溶氧反饋-分批補(bǔ)料高密度培養(yǎng)谷氨酰胺合成酶工程菌的中期報(bào)告

溶氧反饋-分批補(bǔ)料高密度培養(yǎng)谷氨酰胺合成酶工程菌的中期報(bào)告一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)對(duì)分批補(bǔ)料高密度培養(yǎng)谷氨酰胺合成酶工程菌的中期報(bào)告進(jìn)行分析，掌握該菌在不同條件下的生長(zhǎng)情況和代謝特性，從而優(yōu)化培養(yǎng)條件，提高合成酶的產(chǎn)量和活性。二.實(shí)驗(yàn)方法1.培養(yǎng)菌株本實(shí)驗(yàn)采用E.coliBL21(DE3)作為工程菌株。2.培養(yǎng)條件在LB培養(yǎng)基上進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)，然后將預(yù)培養(yǎng)菌液轉(zhuǎn)移到M9培養(yǎng)基中進(jìn)行高密度發(fā)酵。實(shí)驗(yàn)組設(shè)置如下：組別試驗(yàn)條件對(duì)照組M9培養(yǎng)基（pH7.0）實(shí)驗(yàn)組1M9培養(yǎng)基（pH7.0），添加氨水（0.1M）實(shí)驗(yàn)組2M9培養(yǎng)基（pH7.0），添加谷氨酸（5mM）實(shí)驗(yàn)組3M9培養(yǎng)基（pH7.0），添加谷氨酸（5mM）和氨水（0.1M）在進(jìn)行代謝特性研究時(shí)，對(duì)各組菌株進(jìn)行測(cè)定。包括測(cè)定溶氧、pH值、發(fā)酵速率、碳源利用等。三.實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.生長(zhǎng)情況隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，各組工程菌株的生長(zhǎng)曲線均呈S形。其中添加谷氨酸和氨水的實(shí)驗(yàn)組3生長(zhǎng)最好，生長(zhǎng)速度最快，但其生長(zhǎng)后期表現(xiàn)出滯后現(xiàn)象，生長(zhǎng)趨勢(shì)略微下降。與之相比，添加氨水的實(shí)驗(yàn)組1和添加谷氨酸的實(shí)驗(yàn)組2生長(zhǎng)情況較為平穩(wěn)，整個(gè)生長(zhǎng)曲線較為緩和。2.代謝特性（1）溶氧隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加，各組菌株的溶氧都出現(xiàn)了下降的趨勢(shì)。對(duì)比四組工程菌株，可以發(fā)現(xiàn)添加氨水的實(shí)驗(yàn)組1的溶氧下降最快，葡萄糖代謝速度最快，但產(chǎn)生的乳酸會(huì)導(dǎo)致pH值下降，對(duì)菌體生長(zhǎng)不利。添加谷氨酸的實(shí)驗(yàn)組2的溶氧下降速度較慢，代謝活性較為平穩(wěn)。添加谷氨酸和氨水的實(shí)驗(yàn)組3，雖然初始溶氧較低，但溶氧下降速度最慢，代謝活性最穩(wěn)定。（2）pH值隨著菌體的生長(zhǎng)和代謝，M9培養(yǎng)基的pH值會(huì)發(fā)生變化。其中，添加氨水的實(shí)驗(yàn)組1呈現(xiàn)出較快的pH值下降趨勢(shì)，由于產(chǎn)生大量乳酸和二氧化碳的緣故，導(dǎo)致發(fā)酵液的pH值驟降，對(duì)菌體生長(zhǎng)影響很大。添加谷氨酸的實(shí)驗(yàn)組2和添加谷氨酸和氨水的實(shí)驗(yàn)組3的pH值下降速度較為緩慢，代謝活性較為平穩(wěn)，尤其是實(shí)驗(yàn)組3，其代謝活性非常穩(wěn)定，pH值變化范圍很小。（3）碳源利用除對(duì)照組以外的實(shí)驗(yàn)組均添加了谷氨酸和/或氨水，因此發(fā)酵液中的碳源主要來(lái)自于葡萄糖。通過(guò)對(duì)各組菌株的碳源利用情況進(jìn)行研究，可以發(fā)現(xiàn)添加氨水的實(shí)驗(yàn)組1對(duì)葡萄糖的利用速度非常快，但胞內(nèi)產(chǎn)生的乳酸會(huì)導(dǎo)致pH值下降。添加谷氨酸的實(shí)驗(yàn)組2對(duì)葡萄糖的利用速度較慢，但苯丙酸代謝速度非?？欤砻髌洚a(chǎn)生氫氣的能力較為強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)組3對(duì)葡萄糖的利用速度和苯丙酸代謝速度均比較緩慢，但其代謝活性最為平穩(wěn)。四.結(jié)論和展望通過(guò)對(duì)分批補(bǔ)料高密度培養(yǎng)谷氨酰胺合成酶工程菌的中期報(bào)告進(jìn)行分析，可以看出添加谷氨酸和氨水的實(shí)驗(yàn)組3是最為優(yōu)秀的一組，其代謝特性最為平穩(wěn)，對(duì)菌體的生長(zhǎng)和合成酶的產(chǎn)量有明顯的促進(jìn)作用。尤其是其對(duì)葡萄糖