| NH4+对L-色氨酸发酵的影响 |
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| 引用本文： | 黄静,史建明,霍文婷,徐庆阳,谢希贤,温廷益,陈宁.NH4+对L-色氨酸发酵的影响[J].中国生物工程杂志,2011,31(3):55-60. |
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| 作者姓名： | 黄静 史建明 霍文婷 徐庆阳 谢希贤 温廷益 陈宁 |
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| 作者单位： | 1. 天津科技大学生物工程学院 教育部工业微生物重点实验室 天津 300457;
2. 中国科学院微生物研究所 北京 100101 |
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| 基金项目： | 国家“重大新药创制”科技重大专项课题(2008ZX09401-05); “十一五”国家科技支撑计划重点项目(2008BAI63B01)资助项目 |
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| 摘 要： | 目的:探究NH4+浓度对大肠杆菌E.coli TRTH发酵生产L-色氨酸的影响。方法:通过外源添加试验,利用30 L发酵罐进行分批补料发酵试验,考察E. coli TRTH发酵生产L-色氨酸过程中生物量、L-色氨酸产量、有机酸含量、耗糖速率、发酵液中NH4+浓度及质粒稳定性变化。建立了大肠杆菌合成L-色氨酸的代谢流平衡模型,应用 MATLAB 软件计算出E. coli TRTH发酵中后期代谢网络的代谢流分布。结果:发酵结果显示,利用NaOH和氨水混合补料,控制NH4+浓度在120 mmol/L以下,菌体能够以较长时间和较高比生长速率保持对数生长,最终菌体生物量和L-色氨酸产量分别提高了12.16%和19.80%。随着NH4+浓度的增加,发酵液中丙酮酸、乳酸及乙酸浓度均略有增加,细胞质粒稳定性下降。控制NH4+浓度在120 mmol/L以下,E. coli TRTH发酵生产L-色氨酸的代谢流量分析结果表明,EMP途径的代谢流量降低7.31%,PP途径的代谢流量增加7.14%,TCA循环的代谢流量降低22.04%。结论:高浓度的NH4+导致菌体生长提前结束,耗糖速率降低,产酸受阻,控制NH4+浓度在120 mmol/L以下,解除了NH4+对菌体生长和产物生成的抑制,使得菌体生物量和L-色氨酸产量大幅提高,实现了高密度发酵培养的目的。
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| 关 键 词： | 大肠杆菌 NH4+ L-色氨酸 高密度发酵 |
| 收稿时间： | 2010-11-24 |
| 修稿时间： | 2011-01-13 |
The Effects of NH4+on L-tryptophan Fermentation |
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| HUANG Jing,SHI Jian-ming,HUO Wen-ting,XU Qing-yang,XIE Xi-xian,WEN Ting-yi,CHEN Ning.The Effects of NH4+on L-tryptophan Fermentation[J].China Biotechnology,2011,31(3):55-60. |
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| Authors: | HUANG Jing SHI Jian-ming HUO Wen-ting XU Qing-yang XIE Xi-xian WEN Ting-yi CHEN Ning |
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| Institution: | HUANG Jing1 SHI Jian-ming1 HUO Wen-ting1 XU Qing-yang1 XIE Xi-xian1 WEN Ting-yi2 CHEN Ning1(1 College of Biological Engineering,Tianjin University of Science & Technology,Key Laboratory of Industrial Microbiology,Tianjin 300457,China)(2 Institute of Microbiology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China) |
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| Abstract: | Objective:To study the effects of NH4+ on biosynthesis of L-tryptophan.Methods:Fed-batch fermentation of E.coli TRTH with addition of ammonium sulfate carried out in 30-Liter fermentor and biomass,yield of L-tryptophan,consumption rate of glucose,plasmid stability were measured.The concentration of acetate,NH4+,lactate and pyruvate were investigated by BioProfile 300A Nova and high performance liquid chromatography(HPLC).The metabolic flux balance model of L-tryptophan synthesis by E.coli was established.Ba... |
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| Keywords: | E coli NH4 L-Tryptophan High cell density cultivation |
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