提高产反式-4-羟脯氨酸工程菌产量的发酵策略

doi:10.3969/j.issn.1673-1689.2019.11.006

首页 > 过刊浏览>2019年第38卷第11期 >40-48. DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2019.11.006

提高产反式-4-羟脯氨酸工程菌产量的发酵策略
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                        10.3969/j.issn.1673-1689.2019.11.006
                    
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中图分类号:Q815
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Strategies on Improving the trans4-Hydroxyproline Production from the Engineering Strain E. coli

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为了实现羟脯氨酸的高产，首先以缺陷型菌株E. coli JM109ΔargB/pUC19-BH作为实验菌，通过单因素优化及正交试验，优化得到新的培养基配方及培养条件。其次通过基因工程手段引入透明颤菌血红蛋白VHB基因，构建菌株E. coli JM109ΔargB/pUC19-BHV，进行高密度发酵。结果显示，发酵培养基为：麦芽糖10 g/L，甘油5 g/L，胰蛋白胨22 g/L，K₂HPO₄4 g/L，FeSO₄（Fe^{2+∶VC=1∶1） 5 mmol/L，MgSO₄·7H2O 1.7 g/L，NaCl 3 g/L，CaC l ₂ 0.005 g/L；培养条件为：初始pH 8.5，温度30 ℃，接种体积分数4%，转速220 r/min。此条件下，菌株E. coli JM109ΔargB/pUC19-BH羟脯氨酸产量约为1 602 mg/L，约为优化前的1.4倍. 在7 L罐发酵培养，菌株E. coli JM109ΔargB/pUC19-BHV的羟脯氨酸产量约为18.3 g/L，与JM109ΔargB/pUC19-BH相比，提高了13.2%，说明VHB 基因的引入有利于羟脯氨酸产量提高.}

Abstract:

To enhance the yield of trans-4-Hydroxyproline from the engineering strain E. coli JM109ΔargB/pUC19-BH，optimization of fermentation medium and culture condition was carried out with a single-factor and orthogonal design experiment. Further，a recombinant E. coli JM109ΔargB/pUC19-BHV，containing the vitrescilla hemoglobin gene VHB was constructed to be desirable for high-density fermentation. Results showed that the fermentation medium was optimized as follows：maltose 10 g/L，glycerol 5 g/L，trypsin 22 g/L，K₂HPO₄ 4 g/L，FeSO₄：VC 5 mmol/L，MgSO₄ 1.7 g/L，NaCl 3 g/L and CaCl2 0.005 g/L. The optimal fermentation conditions were as below：inoculum size 4%（v/v），initial pH 8.5 and culture temperature 30 ℃. At 24 h of the fermentation，the yield of P4H reached 1 602 mg/L，which was about 1.4 times of that before the optimization. In a 7 L fermenter，the recombinant E. coli JM109ΔargB/pUC19-BHV yielded 18.3 g/L of P4H，13.2% higher than that of the parental strain，indicating that the introduction of VHB gene was beneficial for the high-density production of trans-4-Hydroxyproline.

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引用本文

王晓姣,杨慧敏,张震宇,孙付保,周豪.提高产反式-4-羟脯氨酸工程菌产量的发酵策略[J].食品与生物技术学报,2019,38(11):40-48.

WANG Xiaojiao, YANG Huimin, ZHANG Zhenyu, SUN Fubao, ZHOU Hao. Strategies on Improving the trans4-Hydroxyproline Production from the Engineering Strain E. coli[J]. Journal of Food Science and Biotechnology,2019,38(11):40-48.

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