吴烨飞,陆建卫,沈 波,俞海燕,俞东方,祝金山

(浙江钱江生物化学股份有限公司,浙江 嘉兴 314400)

核黄素(Riboflavin)又名维生素B2,化学名称7,8-二甲基-10-(D-1-核糖基)异咯嗪,分子式C17H20N4O6,是一种人和动植物必需的水溶性维生素[1],在医药行业[2]、养殖业[3]和种植业等领域有广泛应用[4]。目前,微生物发酵法是唯一被采用的核黄素工业化生产方法,常用的生产菌有枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、棉囊阿舒霉(Ashbyagossypii)、无名假丝酵母(Candidafamata)及阿舒假囊酵母(Eremotheciumashbya),均采用对氧气需求量极高的高密度发酵工艺[5]。高密度发酵应用广泛,对溶氧要求高[6-7],工业上通常采用更改发酵罐径高比、增大通气量、改变搅拌方式等方法增加溶氧,但这些方法不利于企业控制生产成本,且未从根本上解决核黄素高密度发酵供氧不足的问题[8]。目前,国内外对发酵生产核黄素的研究主要集中在菌种选育、培养基优化等方面,对如何改善核黄素发酵过程中的高需氧量问题鲜有报道[9]。

氧载体是一类对细胞没有毒性,比水具有更高溶氧量,且与水不互溶的有机化合物。在液态发酵体系中加入氧载体,可以降低氧气的传质阻力,改善溶氧环境,有利于发酵水平的提高[10]。任东雪等[11]在γ-聚谷氨酸发酵体系中添加体积分数10%的聚二甲氧基硅烷(PDMS),使菌体OD600提高了3～5倍,产量提高了39%。王爽等[12]研究发现:在纳他霉素发酵体系中加入体积分数6%的吐温80可促进菌体生长,同时提高纳他霉素产量82.6%。通过添加氧载体改善核黄素发酵体系溶氧环境以提高核黄素发酵水平的研究尚未见报道。……