地衣芽孢杆菌BF-002高产芽孢的碳源/氮源浓度协同优化控制

作者：汪坤; 许志国; 丁健^*

来源：中国生物工程杂志, 2023, 43(Z1): 75-82.

DOI：10.13523/j.cb.2210028

• 地衣芽孢杆菌
• 芽孢
• 碳源浓度
• 氮源浓度

目的：探讨碳源和氮源浓度对地衣芽孢杆菌BF-002细胞生长和芽孢生成的协同调控作用，提高发酵液中的活细胞数量和芽孢数量。方法：在5 L发酵罐规模下，考察氮源浓度变化、碳源浓度变化对细胞生长和芽孢生成的影响规律，建立通过调节碳源浓度启动芽孢生成、促进营养体细胞向芽孢持续高效转化的方法，最终建立碳源/氮源协同流加控制策略，提高发酵结束时刻的活细胞和芽孢产量。结果表明：碳源充足、氮源浓度降低至临界水平(约0.5 g/L)或氮源浓度充足、碳源浓度降低至临界水平(约2.0 g/L),均可启动芽孢生成。协同调控碳源和氮源浓度，培养前24 h将葡萄糖和氨基氮浓度分别控制在10 g/L和1.5 g/L,24 h后将葡萄糖和氨基氮的浓度维持在2 g/L和0.5 g/L,持续至48 h,活细胞和芽孢数量分别达到2.88×1010 CFU/mL和2.56×1010 CFU/mL。与单独控制葡萄糖浓度的最优批次相比，芽孢数量提高2.91倍。结论：将对数生长期的碳源和氮源浓度同时控制在适宜水平，可以得到较高的活细胞量。之后，降低碳源和氮源浓度，将其维持在各自的临界水平，可以促进营养体细胞向芽孢持续高效转化。

• 单位
  江南大学; 工业生物技术教育部重点实验室; 生物工程学院