氧化还原电位调控对Actinobacillus succinogenes厌氧发酵产丁二酸的影响.pdf

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1250
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
2008年第27卷第8期
氧化还原电位调控对 Actinobacillus succinogenes
厌氧发酵产丁二酸的影响
姜岷,李建,陈可泉,王益娜,马江锋,韦萍
(南京业大学制药与生命科学学院,材料化学工程国家重点实验车,江苏南京210009
摘要:对氧化还原电位调控在产琥珀酸放线杆菌厌氧发酵产丁二酸过程中的代谢产物分布的作用进行了研究。
在血清瓶发酵培养过程中,筛选出对发酵过程无抑制作用的氧化剂铁氰化钾和还原剂二硫苏糖醇作为发酵体系的
氧化还原电位调节剂。在3L发酵罐上利用铁氰化钾和二硫苏糖醇调节发酵体系氧化还原电位值在-100~-450
mV,结果表明-350mV为菌体生长和产丁二酸的最住电位,丁二酸生产速率由0.75g/(L?h)提高到1.18gy
(L?h),产物丁二酸与副产物乙酸的质量浓度比由2.5提高到3.9
关键词:氧化还原电位;琥珀酸放线杆菌;丁二酸;厌氧发酵
中图分类号:TQ921
文献标识码:A
文章编号:1000-6613(2008)08-1250-05
Effect of redox potential regulation on the succinic acid production by
anaerobic fermentation of Actinobacillus succinogenes
IANG Min, L/ Jian, CHEN Kequan, WANG Yina, MA Jiangfeng, WEI Ping
State Key Laboratory of Materials-oriented Chemical Engineering, College of Life Science and Pharmaceutical
Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, Jiangsu, China)
Abstract: The effect of redox potential regulation on the metabolites distribution in succinic acid
production by anaerobic fermentation of Actinobacillus succinogenes was studied. In the serum bottle
fermentation, potassium ferricyanide and dithiothreitol which did not have inhibition on fermentation
were selected as the oxidizing agent and reducing agent respectively. Potassium ferricyanide and
dithio hreitol were used to control redox potential from 100 mv to450 mv in 3 L fermenter. I
was shown that the optimum redox potential or oxidoreduction potential(ORP) for cell growth and
succinic acid production was -350 mv. Comparing with the fermentation without redox potential
regulation, the productivity of succinic acid and the ratio of succinic acid to acetic acid enhanced from
0.75 g/(L.h)to 1.18 g/(l-h)and 2.5 to 3.9 respectively.
Key words: redox potential; Actinobacillus succinogenes; succinic acid; anaerobic fermentation
氧化还原电位( oxidation reduction potential,简在1,3-内二醇发酵体系中通过控制发酵液不同氧
称ORP)作为控制参数能够反映许多有氧和厌氧微化还原电位研究氧化还原电位与胞内
生物培养过程中发生的有价值的代谢信息。发NAD'ハNADH的关系,来控制13-丙二醇的生产。
体系的氧化还原电位值是pH值、溶解氧浓度、 Marin Berovic等通过改变通气和搅拌可以有效
平衡常数和大量溶解培养基中物质的氧化还原电位地控制体系的氧化还原电位,达到柠檬酸的高产
的综合反映。胞外的氧化还原电位可以影响胞内
收稿日期:2007~12-28:修改稿日期:2008-03-19
的酶活、 NADH/NAD的比例,从而可以影响菌体基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)(200A0z
的代谢?。
国家自然科学基金(20606017)及江苏省高技术研究计划
月前,有关氧化还原电位用于发酵过程的调
已经在许多文献报道中出现,清华大学Du等2ーュ第一作者筒介?(197ー),男,よ,制明究员,研究方向为
生物化L.。电话025-83587330:E-mailjiangmin@njuL.edu.cn