曲霉N1-14′胞质酶活性与产L-苹果酸能力的关系

摘要

L-苹果酸(LMA)高产突变株曲霉N1-14′在高产酸状态下，其胞质中催化CO2固定反应的酶有四种：丙酮酸羧化酶(PC)、磷酸烯醇丙酮酸羧化酶(PEPC)、磷酸烯醇丙酮酸羧化激酶(PCK)和苹果酸酶(ME)；除ME之外，三种羧化酶的活性与LMA产生速率呈较好的线性正相关关系；苹果酸脱氢酶(MDH)活性比PC等酶高2～3个数量级；琥珀酸脱氢酶(SDH)活力则明显低，几种酶中只有SDH与发酵醪中LMA含量呈线性正相关(r=0.9252)。动态研究发现在菌丝生物量正常增长情况下，胞质中蛋白含量明显变化，通气条件的改变是引起这种变化的重要原因。各种酶活性变化与胞质蛋白量变化之间的线性相关系数呈规律性变化：PC(r=0.9563)、PEPC(r=0.7688)、PCK(r=0.7300)、MDH(r=0.3920)、SDH(r=-0.2086)。不增加氮源，适当加大孢子接种量可提高LMA产率、降低琥珀酸(SA)含量，提示发酵早期胞质酶合成中存在PC先于SDH这种规律的可能性。在5L罐上通气培养120 h，LMA含量达105.88g/L，平均产生速率0.883g/(L·h)，酸对糖转化率78.43％。