钝齿棒杆菌产乳酸与琥珀酸的代谢调控

为实现利用钝齿棒杆菌厌氧发酵联产乳酸和琥珀酸，在代谢通量计算的基础上，利用NaHCO3对钝齿棒杆菌厌氧发酵产乳酸与琥珀酸进行调控。NaHCO3浓度由0mmol/L增加到100mmol/L时，葡萄糖的消耗速率达到了69.14mmol/(L·h)，增加了130%，乳酸累积浓度也由184.10mmol/L上升到400.92mmol/L。NaHCO3浓度为200mmol/L时，琥珀酸累积浓度达到128.05mmol/L，是NaHCO3为0mmol/L时的9.2倍。乳酸和琥珀酸的总酸产量为1.9mol/mol。酶活分析表明，NaHCO3对磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)有激活作用。NaHCO3浓度为100mmol/L时，PEPC酶活力上升到1.242U/mg，使磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)流向C4途径的碳流量增加2倍。代谢通量分析表明C4途径是钝齿棒杆菌产琥珀酸的主要途径，经由C4途径产生的琥珀酸占整个琥珀酸产量的96%。研究结果表明加入NaHCO3能调节乳酸和琥珀酸的产量，为利用钝齿棒杆菌厌氧发酵联产乳酸和琥珀酸提供了数据支持