碳源和氮源流加方式对ε-聚赖氨酸补料-分批发酵过程的影响

为实现Streptomyces sp.M-Z18补料-分批发酵甘油生产ε-聚赖氨酸(ε-PL)的自动流加碳源和解决因发酵中后期菌体生长速率下降/停滞引起ε-PL合成速率下降的问题,该文首先借助DO-stat反馈补料方法,考察了补料阶段甘油控制在不同浓度范围内对ε-PL合成的影响;然后,通过在发酵中期分别流加牛肉膏和酵母粉,研究了2种有机氮源对发酵中后期菌体生长和ε-PL合成的影响;最后,在2阶段pH调控策略基础上,评价了上述最优控制条件下对Streptomyces sp.M-Z18合成ε-PL的促进作用。实验结果表明,依靠DO-stat反馈补料方式将补料阶段甘油浓度稳定控制在0¹0 g/L,并在发酵96 h开始流加酵母粉和(NH4)2SO4混合液,结合pH值2阶段调控策略(3.5→3.8),经过192 h发酵,可以实现ε-PL产量达到38.77 g/L,产率达到4.85 g/(L·d)。基于碳源和氮源流加方式的优化,建立的DO-stat反馈流加甘油策略和提出的发酵中期流加酵母粉和(NH4)2SO4混合液的方法是提高ε-PL发酵水平的有效方法之一。