氧化还原电位调控对钝齿棒杆菌代谢通量分布的影响

研究不同氧化还原电位对钝齿棒杆菌厌氧发酵特性的影响，并对菌株的代谢通量分布特征进行了分析。结果表明，氧化还原电位由－56 mV降为－400 mV时，发酵液中琥珀酸质量浓度由14 g/L上升为20.2 g/L，乳酸质量浓度由44.9 g/L下降为35.2 g/L。代谢通量分析结果表明，降低氧化还原电位对6-磷酸葡萄糖与磷酸烯醇式丙酮酸节点处的代谢流分布影响显著。氧化还原电位为－400 mV时，胞内戊糖磷酸途径（pentose phosphate pathway，HMP）代谢通量与－56 mV相比增加了1.74 倍，由磷酸烯醇式丙酮酸流向C4途径的代谢通量与－56 mV相比增加了78%，琥珀酸通量由31.73 mmol/（L·g·h）增加到56.53 mmol/（L·g·h），乳酸代谢通量由159.73 mmol/（L·g·h）下降为133.50 mmol/（L·g·h）。研究结果表明6-磷酸葡萄糖与磷酸烯醇式丙酮酸节点是影响钝齿棒杆菌厌氧发酵产琥珀酸的关键节点，为后期通过菌种改造以调节乳酸和琥珀酸的生成比、实现乳酸与琥珀酸联产奠定了基础