大肠杆菌HS27高效生产L-高丝氨酸培养基与补料优化

摘要

本文建立了L-苏氨酸营养缺陷型大肠杆菌HS27高效生产L-高丝氨酸的发酵工艺;系统考察了发酵培养基关键组分对产物合成的影响,证明了酵母浸粉与玉米浆干粉的质量比、甜菜糖蜜和硫酸铵质量浓度对L-高丝氨酸合成具有显著影响;通过正交试验确定最优化培养基组成为:葡萄糖15.0 g/L、七水硫酸镁1.5 g/L、酵母浸粉0.6 g/L、玉米浆干粉2.4 g/L、甜菜糖蜜10.0 g/L、L-苏氨酸0.4 g/L、硫酸铵3.0 g/L、磷酸二氢钾1.5 g/L,在该条件下摇瓶发酵最高产量7.46 g/L,较初始条件提高了19%;并在5 L多参数采集发酵罐中建立了双阶段L-苏氨酸补料和甜菜碱的流加工艺,控制氧消耗速率为(150±5) mmol/(L·h),能够有效提升L-高丝氨酸的产量与合成速率,最终获得的L-高丝氨酸产量达到134.1 g/L,平均合成速率达到4.8 g/(L·h),为大肠杆菌HS27高效发酵生产L-高丝氨酸奠定了工业基础。

关键词

大肠杆菌 / L-高丝氨酸 / 培养基优化 / 正交试验设计 / L-苏氨酸补料工艺