pH耦合柠檬酸补料策略促进地衣芽孢杆菌产芽孢
2023-01-13何俊峰龚若飞黄亚男
丁 跃,何俊峰,龚若飞,戴 航,陈 雄,黄亚男,王 志,
(1.发酵工程教育部重点实验室,工业发酵省部共建协同创新中心,湖北工业大学,湖北武汉 430068;2.河南省南街村(集团)有限公司,河南漯河 462600)
地衣芽孢杆菌是一种兼性厌氧的革兰氏阳性菌,其生长代谢过程中能产生淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、葡聚糖酶[1-2]、生物活性物质、促生长因子[3]等。由于其丰富的产酶能力和食品安全性,地衣芽孢杆菌长期应用于食品工业和微生态[4]等领域。如:地衣芽孢杆菌强化大曲酒醅发酵能效抑制异味酚类物质合成、提高芳香类和吡嗪类物质含量[5]。地衣芽孢杆菌还被应用于治疗肠易激综合征[6]。
豆粕是地衣芽孢杆菌高密度发酵(细胞数1.0×1010~2.0×1010CFU/mL,芽胞率90%左右)常用氮源[7-9],但一味提高豆粕浓度并不能提高芽胞产量[10]。因为芽孢形成还与Spo0A含量及其磷酸化水平[11]以及调控蛋白AbrB有关,余志强[12]和Takeko[13]分别构建了B. subtilis的spo0A缺失突变株均不产芽孢。而焦晓阳[14]过表达B.subtilis的abrB则芽孢率降低了73.1%。因而,芽孢的形成是Spo0A-AbrB调控系统对培养环境响应平衡的结果。另外,蛋白是芽孢重要组分[15-17],因而氨基酸透过酶[18]和能量供应[19]是芽孢形成的重要条件。第三,芽孢杆菌发酵过程产生的活性氧(H2O2等)对细胞产生氧化胁迫[20-21],引起能量供应效率下降,细胞以NADPH作为最终电子受体[22]进行氧化应激反应[23]。但是,发酵中后期芽孢杆菌氧化应激与芽孢形成(如:能量、氨基酸转运等)的代谢体系是否匹配尚未明确。
高芽孢率是地衣芽孢杆菌应用于食品发酵……
