利用甜菜碱提升赖氨酸发酵及其代谢通量分析

作者：洪铭; 李岩; 张苏龙; 李雪松; 封彬; 陈波; 王俊杰

来源：发酵科技通讯, 2019, 48(03): 125-131.

DOI：10.16774/j.cnki.issn.1674-2214.2019.03.001

• 赖氨酸
• 大肠杆菌
• 渗透压
• 甜菜碱
• 代谢通量分析

赖氨酸发酵后期会产生很高的渗透压。甜菜碱可以有效提高大肠杆菌对渗透压的耐受性,大肠杆菌菌体自身对渗透压的耐受机制反而会受其抑制。激活菌体自身的渗透压耐受机制,可以提高发酵指标。实验结果表明:在菌体生长到OD562为19.5后添加甜菜碱,可以使赖氨酸的发酵强度从5.6 g/(L·h)提升至6.3 g/(L·h),转化率从65%提升至68.5%。提高初糖质量浓度也能激活菌体渗透压耐受性,可以进一步提高发酵强度至6.6 g/(L·h)。代谢通量分析结果表明:高转化率工艺条件下6-磷酸果糖的逆向转化进入磷酸戊糖途径的通量较对照提高43%,而TCA循环通量较对照降低18.6%。研究结果表明:除去发酵初期的甜菜碱并提高初糖质量浓度有利于提高赖氨酸发酵水平,要提高转化率需将更多6-磷酸果糖导入磷酸戊糖途径并降低TCA循环通量。