如何选育能高产L-色氨酸的菌株？

L-色氨酸是人和动物体内的一种必需氨基酸，是构成蛋白的重要组成部分，但人和动物自身不能合成L-色氨酸，必须从外界摄取。目前L-色氨酸的生产方法以微生物发酵法为主，相比传统的化学合成法和蛋白质水解法，微生物发酵法具有更低的生产成本、更加绿色环保、更易于大规模生产等显著的优越性。

优秀菌株的影响

微生物发酵法生产L-色氨酸的过程中，微生物菌种的优劣决定着发酵生产过程中的生产工艺、生产成本甚至产品质量，因此，选育高产色氨酸优良菌株具有重要意义。常压室温等离子体（atmospheric and room temperature plas-ma，ARTP）诱变技术最近几年在科研及工业领域逐步得到应用，尤其在微生物突变育种中取得了良好的效果。与其他诱变育种技术相比，ARTP 诱变育种技术能够更有效造成 DNA 的突变，并且设备操作简单快捷，对环境条件要求较低，操作过程中安全性较高，在高效进化育种领域具有较大的应用潜力。

菌株的选育

为了提升发酵法产L-色氨酸的生产效率，使用常压室温等离子诱变育种技术，并结合结构类似物抗性定向筛选的方法，选育高产色氨酸菌株。将出发菌 Escherichia coli AC-1042 经过ARTP诱变处理后，在抗性培养基平板上筛选具有5-甲基色氨酸、对氟苯丙氨酸抗性的突变菌株，选取产酸高、遗传稳定的菌株重复进行ARTP诱变处理和抗性筛选，不断提高菌株对结构类似物的抗性水平。经过多次ARTP诱变处理和抗性筛选，获得1株色氨酸高产菌株ACTRP104，经过30L发酵罐培养44h后L-色氨酸质量浓度可以达到61.65g/L，葡萄糖转化率达到20.64%，比出发菌分别提高了20.69%和17.81%。结果表明，ARTP诱变和结构类似物抗性筛选相结合，可以有效地获得色氨酸高产突变菌株，大大提高色氨酸的发酵生产技术水平，获得的色氨酸高产菌株ACTRP104具有较好的工业化应用前景。