氧化还原电位调控对Actinobacillus succinogenes 厌氧发酵产丁二酸的影响

对氧化还原电位调控在产琥珀酸放线杆菌厌氧发酵产丁二酸过程中的代谢产物分布的作用进行了研究。在血清瓶发酵培养过程中,筛选出对发酵过程无抑制作用的氧化剂铁氰化钾和还原剂二硫苏糖醇作为发酵体系的氧化还原电位调节剂。在3L发酵罐上利用铁氰化钾和二硫苏糖醇调节发酵体系氧化还原电位值在-100～-450mV,结果表明-350mV为菌体生长和产丁二酸的最佳电位,丁二酸生产速率由0.75g/(L·h)提高到1.18g/(L·h),产物丁二酸与副产物乙酸的质量浓度比由2.5提高到3.9。     

重组大肠杆菌厌氧发酵产丁二酸培养条件的优化

采用Plackett-Burman设计法(Plackett-Burman,PB)对影响Escherichia coli NZN111(sfcA)厌氧发酵生产丁二酸的11个因子进行了筛选。结果表明,影响该菌厌氧发酵生产丁二酸的主要影响因子为乙酸钠、MgCO3、接种量、诱导剂IPTG加入时间和发酵周期。在此基础上采用响应曲面法(Response Surface Methodology,RSM)对这5个因子的影响进行了研究,得出多元二次回归方程拟合的5种因素与丁二酸产量间的函数关系,并根据优化结果与实验验证,当初始葡萄糖浓度为22 g/L,乙酸钠1 g/L,MgCO317 g/L,接种量10%,IPTG初始时加入,发酵周期76 h时,丁二酸产量从原始发酵培养条件下的11.84 g/L提高到15.64 g/L,收率从53.8%提高到71.1%。     

不同还原性碳源对重组大肠杆菌厌氧发酵生产丁二酸的影响

以过量表达苹果酸酶的大肠杆菌NZN111为出发菌株,考察菌体对不同碳源的利用情况,并用3L发酵罐以不同还原性碳源作为底物测定发酵过程中菌体生长、代谢物浓度以及NADH量和氧化还原电位值(ORP)的变化.结果表明,以甘露醇、葡萄糖和葡萄糖酸钠作为碳源时,丁二酸收率分别为99.7%,83.0%和40.5%,还原性越强的碳源发酵过程产生的NADH量越多,且NADH量随着发酵时间逐渐降低,发酵结束时ORP分别为-358mV,-367mV和-384mV.由此可知,还原性越强的碳源产生的NADH量越多,发酵结束时丁二酸产量越高,副产物乙酸产晕越低,氧化还原电位值越高.