谷胱甘肽生產(chǎn)菌種的選育及搖瓶發(fā)酵研究.pdf

1、谷胱甘肽(γ-L-glutamyl-L-cysteinyl-glycine,簡稱GSH)是由L-谷氨酸、L-半胱氨酸和甘氨酸縮合而成的一種同時含有γ-谷氨?；蛶€基的生物活性三肽化合物。在臨床上主要用于治療各類肝炎、腫瘤和白內(nèi)障，同時可解除由有毒化合物和重金屬離子引起的中毒。近年來發(fā)現(xiàn)谷胱甘肽還具有抑制艾滋病毒的功效。谷胱甘肽由于其特殊的功能正在被應(yīng)用到各種領(lǐng)域，而我國的谷胱甘肽完全依賴進(jìn)口，實(shí)現(xiàn)谷胱甘肽的國產(chǎn)化迫在眉睫。文中對谷胱甘肽

2、高產(chǎn)菌株的選育及培養(yǎng)條件進(jìn)行了研究。 本研究以釀酒酵母為出發(fā)菌株，先對其進(jìn)行紫外線誘變，以氯化鋅為抗性標(biāo)記，獲得了抗氯化鋅突變株ZW-8(ZnCl2r)，該突變株經(jīng)搖瓶發(fā)酵后，GSH的總量為63.60mg/L，比出發(fā)菌株產(chǎn)GSH提高了29.0％。以ZW-8作為進(jìn)一步誘變的出發(fā)菌株，以乙硫氨酸為篩選標(biāo)記，用硫酸二乙酯進(jìn)行誘變。逐級篩選后，得到一株既抗氯化鋅又抗乙硫氨酸突變株SE-4(ZnCl2r，Ethr)。該突變株經(jīng)搖瓶發(fā)酵后谷

3、胱甘肽總量達(dá)69.50mg/L，比出發(fā)菌株的GSH總量提高了41％。經(jīng)十次傳代培養(yǎng)，發(fā)酵液中谷胱甘肽總量平均值為70.18mg/L，是一株性狀較穩(wěn)定的優(yōu)良菌株。 運(yùn)用單因素試驗(yàn)對SE-4(ZnCl2r，Ethr)產(chǎn)谷胱甘肽的發(fā)酵條件進(jìn)行了考察。研究表明該突變株產(chǎn)谷胱甘肽最適培養(yǎng)條件為：培養(yǎng)溫度30℃，培養(yǎng)基初始pH為7.0，接種量10％，250mL搖瓶裝液量為30mL，搖床轉(zhuǎn)速150r/min，種齡18h，培養(yǎng)時間30h。在最適

4、培養(yǎng)條件的基礎(chǔ)上，研究了碳源、氮源和磷酸鹽對SE-4(ZnCl2r，Ethr)發(fā)酵生產(chǎn)GSH的影響。正交試驗(yàn)確定培養(yǎng)基基本組成是酵母粉11g/L，葡萄糖3.0g/L，(NH4)2SO46g/L，K2HPO43g/L，KH2PO40.5g/L。考察了無機(jī)鹽的添加對谷胱甘肽總量和生物量的影響。確定在培養(yǎng)基中添加能明顯促進(jìn)菌體積累谷胱甘肽的四種無機(jī)鹽為：MgSO47H2O0.1g/L，KCI0.1g/L，MnSO40.1g/L，F(xiàn)eSO40.

5、1g/L。優(yōu)化后谷胱甘肽總量達(dá)85.45mg/L，比優(yōu)化前提高了22.9％。 考察了不同氨基酸種類對突變株積累GSH的影響。半胱氨酸、蛋氨酸、谷氨酸能促進(jìn)GSH的產(chǎn)生，但對菌體的生長沒有促進(jìn)作用。半胱氨酸作為前體氨基酸對積累谷胱甘肽效果最明顯。賴氨酸、異亮氨酸有利于細(xì)胞生長，但是對GSH的積累有抑制作用。丙氨酸、色氨酸對GSH積累和細(xì)胞生長影響不大。組氨酸對細(xì)胞生長和GSH積累都不利。 經(jīng)過培養(yǎng)基優(yōu)化和半胱氨酸的添加，突