ε-聚賴氨酸（ε-poly-L-lysine,ε-PL）主要是由鏈霉菌液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)的食品級防腐劑。通過多種育種手段加強ε-PL合成能力,已成為提高產(chǎn)物水平的重要途徑;但是很少有研究關(guān)注到如何消除生產(chǎn)過程中不利的因素,創(chuàng)造適宜ε-PL合成的有利環(huán)境。本研究對菌株Streptomyces sp.AF3-44產(chǎn)ε-PL過程參數(shù)進行監(jiān)控,通過單因素實驗優(yōu)化發(fā)酵工藝。從生理生化角度出發(fā)探討氧化損傷、ε-PL、菌體活力三者間的關(guān)系,并通過添加合適外源物改善菌體活力,提高ε-PL產(chǎn)量。主要內(nèi)容與結(jié)果如下:（1）在5 L發(fā)酵罐中進行單因素優(yōu)化實驗,確定AF3-44發(fā)酵最佳溶氧為20%,最佳pH 4.0。在此最佳條件下,分批發(fā)酵ε-PL產(chǎn)量最高達到了5.45±0.11 g·L^-1,菌體干重為14.54 g·L^-1。相比于其他條件,此條件下,ε-PL產(chǎn)量、單位菌體合成ε-PL能力、底物轉(zhuǎn)換率均是最高的;實驗證實:高pH有利于菌體的生長但是不利于ε-PL的合成,而低pH則嚴(yán)重影響了菌體生長及代謝,ε-PL和菌體干重同步降低。（2）通過對菌體的活力染色和ROS染色,... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

ε-PL結(jié)構(gòu)式Fig.1-1Chemicalstructureofε-PL

圖 3-6 細胞內(nèi) ROS 和細胞活力染色Fig. 3-6 Cell intracellular ROS staining and viability staining注：彩色圖片為熒光下拍攝的影像，黑白圖片是明場下拍攝的影像Note: The color figures are fluorescent images; the black and white figures are light images.2 H2O2的脅迫效應(yīng)姚丹丹等[58]在對枯草芽孢桿菌合成過氧化氫酶（CAT）的研究中，采用外源持醇和 H2O2的方法來增強氧化脅迫效應(yīng)，進而誘導(dǎo) CAT 的過量合成；Wei 等[59]霉菌 5008 通過添加 H2O2誘導(dǎo) ROS，來提高有效霉素 A 的生產(chǎn)，通過優(yōu)化 H2O量和添加時間，細胞內(nèi) ROS 水平升高，有效霉素 A 生產(chǎn)濃度在第 4 天提高 4啟發(fā)，如果在ε-PL發(fā)酵過程中通過短時間添加外源氧化物質(zhì)來增強氧化脅迫效同樣可以提高抗氧化物酶的活力，進而提升菌體活力，促進 ε-PL 產(chǎn)量的提高?H2O2由于不含有未成對電子，因此不是自由基。與其他自由基相比，H2O2的穩(wěn)定。通常分解率僅為 1%。H2O2具有較強的氧化性，它可以氧化一些酶的活使酶失活。一般認(rèn)為 H2O2通過芬頓反應(yīng)產(chǎn)生的·OH 對生物體所帶來的危害遠O2本身對細胞的氧化損傷。

圖 3-8 細菌中的轉(zhuǎn)錄因子系統(tǒng)Fig. 3-8 Transcription factor system in bacteria電子呼吸鏈，SoxR：SoxR 調(diào)控子，SoxS：SoxS 調(diào)控子，OxyR：Oxy: electronic respiratory chain, SoxR: SoxR regulator, SoxS: SoxS regulato9 所示：在 H2O2脅迫作用下，CAT 的活力得到迅速的提高。2實驗組CAT的活力普遍高于對照，24 h尤為明顯實驗組CAT從到 340.81±0.33 U·mg-1，48 h 和 72 h 添加 H2O2實驗組 CAT 活9%和 32.97%；SOD 與 CAT 表現(xiàn)有所不同，在對照條件下，S的趨勢，SOD 下降的趨勢也同樣出現(xiàn)在添加 H2O2的實驗組里；刺激了 SOD，24 h 時實驗組 SOD 是對照組的 1.54 倍，但是 24對照組，這也與文獻報道相符合[46]。對照10 mmol·L-1H2O220對照 10活(U·m-g1)(B)

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]小白鏈霉菌同步代謝葡萄糖和甘油合成ε-聚賴氨酸的生理機制研究[D]. 曾昕.江南大學(xué) 2016
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本文編號：3479380