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S-腺苷甲硫氨酸高产菌株的选育与发酵工艺的优化

肖小乔  
【摘要】: S腺苷甲硫氨酸(简称SAM),是生物体内重要的中间代谢体,具有转甲基、转硫、转氨丙基等作用,是半胱氨酸、牛磺酸、谷光甘肽、辅酶A等重要物质的前体。能治疗神经紊乱、精神抑郁、关节炎等多种疾病,有着巨大的国际市场需求。 本文对SAM产生菌进行了选育并开展发酵工艺研究,结果如下: 通过对S-腺苷甲硫氨酸生产菌Saccharomyces cerevisiae B9菌株进行分离复壮,获得一株遗传性能较为稳定的菌株SAM-39~#(1.765g/L),以SAM-39~#为出发菌株进行诱变育种,最后获得比出发菌株SAM-39~#产量高69.89%的诱变株YZ-33,其SAM含量为3.001g/L,而紫外诱变、原生质体再生育种方法提高产量的效果不明显。通过比较发现:紫外线-氯化锂复合诱变和原生质体紫外复合诱变对SAM生产菌的诱变效果较好。 以高产稳定的诱变株YZ-33为出发菌株,通过测定生长曲线,探索蜗牛酶的酶解浓度、时间、温度等因素对原生质体形成的影响,确定了制备原生质体的最佳条件为:种子液培养16h,0.1%β-巯基乙醇预处理10min,酶解浓度2.5%,酶解时间150min,用0.5mol/L的蔗糖作为渗稳剂。 针对YZ-33菌株在不改变原有培养基组成成分的基础上,对其各组成成分进行了正交实验,找到最佳配比。得出最佳培养基配方为:蔗糖12%、氯化铵0.8%,酵母粉0.8%,硫酸镁0.005%,L-甲硫氨酸1.2%,磷酸二氢钾0.4%,磷酸氢二钾0.2%。另外,对菌株YZ-33摇瓶发酵过程中的pH值、生物量、SAM含量、蔗糖含量、NH_4~+等代谢参数进行测定,为SAM发酵工艺的建立提供了参考。 还对补料工艺做了初步的研究,确定了补料工艺与最适宜补料方式。初步补料工艺为:L-Met补料终浓度0.8%,补料起始时间24h,蔗糖补料终浓度10%,补料时间48h;最适宜补料方式为:在24h加入0.6%L-Met、3%蔗糖,在48h按0.2%补加L-Met,蔗糖在48h和72h分别按2.5%补给。在此种补料条件下SAM的产量达到4.041g/L。


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