釀酒酵母流加發(fā)酵同時生產S-腺苷-L-蛋氨酸和谷胱甘肽的研究.pdf

1、SAM和GSH是細胞內具有重要生理功能的小分子.由于SAM和GSH在釀酒酵母細胞內的代謝途徑密切相關,我們設計了一種在釀酒酵母細胞內同時生產這兩種胞內小分子的策略.該論文的主要目標是提高SAM和GSH的生產能力.首先,為了精確控制發(fā)酵液中葡萄糖的濃度,構建了一個基于進料物總質量的流加控制系統(tǒng);接著,為提高SAM和GSH的生產效率,開發(fā)出了一個兩階段流加策略.指數(shù)流加階段主要用于減少發(fā)酵過程中乙醇的生成,提高細胞的密度.為此,對初始培養(yǎng)基

2、進行了優(yōu)化.采用優(yōu)化后的培養(yǎng)基,細胞密度、SAM和GSH的產量分別達到了8.77g/L,0.81g/L和105g/L.然而,由于轉化階段部分葡萄糖以發(fā)酵途徑代謝生成大量乙醇,使得SAM和GSH對葡萄糖的得率相對較低,分別為0.039和0.0035.為減少轉化階段乙醇的生成和提高SAM和GSH對葡萄糖的得率,轉化階段采用恒速流加策略以提供SAM和GSH合成所必須的能源和前體物質.采用恒速流加策略減少了乙醇的生成,SAM和GSH對葡萄糖的得

3、率分別達到了0.048和0.0038.在此基礎上,為進一步提高SAM和GSH的生產效率,嘗試了重復流加的操作方式.在單批流加發(fā)酵結束后,反應器中細胞的比生長速率約維持在0.08 h-1左右.在5.0 L的反應器中,單批流加發(fā)酵結束后,放掉部分發(fā)酵液使反應器內剩余發(fā)酵液2.0 L,以24.7g/h的速率恒速流加葡萄糖,使細胞密度提高了3倍,使SAM和GSH的生產效率分別提高了5倍.另外,還構建了一個室模型來描述釀酒酵母流加發(fā)酵生產SAM和