γ-聚谷氨酸在食品、化妆品、生物医药等领域具有广泛的应用,目前主要的生产菌株是谷氨酸依赖型菌株,在生产过程中需要添加谷氨酸作为前体,因而生产γ-聚谷氨酸的成本较高.文中主要研究从糖质原料一步法发酵合成γ-聚谷氨酸的生产工艺.首先,从产γ-聚谷氨酸的菌株枯草芽孢杆菌中克隆γ-聚谷氨酸合成酶的基因簇pgsBCA,在谷氨酸棒杆菌模式菌株ATCC 13032中进行诱导型和组成型表达,结果显示,仅诱导型表达菌株可以积累γ-聚谷氨酸,产量为1.43 g/L.进一步对诱导条件进行优化,确定诱导时间为2h,IPTG浓度为0.8 mmol/L,γ-聚谷氨酸产量为1.98 g/L.在此基础上,在一株高产谷氨酸的谷氨酸棒杆菌F343中外源表达pgsBCA,对重组菌进行发酵,结果表明,在摇瓶发酵中γ-聚谷氨酸产量达到10.23 g/L,在5L发酵罐中产量达到20.08 g/L;继而对γ-聚谷氨酸进行分子量测定,结果显示,产自F343重组菌的γ-聚谷氨酸的重均分子量比产自枯草芽孢杆菌的提高34.77％.文中构建了一步法发酵糖质原料生产γ-聚谷氨酸的新途径,同时为开发其潜在应用奠定了基础.
作者：程慧；陈园园；朱亚鑫；曹蓉；徐国强；张晓梅；史劲松；许正宏
来源：生物工程学报 2020 年 36卷 2期
