发酵粗甘油产乳酸的戊糖乳杆菌代谢进化

作     者：王世珍 严正平 邱隆辉 方柏山 WANG Shizhen;YAN Zhengping;QIU Longhui;FANG Baishan

作者机构：厦门大学化学化工学院福建厦门361005 厦门市合成生物学重点实验室福建厦门361005 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2015年第66卷第8期

页      面：3195-3203页

核心收录：

学科分类：081703[工学-生物化工] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0836[工学-生物工程] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

基　　金：国家高技术研究发展计划项目(2006AA020102)~~ 

主　　题：代谢进化 乳酸 甘油 发酵 代谢 生化工程 

摘      要：以生物柴油产业的副产物粗甘油为底物,可降低乳酸发酵的生产成本。但是,粗甘油发酵生产乳酸存在菌体生长缓慢、菌浓较低、产酸速率和终产物浓度偏低等问题。以实验室筛选的一株戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus R3-8)为出发菌株进行代谢进化。通过在培养基中添加高浓度的粗甘油和乳酸,分别进行菌株耐底物和产物抑制的代谢进化。用粗甘油驯化的第60代菌株,可耐受130 g·L-1的粗甘油,与出发菌株相比,生长速率提高,且生物量是原始菌株的1.23倍。用乳酸驯化的第50代菌株可耐受20 g·L-1的乳酸,生物量比初始菌株提升了18%。驯化菌株的5 L发酵罐分批发酵结果显示,以粗甘油驯化至60代的菌株的批次发酵水平相对较好,乳酸产量、甘油转化率以及生产强度分别为45.0 g·L-1、0.989 g·g-1和0.47 g·L-1·h-1。以粗甘油驯化至60代的菌株进行补料分批发酵,乳酸终浓度为83.8 g·L-1,比分批发酵提高了近1倍。