产L-天冬氨酸α-脱羧酶细菌的分离、鉴定及发酵条件优化

Isolation, identification and fermentation optimization of Bacillus tequilensis PanD37 producing L-aspartate α-decarboxylase

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摘要[目的]从葡萄园土壤中分离L-天冬氨酸α-脱羧酶的产生菌株,对其进行分类鉴定,优化其产生L-天冬氨酸α-脱羧酶的发酵条件,为p-丙氨酸的生物合成提供基础.[方法]采用变色圈法和液体复筛培养基分离筛选具有L-天冬氨酸α-脱羧酶活力的菌株,对菌株进行形态、生理生化特征试验及16SrRNA序列同源性分析鉴定菌株的系统发育学地位,采用单因素及正交设计试验优化培养基及发酵条件.[结果]筛选到一株L-天冬氨酸α-脱羧酶高产菌株PanD37,其亲缘关系和特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)较近,且形态与培养特征、生理生化特性与特基拉芽孢杆菌基本相符.研究表明其最佳发酵配方和培养条件为:蔗糖22.5 g/L、富马酸7.5 g/L、蛋白胨20 g/L、L-天冬氨酸6 g/L、Triton X-100 2 g/L,起始pH为7.0,装液量50 mL/500 mL,摇床转速220 r/min,种子液接种量为5％(V/V),35℃C培养28h.在最优条件下L-天冬氨酸α-脱羧酶活力可达44.57 U/mL,比初筛时提高2.57倍.[结论]分离并获得一株特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis) PanD37,经条件优化后具有较高的L-天冬氨酸α-脱羧酶产生能力,有望应用于β-丙氨酸的工业生产.