L-色氨酸营养缺陷型高产菌株的发酵工艺研究

目的以L-色氨酸营养缺陷型高产菌HX22-118为出发菌株,研究探讨L-色氨酸补料分批发酵工艺。方法通过对L-色氨酸补料分批发酵工艺中不同初糖浓度、不同补料方式、碳氮源比例、不同p H值调节方式、添加L-苯丙氨酸、L-酪氨酸对发酵的影响进行了研究。结果通过补料分批发酵工艺能有效地解除了高糖对菌体生长的抑制,促进菌体生长产酸,选择初糖淀粉浓度为90 g/L,保持葡萄糖总浓度160 g/L,在发酵第24 h开始连续流加剩余的糖,并于发酵第12 h和24 h分2次补加各50 mg/L的L-苯丙氨酸、L-酪氨酸,同时用氨水与Na OH控制发酵过程的p H,发酵产酸较分批发酵的33.5 g/L提高49.5%,达到50.1 g/L,缩短了发酵周期,提高了原料利用率。结论形成一套先进的L-色氨酸工业化发酵生产工艺技术,产酸高,生产运行稳定。

谷氨酸棒杆菌L-色氨酸营养缺陷型突变及其高产菌株的选育

目的以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)HX-22为出发菌株,研究了目标发酵产物L-色氨酸合成途径交叉反馈抑制途径代谢突变与色氨酸分解代谢类似物抗性的营养缺陷型突变诱导过程及L-色氨酸高产复合突变菌株的筛选。方法采用硫酸二乙酯、紫外线、钴60γ-射线等诱变方法交叉处理起始与突变菌株,通过营养缺陷表型和自杀代谢底物抗性的筛选方法,定向突变和选育L-色氨酸合成与分解代谢突变的色氨酸高产菌株。结果通过多次连续营养缺陷型诱变选育,筛选出一株具有分支酸-Trp/Phe/Tyr代谢途径L-Phe和L-Tyr合成缺陷型和L-Trp分解代谢自杀代谢底物抗性的L-色氨酸高产菌HX22-118(ΔPhe^--ΔTyr^--5FT^r-4FP^r-SG^r);通过连续传代10次发酵,色氨酸产酸最高达到28.4 g/L,平均27.1g/L,较出发菌株HX22产酸水平提高81.8%。结论选育出的高产菌株具有多重代谢途径突变(ΔPhe^--ΔTyr^--5FT^r-4FP^r-SG^r),突变体具有良好的遗传稳定性,具有后续工业化生产应用潜力。