吡咯喹啉醌高产菌株选育及发酵优化

吡咯喹啉醌(pyrroloquinoline quinone, PQQ)是一种红褐色、芳香、三环邻醌的化合物，作为辅因子参与电子传递。在食品、医药和化妆品领域具有重要的应用价值。近几年，微生物发酵法合成PQQ受到了越来越多的关注。该研究以一株具有PQQ生产能力的脱氮生丝微菌(CGMCC 1.12893)为出发菌株，其在摇瓶水平上初始PQQ产量为31.4 mg/L。通过采用常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma, ARTP)诱变和高通量筛选相结合的方法，筛选得到一株PQQ的高产突变菌株，编号为34,其PQQ产量提高至48.4 mg/L,相比原始菌株提高了54.1%。针对该最优突变菌株，在摇瓶水平上对碳源、氮源、金属离子和维生素等成分进行了优化，PQQ产量提高至105.2 mg/L。最后，在5 L发酵罐上对突变菌株进行验证培养，PQQ产量进一步提高至349.8 mg/L。该研究通过随机诱变筛选得到一株高产PQQ突变株，并通过培养基优化及发酵罐验证培养进一步提高了PQQ产量，研究结果为后续建立相应的发酵过程控制策略奠定了基础。