溶氧量对酿酒酵母及其工程菌的β-苯乙醇合成代谢的影响及调控效应

• 作者: 周娣 孙宝国 尹胜 梁婧如 王成涛 赵吉兴
• 来源期刊: 中国食品学报
• 关键词: 酿酒酵母 β-苯乙醇合成代谢调控 溶氧量 关键酶活力 代谢流量
• 年，卷（期）: 2016,（8）
• 所属期刊栏目: 应用技术
• 页码范围: 78-86
• 语种: 中文
• DOI: 10.16429/j.1009-7848.2016.08.012

摘要

目的:研究溶氧量对酿酒酵母S288C及工程菌ARO8-10的β-苯乙醇合成代谢的影响及调控效应.方法:在5L发酵罐中装液量60％,控制pH 5.0,温度30℃,通气比0.5～2.0 wm,定时取样检测发酵液生物量、β-苯乙醇、L-苯丙氨酸转化率以及菌体相关代谢酶活性等.结果:通气条件在0.5～2.0 vvm范围时,野生型菌株S288C的生物量、异柠檬酸脱氢酶(ICDH)酶活力明显高于转氨酶基因ARO8与脱羧酶基因ARO10耦合过表达工程菌ARO8-10;ARO8-10的β-苯乙醇发酵产量、L-苯丙氨酸转氨酶、苯丙酮酸脱羧酶、G6PD、GK及PDC酶活力均明显高于S288C(P≤0.01).在1.0 vvm通气条件发酵60 h时,ARO8-10的发酵液中葡萄糖已基本用尽,β-苯乙醇产量达到2.68 g/L,L-苯丙氨酸转化率达到47.3％,较S288C分别提高了44.4％和12.4％.1.0 wm为β-苯乙醇发酵较适宜的通气条件.结论:酿酒酵母的β-苯乙醇代谢与艾利希途径、莽草酸途径、EMP、PPP途径TCA循环等密切相关,构成其合成代谢网络,代谢途经多种酶相互影响;ARO8和ARO10基因耦合过表达,增强了L-苯丙氨酸氨基转移酶和苯丙酮脱羧酶活力,有利于提高G6PD、GK及PDC酶活力,β-苯乙醇代谢流量及产量.