溶氧强制振荡对L-苏氨酸发酵产率及其代谢流迁移的影响

摘要

为有效降低L-苏氨酸发酵过程中副产物的积累,考察了发酵过程中的溶氧强制振荡对L-苏氨酸发酵产率及其多种副产物积累的影响,并深入探讨了振荡行为对L-苏氨酸生物合成代谢网络的代谢流分布的影响.结果表明:采用溶氧强制振荡工艺能够明显提高L-苏氨酸的发酵产率和降低多种抑制性产物的合成.与非振荡工艺相比,经过36 h培养,细胞生物量达到29.5 g·L~(-1),苏氨酸的质量浓度达到118.9 g·L~(-1),而乙酸质量浓度下降到0.8 g·L~(-1),副产的其他氨基酸也大大降低. 通过代谢流分析表明,在发酵后期的一个振荡周期(30 h至 31 h)内,与非振荡组相比,HMP途径的代谢流量由6.5提高至95.88,CO2固定反应代谢流量由45.1提高至86.1,TCA循环相对代谢流量从1.86提高至17.78,从而导致苏氨酸对葡萄糖的质量转化率从30.0 % 增加至57.0%.溶氧强制振荡条件下的苏氨酸发酵液中各种副产物更少,更适合今后的大规模工业化生产.