nh4+对l-色氨酸发酵的影响

目的:探究nh4+浓度对大肠杆菌e.colitrth发酵生产l-色氨酸的影响。方法:通过外源添加试验,利用30l发酵罐进行分批补料发酵试验,考察e.colitrth发酵生产l-色氨酸过程中生物量、l-色氨酸产量、有机酸含量、耗糖速率、发酵液中nh4+浓度及质粒稳定性变化。建立了大肠杆菌合成l-色氨酸的代谢流平衡模型,应用matlab软件计算出e.colitrth发酵中后期代谢网络的代谢流分布。结果:发酵结果显示,利用naoh和氨水混合补料,控制nh4+浓度在120mmol/l以下,菌体能够以较长时间和较高比生长速率保持对数生长,最终菌体生物量和l-色氨酸产量分别提高了12.16%和19.80%。随着nh4+浓度的增加,发酵液中丙酮酸、乳酸及乙酸浓度均略有增加,细胞质粒稳定性下降。控制nh4+浓度在120mmol/l以下,e.colitrth发酵生产l-色氨酸的代谢流量分析结果表明,emp途径的代谢流量降低7.31%,pp途径的代谢流量增加7.14%,tca循环的代谢流量降低22.04%。结论:高浓度的nh4+导致菌体生长提前结束,耗糖速率降低,产酸受阻,控制nh4+浓度在120mmol/l以下,解除了nh4+对菌体生长和产物生成的抑制,使得菌体生物量和l-色氨酸产量大幅提高,实现了高密度发酵培养的目的。