IPTG添加时机对大肠杆菌产α-酮基丁酸的影响
2017-07-05齐俊生李燕军
李 娟,齐俊生,王 婷,毛 倩,韩 超,李燕军,2
(1. 天津科技大学 生物工程学院,天津 300457;2. 代谢控制发酵技术国家地方联合工程实验室,天津 300457)
IPTG添加时机对大肠杆菌产α-酮基丁酸的影响
李 娟1,齐俊生1,王 婷1,毛 倩1,韩 超1,李燕军1,2
(1. 天津科技大学 生物工程学院,天津 300457;2. 代谢控制发酵技术国家地方联合工程实验室,天津 300457)
探究IPTG不同添加时间对大肠杆菌EscherichiacoliTHRD/pWSK29-ilvA发酵生产α-酮基丁酸菌体生长、产酸、代谢副产物和耗糖的影响.摇瓶发酵结果表明:在菌体处于对数生长中后期,菌体OD600值为10~15时,添加IPTG进行诱导,菌体生物量相对较高为6.5 g/L,α-酮基丁酸积累量最高达到16 g/L,同时糖酸转化率较其他诱导时间高,且副产物乙酸含量明显降低.利用7.5 L发酵罐对此诱导条件进行发酵验证,α-酮基丁酸质量浓度为22 g/L,高于已有报道中8 g/L的生产水平.
IPTG;诱导时机;α-酮基丁酸;产量
α-酮基丁酸(α-Ketobutyric acid,αKB)又称2-氧代丁酸,是多种化合物合成的前体物质,如1-丙醇、正丁醇、2-羟基丁酸、保洛霉素和呋喃酮.由于α-酮基丁酸可以转化成丙酮酸,因此可以广泛用于生物和医药行业,此外还可以作为食品添加剂等[1-2].目前α-酮基丁酸的生产方法主要有化学合成法和酶催化法.这些生产方法的缺点包括反应条件复杂、能量消耗过大和底物成本过高等.在大肠杆菌代谢途径中,菌体利用葡萄糖经过糖酵解途径和三羧酸循环生成L-草酰乙酸,然后又经苏氨酸途径生成苏氨酸,而在有氧条件下由ilvA基因编码的苏氨酸脱水酶可直接催化苏氨酸生成α-酮基丁……
