季旭,赵帅东,周滟晴,张佳卉,刘婷,汪立平,2,3*

1(上海海洋大学 食品学院,上海,201306) 2(农业部水产品贮藏与保鲜质量安全风险评估实验室(上海),上海,201306) 3(上海海洋大学 食品热加工工程技术研究中心,上海,201306)

透明质酸(hyaluronic acid,HA)是由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基葡糖的双糖单位聚合而成的酸性黏多糖,通过β-1,3和β-1,4糖苷键连接[1]。由于其独特的流变学特性、生物相容性及非免疫原性,被广泛应用于医药、化妆品和保健食品等领域[2-3]。随着需求量的日益增大,HA的市场价值预计在2025年会达到154亿美元[4]。目前,HA主要有2种生产方法,即动物组织提取法和微生物发酵法。微生物发酵生产较传统提取法有不受动物原料资源限制、易于大规模生产、无动物源致病病毒感染的危险和分离纯化成本低等优点[5-6],已成为工业化生产HA的主要方式。在工业上,HA的常用生产菌株为兽疫链球菌和马链球菌[7],产量可达到6～7 g/L[8],但同时产生透明质酸酶和链球菌溶血素,其中透明质酸酶会降低HA的产量[9],链球菌溶血素可引起溶血[10]。近年来,以安全的(generauy recognized as safe,GRAS)微生物菌株为生产菌株发酵生产HA,成为一种比较理想的替代选择[11]。如枯草芽孢杆菌[12]、乳酸菌[13]、大肠杆菌[14]和谷氨酸棒杆菌[15]等,但是重组菌株的HA生产成本相对较高[4]。IZAWA等[16-17]通过GRAS菌株嗜热链球菌发酵生产HA,优化发酵条件后的HA产量为208 mg/L。由于此类GRAS菌株的HA产量较低,这极大地限制了工业应用。因此,通过菌株的诱变选育和发酵工艺的优化来提高GRAS菌株的HA产量势在必行。

本研究以实验室保藏GRAS透明质酸产生菌株BacillusvelezensisZ1为出发菌株,通过紫外诱变,筛选出高产HA且稳定性良好的突变株,对其摇瓶发酵的培养基成分与发酵条件进行优化,以期进一步提高其HA产量。……