碳酸钙促进丙酮酸发酵过程中α-酮戊二酸的形成

在多重维生素营养缺陷型菌株光滑球拟酵母cctccm202019发酵生产丙酮酸的摇瓶和发酵罐实验中发现，caco3的添加对发酵液中α-酮戊二酸（α-kg）的积累有重要影响。在维生素浓度不变且供氧充分的前提下，延迟caco3添加时间可明显抑制α-kg的产生，并提高丙酮酸与α-kg的碳摩尔比(cpyr/cαkg)；而增加培养基中的caco3浓度会导致αkg积累的增加。用不同物质调节发酵液中ph的实验证实：在丙酮酸发酵过程中,ca2+对αkg的积累起主要作用，co32-起辅助作用，两者对α-kg的积累具有协同效应。维持培养基中caco3浓度不变，改变培养基中硫胺素的浓度，对αkg的积累，特别是对cpyr/cα-kg值没有影响；而增加培养基中生物素的浓度，则导致αkg的浓度不断上升且cpyr/cα-kg值不断下降。当有ca2+存在时，胞内丙酮酸羧化酶的活性最高可提高40%，而丙酮酸脱氢酶系的活性没有明显变化。结果表明，丙酮酸发酵过程中α-kg的形成是由于caco3促进了丙酮酸羧化反应，其中ca2+可显著提高丙酮酸羧化酶的活性，而co32-则有可能作为丙酮酸羧化反应的底物。