Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sản xuất ε-poly-l-lysine bằng một chiến lược điều khiển pH hai giai đoạn mới của Streptomyces sp. M-Z18 từ glycerol
Tóm tắt
Nghiên cứu về sản xuất ε-poly-l-lysine (ε-PL) bởi Streptomyces sp. M-Z18 từ glycerol đã được thực hiện trong một bình lên men 5-L. Các quá trình lên men theo mẻ của Streptomyces sp. M-Z18 ở các giá trị pH khác nhau từ 3.5 đến 4.5 đã được khảo sát. Dựa trên phân tích quá trình thời gian của tỷ lệ trưởng thành tế bào cụ thể và tỷ lệ hình thành ε-PL cụ thể, một chiến lược điều khiển pH hai giai đoạn mới đã được phát triển để cải thiện sản xuất ε-PL bằng cách thay đổi pH của môi trường nuôi cấy từ 3.5 lên 3.8 sau 36 giờ nuôi cấy. Bằng cách áp dụng chiến lược này, nồng độ ε-PL tối đa và năng suất đã có sự cải thiện đáng kể, đạt 9.13 g L−1 và 4.76 g L−1 ngày−1, so với quy trình điều khiển pH một giai đoạn nơi pH được kiểm soát ở 3.5 (7.83 g L−1 và 3.13 g L−1 ngày−1). Quy trình lên men theo mẻ đổ bổ sung với chiến lược điều khiển pH hai giai đoạn cũng đã được áp dụng để sản xuất ε-PL; nồng độ ε-PL cuối cùng đạt 30.11 g L−1, gấp 3.3 lần so với quá trình lên men theo mẻ. Theo hiểu biết của chúng tôi, đây là báo cáo đầu tiên về sản xuất ε-PL từ glycerol ở quy mô lên men và đạt được sản xuất ε-PL cao với chiến lược điều khiển pH hai giai đoạn.
Từ khóa
#ε-poly-l-lysine #Streptomyces sp. M-Z18 #glycerol #điều khiển pH hai giai đoạn #lên menTài liệu tham khảo
Hiraki J (2000) ε-Polylysine, its development and utilization. Fine Chem 29:18–25
Shima S, Matsuoka H, Iwamoto T, Sakai H (1984) Antimicrobial action of ε-poly-l-lysine. J Antibiot 37:1449–1455
Shih IL, Van YT, Shen MH (2004) Biomedical applications of chemically and microbiologically synthesized poly(glutamic acid) and poly(lysine). Med Chem 4:179–188
Yoshida T, Nagasawa T (2003) ε-Poly-l-lysine: microbial production, biodegradation and application potential. Appl Microbiol Biotechnol 62:766–772
Neda K, Sakurai T, Takahashi M, Ashiuchi M, Ohgushi M (1999) Two-generation reproduction study with teratology test of ε-poly-l-lysine by dietary administration in rats. Jpn Pharmacol Ther 27:1139–1159
Shih IL, Shen MH, Van YT (2006) Microbial synthesis of poly (l-lysine) and its various applications. Bioresour Technol 97:1148–1159
Kahar P, Iwata T, Hiraki J, Park EY, Okabe M (2001) Enhancement of ε-polylysine production by Streptomyces albulus strain 410 using pH control. J Biosci Bioeng 91:190–194
Shih IL, Shen MH (2006) Optimization of cell growth and poly(ε-lysine) production in batch and fed-batch cultures by Streptomyces albulus IFO 14147. Process Biochem 41:1644–1649
Zhang Y, Feng XH, Xu H, Yao Z, Ouyang PK (2010) ε-Poly-l-lysine production by immobilized cells of Kitasatospora sp. MY 5–36 in repeated fed-batch cultures. Bioresour Technol 101:5523–5527
da Silva GP, Mack M, Contiero J (2009) Glycerol: a promising and abundant carbon source for industrial microbiology. Biotechnol Adv 27:30–39
Raj SM, Rathnasingh C, Jo JE, Park S (2008) Production of 3-hydroxyl-propionic acid from glycerol by a novel recombinant Escherichia coli BL21 strain. Process Biochem 43:1440–1446
Petrov K, Petrova P (2009) High production of 2, 3-butanediol from glycerol by Klebsiella pneumoniae G31. Appl Microbiol Biotechnol 84:659–665
Menzel K, Zeng AP, Deckwer WD (1997) High concentration and productivity of 1, 3-propanediol from continuous fermentation of glycerol by Klebsiella pneumoniae. Enzym Microb Technol 20:82–86
Mothes G, Schnorpfeil C, Ackermann JU (2007) Production of PHB from crude glycerol. Eng Life Sci 7:475–479
Lee PC, Lee SY, Chang HN (2010) Kinetic study on succinic acid and acetic acid formation during continuous cultures of Anaerobiospirillum succiniciproducens grown on glycerol. Bioprocess Biosyst Eng 33:465–471
Shima S, Sakai H (1977) Polylysine produced by Streptomyces. Agric Biol Chem 41:1807–1809
Bankar SB, Singhal RS (2010) Optimization of poly-ε-lysine production by Streptomyces noursei NRRL 5126. Bioresour Technol 101:8370–8375
Chen XS, Tang L, Li S, Liao LJ, Zhang JH, Mao ZG (2011) Optimization of medium for enhancement of ε-Poly-l-Lysine production by Streptomyces sp. M-Z18 with glycerol as carbon source. Bioresour Technol 102:1727–1732
Nishikawa M, Ogawa K (2002) Distribution of microbes producing antimicrobial ε-poly-l-lysine polymers in soil microflora determined by a novel method. Appl Environ Microbiol 68:3575–3581
Hiraki J, Masakazu H, Hiroshi M, Yoshikazu I (1998) Improved ε-poly-l-lysine production of an S-(2-aminoethyl)-l-cysteine resistant mutant of Streptomyces albulus. Seibutsukogaku 76:487–493
Naviglio D, Romano R, Pizzolongo F, Santini A, De Vito A, Schiavo L, Nota G, Musso SS (2007) Rapid determination of esterified glycerol and glycerides in triglyceride fats and oils by means of periodate method after transesterification. Food Chem 102:399–406
AOAC International (formerly the Association of Official Analytical Chemists) (1995). Official Methods of Analysis Arlington, AOAC International, VA
Ouyang J, Xu H, Li S, Zhu HY, Chen WW, Zhou J, Wu Q, Xu L, Ouyang PK (2006) Production of ε-poly-l-lysine by newly isolated Kitasatospora sp. PL6-3. Biotechnol J 1:1459–1463
Yamanaka K, Kito N, Imokawa Y, Maruyama C, Utagawa T, Hamano Y (2010) Mechanism of ε-Poly-l-Lysine production and accumulation revealed by identification and analysis of an ε-Poly-l-Lysine-Degrading. Appl Environ Microbiol 76:5669–5675