ARTP选育ε-聚赖氨酸高产菌株及其发酵条件优化

作者：徐祖伟; 季立豪; 唐文秀; 郭亮; 陈修来; 刘佳; 刘立明

来源：过程工程学报, 2021, 1-10.

• ε-聚赖氨酸
• 白色链霉菌
• 核糖体工程
• ARTP诱变
• 发酵优化

ε-聚赖氨酸(ε-PL)是由25～35个L-赖氨酸单体组成的一种天然聚合物，在食品、医学、农药等领域有很大的应用潜力。目前，微生物法生产ε-PL存在生产强度低、发酵周期长、工艺不稳定等问题。为此，本研究以S.albulus FMME-545为出发菌株，通过常温常压等离子诱变(ARTP)结合核糖体工程选育了一株具有利福霉素抗性的高产菌株S.albulus FMME-545RX，其ε-PL产量达到2.42 g/L，相较于出发菌株提升了72.9%。为了进一步提高ε-聚赖氨酸的产量，在5 L发酵罐中通过分批补料的方式对碳源的调控策略、pH调控方法、DO控制水平进行了系统的研究。结果表明，采用葡萄糖-蔗糖双碳源调控策略有助于提高菌体代谢强度；在发酵过程中添加柠檬酸钠能有效的帮助菌体抵御酸性环境；产物合成所需的最适pH值和DO值分别为3.80和30%。经过192 h的分批补料发酵，ε-PL的产量、生产强度、单位细胞合成能力分别达到了53.1 g/L, 6.63 g/L/d, 0.87g/g，相比于原始菌株分别提高了130%, 131%, 118%。上述研究结果为ε-聚赖氨酸工业化生产提供了有益的借鉴。

• 单位
  食品科学与技术国家重点实验室; 江南大学