VC发酵菌种的选育及其技术发展.docVIP

VC发酵菌种的选育方法及其技术 目前，VC发酵工艺有莱氏法（以葡萄糖为原料，经催化加氢制取D-山梨醇，然后用醋酸菌发酵生成L-山梨糖，再经酮化和化学氧化，水解后得到2-酮基-L-古洛糖酸（2-KLG），再经盐酸酸化得到VC）,二步发酵法（发酵、提取和转化三大步骤，即D-山梨醇先经细菌氧化为L-山梨糖，再通过细菌发酵生成VC前体2- KLG，最后用化学法将2-KLG转化为VC）,新二步发酵法（葡萄糖串联发酵法）和一步发酵法（采用重组DNA技术，构成工程菌，实现从 D一葡萄糖到2一KLG的一步发酵） VC发酵过程的菌种选育技术 焦鹏等(1997) 运用SMA探针技术与HB - HG影印技术筛选得到了一株蛭弧菌J 26 ,摇瓶发酵产生2 - KL G的发酵单位为50- 60mg/ ml 。通过优化发酵条件,该菌株的发酵单位已达到83.9 – 91.7 % 许安等(1998) 利用离子注入技术（离子注入在维生素C的一步发酵高产菌株选育中的研究，利用离子束诱变育种技术选育维生素C一步发酵高产菌）选育出的2 - KL G 高产菌系IPPM - 1028 的山梨糖转化率比由氧化葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌组成的出发菌系高出18.8%。发酵周期为60—64h,2-KLG浓度可达70mg/mL左右，转化率为95%。对Vc生产二步混合菌的生长特性、发酵规律的研究,制定了最佳诱变方案,确定了最佳注入离子和最适注入剂量.该论文提出葡萄糖一步发酵新的途径,并就此展开了卓有成效的研究工作,在投糖4﹪的情况下,对葡萄糖—古龙酸的转化率达58.6﹪,居国内外领先水平.基于离子注入对细胞的刻蚀效应,开展了离子束介导微生物外源DNA的转导,首次建立了离子注入介导微生物外源DNA转导的研究体系,在此指导下成功的获得两株转基因生物工程菌,并利用分子生物学方法对转基因菌的遗传背景进行了分析. 余曾亮等运用低能离子注入技术对大菌和小菌进行了选育(离子注入在工业微生物诱变育种中，其损伤轻、突变率高、突变谱广。比较了H+、N+、Ar+注入Vc生产菌的差异，确定了最佳诱变剂量)，L一山梨糖转化为KGA 的转化效率由75％提高到94％ ，诱变后获得的GO29一BM279组合体系中，KGA的转化率高达93.4％ ，且体系中的pH值趋向于中性，这种环境更有利于产酸菌的生长代谢和产酸口。 随着空间生物学的蓬勃兴起和迅速发展，空间飞船搭载菌株已成为另一种重要的诱变技术。 张利平等利用“神舟四号”飞船搭载处理的一批产酸菌株，在418株小菌 中筛选出4株糖酸转化率提高4％～5％ 的小菌，且部分菌株的发 酵周期缩短了20 h”。 陈建华等(2002) 筛选得到的优良伴生菌———短小芽孢杆菌( Bacill us pumil us) 与氧化葡萄糖酸杆菌混合发酵生产2- KL G 的山梨糖转化率高达90 %。 尹光琳等(1997) [ 选育得到的新组合菌系SCB329-SCB933 的发酵周期仅为40-50h ,2- KL G的发酵单位高达115 - 130mg/ ml 。 李越中采用含pUB 110质粒的小菌转化子（Km(r）St(s)）与Q 132(Km(s)St(r)）大菌进行原生质体融合，获得可连续传代10代以上的小菌，这将为实现小菌的单独培养以及对小菌的遗传学研究打下基础。 张舟等用紫外线诱变法处理巨大芽孢杆菌，获得了两株耐低pH值，抗2一KGA的菌株：Bn和B5。Bn和B5分别与氧化葡萄糖酸杆菌搭配，在pH6．2发酵培养基中平均糖酸转化率提高11．4％9112-3％。 仲崇斌等从酵母菌中选出一株掷抱酵母(Sporoblomyces roseus)军N氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans)混合搭配组成新混合菌系。利用该混合菌系进行发酵，其产酸量增加5—7mg／mL，发酵周期缩短6～8h，转化率提高34个百分点。 吕群燕在对维生素C两步发酵法生产工艺的进一步研究中，筛选出一个新组合生产菌系H19S19。并利用单亲灭活方法通过原生质体的融合选育出两组产生2．KGA产量高且稳定性好的重组子：其一为H79和S19原生质体以H19为背景进行融合产生的，其二为由132和S19原生质体以S19为背景进行融合重组而产生的 利用基因工程技术进行代谢修饰的育种技术 陈芳等根据报道的草生欧文氏菌ATCC21998的2个2一酮基醛糖还原酶基因序列，在体外将其缺失突变后同源重组到出发菌株基因组上，突变后的草生欧文氏菌的2一酮基醛糖还原酶活只有原菌的1／30，但目前还没有进一步的详细报道。从葡萄糖直接一步发酵生产Vc前体KGA取得了很大进展，该法离实际应用尚有距离。 Boston等在同样能转化葡萄糖为2，5-DKG 的柠檬泛菌中敲除了其葡萄糖脱氢酶基因，保留了另2个膜结合的脱氢酶(葡萄糖酸