利用氧化还原电位调控乳酸发酵.pdfVIP

第6卷第 5期 生 物 加 工 过 程 Sep．2008 2008年9月 ChineseJournalofBioprocessEngineering · 73 · 利用氧化还原电位调控乳酸发酵 郑继岱，徐国谦，储 炬，王永红，庄英萍，张嗣良 (华东理工大学 生物反应器工程国家重点实验室，上海 200237) 摘 要：研究了控制不同氧化还原电位 (oxidation—reductionpotential，ORP)对乳酸发酵过程的影响。通过5L发酵 罐分批发酵实验发现ORP水平控制在一170mV时最有利于乳酸生成，乳酸最高质量浓度达 176g／L，糖酸转化率 为94％，其平均乳酸产率3．7 (L·h)，比ORP控制在一220mV和 一120mV时分别高 19％，37％；通过对发酵过 程胞外有机酸浓度及代谢流分析发现氧化还原电位是通过影响细胞 内代谢流分布来影响乳酸合成的。 关键词：ORP；乳酸；有机酸；代谢流 中图分类号：TQ921．3 文献标志码：A 文章编号 ：1672—3678(2008)05～0073—05 Usingoxidation-reduction potentialtooptimizelacticacid production byLactobacillusparacasei ZHENGJi—dai，XUGuo—qian，CHU Ju，WANGYong—hong，ZHUANGYing—ping，ZHANGSi—liang (StateKeyLaboratoryofBioreaetorEngineering，EastChinaUniversityof ScienceandTechnology，Shanghai200237，China) Abstract：Anewmethodwaspresentedbyusingextracellularoxidation—reductionpotential(ORP)tocon- trollacticacidbiosynthesisprocessesbyLactobacillusparacasei．In batchfermentation．cellgrowth and lacticacid production were studied underthree differentORPs，i．e． 一 120 mV， 一 170 mV ，and 一 220mV．TheresultshowedthattheORPlevelof 一170mV waspreferabletotheformation oflactic acid．AttheORPlevelof一170mV，theconcentrationoflacticacidreached176 Landtheyieldbased onglucosereached94％．Inaddition，theproductivityoflacticacidof3．7g／(L·h)wasobtained，andit washigherthanthatatORPlevelsof一120mV and 一220mVby37％ and19％ ．respectively．Theextra— cellularconcentrationoftheorganicacidwasalsodetectedandanalyzed．Themetabolicflux，influencing bytheproductivityoflacticacidwasobviouslyaffectedbyextracellularORPleve1． Keywords：oxidation—reductionpotential(ORP)；lacticacid；organicacid；metabolicflux 乳酸广泛存在于人体 、动物、植物和微生物中。