论文部分内容阅读
ε-聚赖氨酸（ε-poly-L-lysine,ε-PL）主要是由链霉菌液态发酵生产的食品级防腐剂。通过多种育种手段加强ε-PL合成能力,已成为提高产物水平的重要途径;但是很少有研究关注到如何消除生产过程中不利的因素,创造适宜ε-PL合成的有利环境。本研究对菌株Streptomyces sp.AF3-44产ε-PL过程参数进行监控,通过单因素实验优化发酵工艺。从生理生化角度出发探讨氧化损伤、ε-PL、菌体活力三者间的关系,并通过添加合适外源物改善菌体活力,提高ε-PL产量。主要内容与结果如下:（1）在5 L发酵罐中进行单因素优化实验,确定AF3-44发酵最佳溶氧为20%,最佳pH 4.0。在此最佳条件下,分批发酵ε-PL产量最高达到了5.45±0.11 g·L-1,菌体干重为14.54 g·L-1。相比于其他条件,此条件下,ε-PL产量、单位菌体合成ε-PL能力、底物转换率均是最高的;实验证实:高pH有利于菌体的生长但是不利于ε-PL的合成,而低pH则严重影响了菌体生长及代谢,ε-PL和菌体干重同步降低。（2）通过对菌体的活力染色和ROS染色,发现:随着发酵时间的延长,ROS逐渐积累,菌体活力不断降低。外源添加10 mmol·L-1过氧化氢并没有降低ε-PL的产量,反而提高了抗氧化物酶尤其是过氧化氢酶的活力,而添加过氧化氢酶辅基前体,也成功提高过氧化氢酶活力,增强了菌体对氧化胁迫的抵抗力。（3）研究添加维生素C对ε-PL发酵影响,实验发现维生素C的添加改善了整个发酵过程的总抗氧化能力、提高细胞膜脂肪酸不饱和度、缓解细胞的氧化损伤,增强细胞活力保证细胞生存与功能正常行使。5 L发酵罐分批发酵结束,ε-PL产量为7.73 g·L-1高出对照(5.14 g·L-1)50.34%。在补料分批发酵7天结束后,ε-PL为34.17±0.97 g·L-1与对照相比提高了24.75%。