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L-精氨酸合成及高产菌选育与发酵研究进展

2012-01-11于向鹏刘静刘洁金海如

微生物学杂志 2012年1期

于向鹏,刘静,刘洁,金海如

(浙江师范大学化学与生命科学学院,浙江金华321004)

1929年广田氏研究鱼精蛋白发现其含大量精氨酸,约占总氨基酸的80%,因此命名为精氨酸(arginine,Arg),精氨酸最初是在羽扇豆苗提取物中得到的[1]。精氨酸是一种人体半必需的碱性氨基酸,具有特殊的生理生化功能,被广泛应用于食品及医药工业中[2]。精氨酸不仅对氨中毒性肝昏迷、病毒性肝炎的治疗效果显著[3],还通过精氨酸-一氧化氮通路所产生的一氧化氮,调节一系列免疫过程,对肌体起着全方位的保护作用[4]。创伤后肌体补充适当的外源L-精氨酸,可以促进伤口愈合,提高免疫水平[5]。此外,研究表明L-精氨酸在男性生殖功能中起到作用[6],也有抗粥样动脉硬化、调节血压的功能[7-8]。在生化方面,精氨酸是尿素循环及合成聚胺、肌酸的代谢中间物,也是合成胞浆蛋白与核蛋白的前体。目前精氨酸最高产量为96 g/L[9]。国内菌株产酸水平和遗传稳定性依然处于劣势,且使用菌种单一,易被噬菌体污染。在重点综述真菌合成精氨酸研究进展基础上,对精氨酸发酵前景做了探讨,并根据实际情况提出了新的建议,为筛选高产精氨酸菌株提供新的解决途径。

1 精氨酸高产菌选育及发酵研究进展

1.1 高产精氨酸菌株选育进展

自然界中产精氨酸的正常菌株代谢会维持在一个平衡的稳定状态,故菌株精氨酸产量低,不利于工业生产。必须打破合成途径的平衡状态,获得“不正常”的菌株,提高精氨酸产量。……

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