碳源和氮源对5-酮基-葡萄糖酸生成的影响

氧化葡萄糖杆菌gluconobacteroxydans可以将葡萄糖氧化成葡萄糖酸，并进一步氧化成2-酮基-葡萄糖酸(2kga)和5-酮基-葡萄糖酸(5kga)，其中5kga在催化剂的作用下能够转化为l(+)-酒石酸。为了提高5-酮基-葡萄糖酸产量，以仅生成5kga的氧化葡萄糖杆菌gluconobacteroxydanshgi-1为出发菌株，研究不同碳源(蔗糖、乳糖、麦芽糖、淀粉、葡萄糖)和有机氮源(酵母浸粉、鱼粉、玉米浆、黄豆饼粉、棉籽饼粉)对5kga产量的影响。500ml摇瓶试验结果表明，当葡萄糖浓度为100g/l时，5kga产量最高为98.20g/l；当有机氮源为酵母浸粉、鱼粉和玉米浆，其添加量的蛋白含量为1.60%时，5kga产量分别为100.20g/l、109.10g/l和99.83g/l，其中，使用鱼粉的5kga产量最高，使用玉米浆的5kga产量比酵母浸粉略低。出于经济考虑，文中选择玉米浆作有机氮源，并在5l发酵罐中进行分批发酵放大试验，5kga的产量为93.80g/l，最大生成速率为3.48g/(l?h)，平均生成速率为1.56g/(l?h)。结果表明，葡萄糖和玉米浆分别为gluconobacteroxydanshgi-1规模化生产5kga的最适碳源和氮源，可利用葡萄糖几乎全部(85.93%)转化为5kga。