重组大肠杆菌高产L-苏氨酸

L-苏氨酸是一种必需氨基酸，用作动物饲料和人类食品中的补充剂，可以提高其营养价值，用作动物饲料和人类食品中的补充剂，L-苏氨酸的生产主要依赖于大肠杆菌营养缺陷型和调节突变株的直接发酵。通过诱变或基因操作产生的大肠杆菌突变体，由于其生长速度快和生理特性众所周知，通常被选为生产菌。

副产物的影响

大肠杆菌在有氧条件下过量的葡萄糖会导致酸性副产物的形成，其中最常见的是乙酸。乙酸会阻碍生长和抑制蛋白质的形成。此外，乙酸的合成代表了碳的转移，否则碳可能被用于生产生物量或蛋白质产品。高细胞密度培养（HCDC）技术已被开发用于提高重组产品的产量。减少乙酸生成是实现大肠杆菌HCDC的重要途径。高细胞密度的大肠杆菌可以在补料间歇过程中实现。

随着培养基中乙酸浓度的增加，细胞干重、L-苏氨酸产量和比生长速率均下降。这说明乙酸抑制了菌株TRFC的生长以及L-苏氨酸的形成。由于添加乙酸，发酵周期延长。因此，减少乙酸的排泄对增加干细胞重量和L-苏氨酸的产生至关重要。

补料策略的应用

当特定生长速率超过临界值时，大肠杆菌产生乙酸作为好氧发酵的胞外副产物。根据特定生长速率和葡萄糖浓度的需求，分别采用指数补料和ph恒定补料相结合的补料策略和拟指数补料和葡萄糖恒定补料相结合的补料策略生产L-苏氨酸。质粒不稳定性是导致比产率下降的原因之一。

拟指数补料与葡萄糖稳定补料相结合的补料策略提高了干细胞重量(36.58 g /L±1)和L-苏氨酸产量(124.57 g /L±1)。低底物浓度有利于获得最佳生长条件。

展望

采用拟指数补料和葡萄糖稳态补料相结合的补料策略，可以提高大肠杆菌菌株TRFC产生L-苏氨酸的效率，降低副产物生成量，从而减少了下游加工的工作量。这种L-苏氨酸生产工艺将是目前工业生产的一种有希望的替代方法，并将显著降低生产成本。