高活力碱性果胶酶补料发酵生产及其本源过表达

摘要

采用实验室自行筛选的Bacillus subtilis 7-3-3在小型发酵罐上研究了补料发酵、高浓度底物液化处理和两段pH控制对碱性果胶酶产量的影响.通过补料发酵延长菌体分裂生长时间,提高了生物量.通过对补料培养基中的碳源进行液化处理,大大降低了料液的粘滞系数,提高了发酵罐传质传热效率.跟据不同发酵阶段对理化环境要求的差异,对发酵过程进行了两段pH控制,采用上述方法使碱性果胶酶的单位酶活力达到了743.5 U/ml,平均容积生产效率达到19.6 U/(mL·h).为进一步提高菌株的产酶能力,采用穿梭载体将自身来源的pelA基因的表达盒导入B.subtilis 7-3-3,提高pelA在菌体中的基因拷贝数,实现了碱性果胶酶的本源过表达,使最高碱性果胶酶单位酶活力达到了1628.6 U/ml,为原始菌株产酶能力的4.5倍.