稀土盐与泡沫分离强化乳酸乳球菌生产乳链菌肽

乳链菌肽(Nisin)是一种重要的食品防腐剂,但其工业应用却受限于较低的生产效率。该研究拟采用稀土盐和泡沫分离强化乳酸乳球菌生产Nisin。利用摇瓶试验研究了8种稀土盐对菌体生长和Nisin生物合成的影响。以Nisin的回收率和发酵液的总Nisin效价为指标,利用单因素试验和响应面优化试验获得了发酵与泡沫分离耦合操作的最佳工艺条件。结果表明,所选的8种稀土盐中,添加氯化铥(TmCl_(3))至发酵培养基能够大幅增加菌体生物量和Nisin产量。在发酵9 h添加1×10^(-4)mol/L的TmCl_(3),发酵液的Nisin效价达到(5643.23±156.57)IU/mL。在发酵与泡沫分离初始耦合时间18.50 h,气体分布器孔径300μm和气体体积流率135 mL/min条件下,Nisin的回收率和发酵液的总Nisin效价分别为(89.43±2.35)%和(6159.00±89.35)IU/mL。综上,适量添加稀土盐和执行泡沫分离,能够在促进菌体生长的同时缓解产物抑制,实现Nisin的高效生产。该研究提出的外源辅因子刺激和产物原位分离方法对于强化Nisin的工业生产具有重要意义。