底物及底物处理方法对胞磷胆碱发酵的影响

作者：王硕; 刘玮韪; 李旭; 徐庆阳^*

来源：食品与发酵工业, 2023, 1-11.

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037042

• 胞磷胆碱
• 离子交换树脂
• 原料预处理
• 大肠杆菌
• 电渗析

以氯化胆碱、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠为底物发酵法生产胞磷胆碱的过程中，后期高浓度盐离子导致菌体活力下降甚至衰亡，是限制胞磷胆碱产业化的主要问题。该研究为解决这一问题，首先确定了不同底物对胞磷胆碱发酵的影响。其次为了消除Cl-、K+、Na+对发酵的影响，分别使用电渗析法和离子交换树脂对底物进行预处理，探究二者的分离效率，结果得知离子交换树脂在效率以及成本上均优于电渗析法。因此为了实现胞磷胆碱大规模生产，在此基础上探究不同强度的离子交换树脂，实验确定了最适树脂型号、上样体积、上样浓度、洗脱液浓度、再生溶液类型以及树脂的稳定性，解决了后期高盐离子导致的高渗透压问题，使得以廉价原料高效生产胞磷胆碱成为可能。最后通过5 L发酵罐放大验证，以胞磷胆碱产量、生物量、糖酸转化率为指标，最终胞磷胆碱产量达到了32.1 g/L，糖酸转化率为25.4%，为目前国内发酵法生产胞磷胆碱的最高水平。与直接使用磷酸胆碱作为底物生产胞磷胆碱相比成本降低了85%，也证明了该次实验的可行性，对胞磷胆碱大规模工业化生产有一定的指导意义。

• 单位
  生物工程学院; 天津科技大学