地衣芽孢杆菌分批补料发酵γ-聚谷氨酸

作者：郭建敏; 郭利飞; 赵廷彬; 李镇江; 江源刚; 叶莉; 唐晓芳; 杨志刚; 乔长晟^*

来源：食品研究与开发, 2022, 43(18): 191-198.

• 地衣芽孢杆菌
• 发酵优化
• γ-聚谷氨酸
• 分批补料
• 谷氨酸利用率
• 葡萄糖

聚谷氨酸（γ-polyglutamic acid,γ-PGA）是一种应用于食品、农业、医药等领域的生物聚合物。在不补料发酵γ-PGA过程中，存在因培养基中碳源、氮源不足导致菌体生长发育和γ-PGA合成受限的情况。为实现γ-PGA高产，采用分批补料发酵方式补充菌体生长代谢所需的碳源和氮源，在5 L发酵罐中进行γ-PGA分批补料发酵优化，并在200 L发酵罐进行放大验证。结果表明：当培养基中葡萄糖含量低于5 g/L、氨氮浓度低于0.5 g/L时开始流加补料，持续补料12 h将培养基中葡萄糖浓度维持在5 g/L～15 g/L，氨氮浓度维持在0.5 g/L～1.0 g/L。与不补料发酵相比，这一优化使得菌种指数生长期延长了6 h，生物量（OD660）达到了0.62，提升了39.01%，谷氨酸含量降至16 g/L，谷氨酸利用率提升了38.47%,γ-PGA生产强度和产量分别为15.69 g/（L·d）、（47.09±0.82）g/L，均提高了38.45%，为γ-PGA工业化生产提供了技术支撑。

• 单位
  天津科技大学; 工业发酵微生物教育部重点实验室; 生物工程学院