基于两阶段氨基酸添加的谷胱甘肽发酵高产方法
2017-11-13王大慧卫功元
王大慧,聂 敏,卫功元*
(苏州大学基础医学与生物科学学院,江苏 苏州 215123)
基于两阶段氨基酸添加的谷胱甘肽发酵高产方法
王大慧,聂 敏,卫功元*
(苏州大学基础医学与生物科学学院,江苏 苏州 215123)
为提高产朊假丝酵母(Candida utilis SZU 07-01)发酵生产谷胱甘肽(glutathione,GSH)的产量,分别考察L-蛋氨酸和L-半胱氨酸在GSH分批发酵和流加发酵中的作用,结果发现L-蛋氨酸提升了酵母细胞在生长期的GSH合成能力,而L-半胱氨酸显著提高了细胞生长结束后的GSH产量。在此基础上,提出了两阶段氨基酸添加策略,即在分批发酵初始时(0 h)添加60 mmol/L L-蛋氨酸,在流加发酵过程中细胞干质量达到最大值时(第27小时)一次性添加30 mmol/L L-半胱氨酸。最终,GSH产量和胞内GSH含量进一步提高,分别达到1 247.1 mg/L和24.1 mg/g。该两阶段氨基酸添加策略在GSH发酵高产中的成功应用,对其他类似化合物的高效生产具有一定的借鉴意义。
产朊假丝酵母;谷胱甘肽;L-蛋氨酸;L-半胱氨酸;流加发酵
谷胱甘肽(glutathione,GSH)是由L-谷氨酸、L-半胱氨酸和甘氨酸在ATP的存在下,经γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合成酶催化得到的一种三肽化合物[1-3]。GSH具有消除自由基和抗氧化作用,因此对机体正常代谢起着强有力的保护作用[4]。在20世纪50年代,日本就开始将GSH作为生物活性添加剂并积极开发应用在保健食品的生产中[5]。在食品加工领域,由于GSH在强化食品风味的同时对人体有保健作用,因此被称为抗衰老因子和长寿因子,它的应用前景要明显优于其他类型的防腐剂或抗氧化剂[6]。
微生物发酵法被认为是GSH生物合成最有效的方法之一[5]。……
