重组大肠杆菌的高密度培养及在丙谷二肽生产中的应用

摘要

以表达α-酯酰基转移酶的重组大肠杆菌作为全细胞催化剂,连接丙氨酸甲酯盐酸盐与谷氨酰胺合成丙谷二肽,是目前生产丙谷二肽最理想的方法.利用高密度发酵法,能提高微生物的生产量,降低二肽生产成本.首先,在摇瓶水平下,利用响应面模型对于基础培养基碳源、氮源、无机盐等因素进行研究,在此基础上,对补料培养的重要因素如补料种类、补料方式等进行研究.最后,利用高密度培养的重组大肠杆菌作为全细胞催化剂进行丙谷二肽的合成.确定了最佳半合成培养基的组成为:葡萄糖质量浓度为10 g/L、混合氮源质量浓度为24 g/L、KH2 PO4质量浓度为4.62 g/L、K2 HPO4质量浓度为25.08 g/L;确定了溶氧反馈补料的最佳补料控制条件,在30 h内,菌体OD620值最高达到了67,是优化前摇瓶培养的14倍.丙谷二肽的质量浓度达到34.56 g/L,生产效率约为7 g/(L·min).研究为高效低成本生产丙谷二肽奠定了基础.