基于代谢组学分析MgSO4·7H2O和K2HPO4协同对普鲁兰多糖生物合成的影响

作者：张攀; 张伊凡; 成刚刚; 李光明; 乔长晟^*

来源：食品科技, 2021, 46(04): 1-8.

DOI：10.13684/j.cnki.spkj.2021.04.001

• 出芽短梗霉
• 普鲁兰多糖
• MgSO4·7H2O
• K2HPO4
• 气相色谱-质谱法
• 代谢组学

基于代谢组学技术中的气相色谱-质谱法(Gas chromatography mass spectrometry,GC-MS),研究MgSO4·7H2O和K2HPO4对出芽短梗霉产普鲁兰多糖的影响。结果表明:在基础培养基中分别添加0.76 g/L MgSO4·7H2O或8.58 g/L K2HPO4均不能提高普鲁兰多糖的产量,但同时添加0.76 g/L MgSO4·7H2O和8.58 g/L K2HPO4时,产量由65.2 g/L提高至133.1 g/L;同时,胞内磷酸葡萄糖变位酶(Phosphoglucose mutase,PGM)和葡萄糖基转移酶(Glucosyltransferase,GTF)的活性显著提高,而尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(Uridine diphosphate glucose pyrophosphorylase,UDGP)活性并没有明显差异。通过GC-MS分析发现,胞内阿拉伯醇、甘油浓度提高,D-半乳糖、D-果糖和丙氨酸等9种代谢物浓度下降;进一步分析可知,MgSO4·7H2O和K2HPO4加强了戊糖-葡萄糖醛酸转换途径、丙氨酸、精氨酸和谷氨酸代谢、果糖、甘露糖代谢和半乳糖代谢途径,为菌体生长及普鲁兰多糖合成提供了更多能量和前体物质。

• 单位
  天津科技大学; 生物工程学院