碳酸钙促进丙酮酸发酵过程中α-酮戊二酸的形成

在多重维生素营养缺陷型菌株光滑球拟酵母CCTCCM2 0 2 0 19发酵生产丙酮酸的摇瓶和发酵罐实验中发现 ,CaCO3的添加对发酵液中α 酮戊二酸 (α KG)的积累有重要影响。在维生素浓度不变且供氧充分的前提下 ,延迟CaCO3添加时间可明显抑制α KG的产生 ,并提高丙酮酸与α KG的碳摩尔比 (CPYR Cα KG) ;而增加培养基中的CaCO3浓度会导致α KG积累的增加。用不同物质调节发酵液中pH的实验证实 :在丙酮酸发酵过程中 ,Ca2 + 对α KG的积累起主要作用 ,CO32 - 起辅助作用 ,两者对α KG的积累具有协同效应。维持培养基中CaCO3浓度不变 ,改变培养基中硫胺素的浓度 ,对α KG的积累 ,特别是对CPYR Cα KG值没有影响 ;而增加培养基中生物素的浓度 ,则导致α KG的浓度不断上升且CPYR Cα KG 值不断下降。当有Ca2 + 存在时 ,胞内丙酮酸羧化酶的活性最高可提高 4 0 % ,而丙酮酸脱氢酶系的活性没有明显变化。结果表明 ,丙酮酸发酵过程中α KG的形成是由于CaCO3促进了丙酮酸羧化反应 ,其中Ca2 + 可显著提高丙酮酸羧化酶的活性 ,而CO32 - 则有可能作为丙酮酸羧化反应的底物。