高产谷胱甘肽酵母菌株筛选及其发酵条件优化

研究发现并分离获得高产谷胱甘肽(GSH)的微生物资源。项目通过筛选培养、平板涂布划线分离获得两株高产GSH野生酵母菌株,通过28S rDNA序列分析两菌株分别为毕赤酵母(Pichia occidentalis,P.occ)和库兹曼氏菌(Kurtzmaniellaquercitrusa,K.que)。项目通过发酵条件优化,结合内源性GSH的乙醇提取法和ALLOXAN试剂衍生测定法最终确定了上述两个菌株的最佳发酵条件。研究结果表明,K.que菌株最优发酵培养基组分为:每100 mL中含有蔗糖1 g、(NH_(4))_(2)SO_(4)1 g、胰蛋白胨1 g、KH_(2)PO_(4)0.6 g、MgSO_(4)0.3 g、FeSO_(4)和ZnSO_(4)各0.001 g、pH 5.0;装液量40 mL/250 mL、种龄16 h、接种量10%、发酵温度28℃、摇床转速240 r/min、发酵时间72 h。P.occ菌株最优发酵培养基组分为:每100 mL中含有葡萄糖3 g、(NH_(4))_(2)SO_(4)1 g、牛肉粉1.5 g、KH 2 PO_(4)0.6 g、MgSO_(4)0.3 g、FeSO_(4)和ZnSO_(4)各0.001 g、pH 6.0;装液量30 mL/250 mL、种龄16 h、接种量15%、发酵温度28℃、摇床转速240 r/min、发酵时间48 h。酵母内源性GSH提取条件为:乙醇提取浓度60%、提取时间40 min、物料比6∶1(K.que)与4∶1(P.occ)。通过发酵条件优化后,K.que菌株内源性GSH产量由81.5 mg/L提升至144.48 mg/L,提高了1.77倍;P.occ菌株内源性GSH产量由108.2 mg/L提升至193.92 mg/L,提高了1.79倍。本研究为高产GSH酵母菌株的诱变育种奠定前期研究基础,也为后续开发富化内源性GSH产品提供备选菌株。