ε-聚赖氨酸高产菌株选育及分批发酵研究.pdf

南京工业大学
硕士学位论文
ε-聚赖氨酸高产菌株选育及分批发酵的研究
姓名:陈玮玮
申请学位级别:硕士
专业:生物化工
指导教师:徐虹
20060606
硕士学位论文
摘要

å-聚赖氨酸(å-poly-L-lysine, å-PL)是一种由微生物合成的氨基酸同型聚合物
由人体必需氨基酸 L-赖氨酸的å-氨基与另一 L-赖氨酸的á-羧基形成的酰胺键连
接而成å-PL 具有广谱抑菌性对革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌真菌耐热
芽孢杆菌及病毒均有一定的抗性是一种安全高效的天然生物防腐剂此外å-PL
还用作基因载体药物包被物等具有广泛的市场前景但迄今为止只有日本实
现了商品化
本文以北里孢菌(Kitasatospora sp.)PL6-3 为出发菌株经硫酸二乙酯(DES)
诱变获赖氨酸的结构类似物 S-(2-氨乙基)-L-半胱氨酸(AEC)的一株高产抗性突
变菌株 itasatospora -36 MY5-36 菌株遗传性能稳定摇瓶发酵产å-聚赖
氨酸达 g/L 是出发株 PL6-3 的 3 倍
实验过程中研究了 Kitasatospora -36 的生理特征和培养特征与
PL6-3 相比 MY5-36 菌株形态发生了很大变化 MY5-36 的基内菌丝减少孢
子丝更易断裂孢子颜色由灰色变为白色而平板背面由灰色变成金黄色诱变
前后菌株的培养特征也有不同 PL6-3 在马铃薯浸汁琼脂培养基上只能生产少量
灰白色气生菌丝而 MY5-36 却可以生成大量白色气生菌丝而且两者基内菌丝
颜色也不同因此根据这些差异可以很容易的将 MY5-36 和 PL6-3 区分开来
MY5-36 发酵过程中形成非菌丝球形态与 Streptomyces albulus 有明显不同
采用 5L 自动发酵罐对 MY5-36 产å-聚赖氨酸分批发酵过程中搅拌速率
通风量 pH 的影响进行研究结果发现 pH 对菌体生长和å-聚赖氨酸合成的影
响最为显著 pH 维持在 时有利于产物å-聚赖氨酸的合成维持在 时
有利于菌株的生长经过条件优化在转速为 400rpm 通风量为 2L/min 和维持
的条件下进行发酵实验菌体生物量达到 å-聚赖氨酸产率则高达
为 较出发株提高了近 7 倍以后又采用间隙添加葡萄糖的方式加强生
产å-聚赖氨酸产率最终达到了

关键词å-聚赖氨酸北里孢菌硫酸二乙酯诱变育种发酵调控
硕士学位论文
ABSTRACT

å-poly-L-lysine (å-PL) is a homo-poly-amino acid characterized by the peptide
bond between the á-carboxyl and å-amino groups of the essential amino acid L-lysine.
å-PL shows a wide range of antimicrobial activity against most gram-positive and
gram-negative bacteria, fungi and also some viruses, and is stable and safe. Due to its
antimicrobial activity, å-PL is widely used as a food preservative. Hitherto, the
industrialized production of å-PL has only been carried out in Japan.
In the article Kitasatospora -3 was considered as a tool of production in
order to improve the productivity of å-PL and optimize the process of batch
fermentation in 5L fermentation.
An AEC resistant mutant, Kitasatospora sp. MY5-36, was derived from
Kitasatospora sp. PL6-3 by DES treatment. The mutant strain was selected on the
agar plate containing 6 mg/mL S-(2