一株丁二酸高产菌株的筛选鉴定及初步发酵研究.pdfVIP

中国生物工程杂志　ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２，３２（１０）：５７６２ 一株丁二酸高产菌株的筛选鉴定及初步发酵研究 １，２，３ １，２，３ １，２，３ １，２，３ １，２，３ １，２，３ 申乃坤 　秦　艳 　王成华 　朱　婧 　廖思明 　黄日波 （１广西科学院非粮生物质酶解国家重点实验室　南宁　５３０００７　２广西科学院国家非粮生物质能源工程技术研究中心　南宁　５３０００７） （３广西生物炼制重点实验室　南宁　５３０００７） 摘要　以牛胃内容物为菌源，利用富马酸钠为唯一碳源并加入高浓度丁二酸钠的选择培养基筛 选到一株丁二酸产量较高，副产物较少的菌株。经形态学、生理生化鉴定和 １６ＳｒＤＮＡ序列的系 统发育分析，该菌株为巴斯德菌科的产琥珀酸放线杆菌，与琥珀酸放线杆菌Ｓ．ＪＳＴ序列相似性最 高为９８．９８％，命名为琥珀酸放线杆菌ＧＸＡＳ１３７，保藏号为Ｍ２０１１３９９。利用正交试验对发酵条件 进行了初步优化，该菌可发酵５５ｇ／Ｌ葡萄糖产３８．９６ｇ／Ｌ丁二酸，具有较好的丁二酸生产潜力。 关键词　产琥珀酸放线杆菌　丁二酸　筛选　鉴定　正交试验 中图分类号　ＴＱ９２０．１ 　　丁二酸（俗称琥珀酸）作为一种重要的有机酸，广 丁二酸研究方面研究较多，其中美国密歇根生物技术 泛应用于食品、医药、香料等工业，可以取代苯合成２５０ ［５７］ 研究院（ＭＥＩ）Ｚｅｉｋｕｓ课题组 处于领先地位。他们在 ［１］ 种以上的化工产品 。美国能源部在确定 １２种有潜 １９９６年筛选出一株高产丁二酸菌株 １３０Ｚ，并以１３０Ｚ 力的化合物中，琥珀酸居其首。传统上的化学合成琥 为出发菌株，筛选出对单氟乙酸抗性的自发突变株。 珀酸因成本和资源等原因，使得琥珀酸作为基本化工 在最适条件下，此抗性株发酵时间４８ｈ，发酵产物中的 ［２］ 原料的广泛应用受到限制 。微生物发酵法以可再生 琥珀酸／乙酸比例高达８５∶１；琥珀酸／甲酸比例高达１６０ 淀粉糖和二氧化碳作为主要原料，不仅摆脱了对石化 ∶１，丁二酸产量可以达到８０～１１０ｇ／Ｌ，得率高达９７％， 原料的依赖，而且开辟了温室气体二氧化碳利用的新 并对丁二酸产生途径及代谢过程进行了研究，使丁二 ［３］ 途径 ，因其具有生产成本低、环境友好、以可再生糖 酸发酵获得了突破性进展。国内对丁二酸的研究也较 源和二氧化碳作为主要原料的特性而倍受关注，成为 ［４］ 多。较早的有王庆昭等 对购自国外的ＡＴＣＣ５５６１８菌 近年来国内外的研究热点。 株发酵研究发现其琥珀酸产量在 １１．４９ｇ／Ｌ，并有乳酸 　　丁二酸是许多严格厌氧菌和兼性厌氧菌的代谢中 等副产物存在，对该菌株诱变后产量亦无显著提高。 ［４］ 间体 。人们已经发现多种微生物可以通过发酵来生 ［８］ 近期，刘宇鹏等 筛选出菌株Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｓ 产琥珀酸，主要包括丙酸产生菌、典型的胃肠菌、瘤胃 ＣＧＭＣＣ１５９３，对其诱变选育后，丁二酸产量达４０．５１ｇ／Ｌ， 菌等。其中研究主要集中在大肠杆菌（Ｅ．ｃｏｌｉ），曼海