田康明,尔　昊,路福平,王正祥

(天津科技大学生物工程学院工业微生物重点实验室,天津 300457)



磷酸盐精确控制策略提升大肠杆菌生长和产物合成效率

田康明,尔昊,路福平*,王正祥

(天津科技大学生物工程学院工业微生物重点实验室,天津 300457)

磷酸盐是微生物生长代谢关键物质之一,研究发酵进程中的磷酸盐变化与变化规律及其与特定目标产物合成效率间相互关系,有助于提升微生物的生长和产物合成效率,建立新的发酵控制模式。本文以工业上重要的大肠杆菌为研究对象,研究了发酵过程中磷酸盐含量变化规律,解析了大肠杆菌生长和产酶过程与磷酸盐消耗间的关系,并通过调控磷酸盐浓度提高产酶水平。通过摇瓶发酵实验,确定了大肠杆菌的磷酸盐耐受上限为磷酸氢二铵 24.0 g/L、磷酸二氢钾81.0 g/L,磷酸氢二铵和磷酸二氢钾最适初始含量分别为1.0 g/L、10.12 g/L,补加方式为:发酵培养基中补加总量的一半,剩余部分发酵4 h后补加。在此基础上,大肠杆菌细胞密度和赖氨酸脱羧酶的比酶活分别提高了58.42%和14.09%。研究结果证实通过动态监控并精确控制发酵过程中磷酸盐的存在量可以有效的提升大肠杆菌的生长代谢和产物合成效率。

大肠杆菌,磷酸盐,发酵,控制策略

磷是微生物代谢所需的主要元素之一,尤其对于微生物生长繁殖具有重要作用[1]。无机磷可借助微生物分解有机物时所产生的有机酸和CO2转化成可溶性磷酸盐,被微生物吸收,成为有机磷[2]。……