以葡萄糖和木糖为双底物生物合成乙偶姻的条件优化

2012-07-27张燎原洪欲强胡开辉

化学与生物工程 2012年7期

关键词：优化

张燎原，洪欲强，陈双，胡开辉

(福建农林大学生命科学学院，福建福州 350002)

乙偶姻(Acetoin， AC)又名3-羟基丁酮，广泛存在于玉米、葡萄、可可、苹果、香蕉、麦芽、动物组织中，也是多种微生物糖代谢的中间产物[1]。因其具有令人愉快的奶油香味，主要用于奶油、乳品、酸奶和草莓型等香料的生产，我国GB 2760-1986规定允许食用[2]。此外，乙偶姻还可以作为一种C4平台化合物，广泛应用于众多行业，2004年美国能源部将其列为30种优先开发利用的平台化合物之一[3]。

乙偶姻的合成方法有微生物法和化学法，与化学法相比，微生物法因原料可再生、反应条件温和、环境友好等优点而备受关注[4，5]。自然界中有许多微生物能够合成乙偶姻，主要包括克雷伯氏菌属(Klebsiella)、肠杆菌属(Enterobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、沙雷氏菌属(Serratia)以及乳球菌属(Lactococcus)等[6～9]。其中芽孢杆菌属因安全及产量高被学者们广泛研究，如Bacillussubtilis、Bacilluslicheniformis、Paenibacilluspolymyxa等[10～12]，这些菌株虽然在产量上已获得提高，但因成本高仍然难以实现工业化生产。目前报道的乙偶姻生产菌基本都是以葡萄糖为碳源，因此，寻找更廉价的生产原料及筛选能高效利用这些廉价原料的菌株具有重要意义。

作者在此筛选到一株能利用木糖和葡萄糖作为双底物产乙偶姻的多粘芽孢杆菌，并对该菌株产乙偶姻的培养条件和培养基组分进行了优化，以期获得高产量的乙偶姻。