米根霉As3.2686丙酮酸分支点代谢通量分析及相关酶活性研究

• 作者: 吴学凤 姜绍通 李兴江 杨培周 柯玮 罗水忠 郑志
• 来源期刊: 高校化学工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 丙酮酸分支点 稳态通量 代谢通量分析 丙酮酸分支酶
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 所属期刊栏目: 生物化工
• 页码范围: 1071-1079
• 页数: 9页
• 分类号: TQ920.1
• 字数: 5568字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2014.05.021

摘要

利用代谢通量分析(MFA)研究建立米根霉As3.2686的代谢通量方程，计算发酵罐不同通气条件下丙酮酸分支点的稳态代谢通量，并分别使用酶联免疫吸附法(ELISA)和分光光度法测定丙酮酸分支酶 PDC(丙酮酸脱羧酶)、PC(丙酮酸羧化酶)、PDH(丙酮酸脱氢酶)和LDH(乳酸脱氢酶)活性变化情况。结果表明，通气量为0.5及1.0 L?(L?min)-1时苹果酸、富马酸和乙醇的通量相对较高；通气量为1.5和2.0 L?(L?min)-1时，丙酮酸分支点超过一半的流量流向L-乳酸；通气量达到2.5 L?(L?min)-1时，丙酮酸分支点流向TCA循环的稳态通量增多。比较不同通气条件下同一酶活性变化， PDC、PC和PDH的酶活性总体上都随通气量的增大先增加后减小，并且与乙醇、草酰乙酸和乙酰辅酶A的通量变化不一致；LDH 和 ADH 变化随通气量的增加而逐渐增大，但 ADH 酶活性也与乙醇通量变化不一致。通气量为2.0 L?(L?min)-1比1.5 L?(L?min)-1时丙酮酸分支点流向L-乳酸的通量多，但得到的胞外L-乳酸产量却较少。结果说明米根霉产L-乳酸丙酮酸分支点处单个酶的作用是有限的，多个酶都对物流起控制作用，存在其它因素间接影响丙酮酸转化L-乳酸。