郑晓宇，李 建，方晓江，陈可泉，奚永兰，姜 岷

（南京工业大学生物与制药工程学院，材料化学工程国家重点实验室，江苏 南京 210009）

研究开发

金属离子对产琥珀酸放线杆菌NJ113厌氧发酵代谢的影响

郑晓宇，李 建，方晓江，陈可泉，奚永兰，姜 岷

（南京工业大学生物与制药工程学院，材料化学工程国家重点实验室，江苏 南京 210009）

考察了培养基中分别添加Mg2+、Mn2+、Co2+3种金属离子对Actinobacillus succinogenesNJ113菌体生长及产酸的影响，并进行了代谢通量分析。结果表明培养基中分别添加6 mmol/L Mg2+、6 mmol/L Mn2+、2 mmol/L Co2+后流向HMP途径的通量r17比对照组分别提高了445.38%、176.23 %和171.67%，使得还原力不足的矛盾得到缓解；流向C4途径的通量r13比对照组分别提高了57.70%、15.94%和2.91%；最终使得流向丁二酸的通量r16比对照组分别提高了 62.69%、18.91%和 5.01%。此外，关键酶活分析结果显示分别添加 Mg2+、Mn2+以及 Co2+后，PEP羧化激酶（Pck）比活力由对照组的339.18 U/mg分别提高到568.732 U/mg、728.049 U/mg和339.686 U/mg。最终当培养基中分别添加6 mmol/L Mg2+、6 mmol/L Mn2+、2 mmol/L Co2+后丁二酸产量分别为27.83 g/L、26.27 g/L和23.54 g/L，比对照的22.79 g/L分别提高22.11%、15.27%以及3.4%。

产琥珀酸放线杆菌NJ113；丁二酸；Mg2+、Mn2+、Co2+；代谢通量分析

丁二酸（俗名琥珀酸）是生物炼制产品工程中优秀的碳四平台化合物，其可以作为许多重要的中间产物和专业化学制品。传统的生产方法是采用石化法，污染大，成本高，严重抑制了丁二酸作为大宗化学品的发展潜力。随着生物工程技术的迅速发展和成熟，生物转化法生产丁二酸由于其高效率、环保性以及原料的可再生性而引起许多研究者的注意[1-2]。

产琥珀酸放线杆菌（Actinobacillus succinogenes）是从瘤胃中筛选出的丁二酸高产菌株，McKlinlay等[3]利用13C原子标记确定了产琥珀酸放线杆菌的代谢途径，结果表明磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）是代谢过程中的一个重要节点，而代谢途径中关键酶则是磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶（Pck）和丙酮酸激酶（Pyk）[4-5]。……