金属离子对褐黄孢链霉菌生长和纳他霉素生物合成的影响

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第1期相启森,等:金属离子对褐黄孢链霉菌生长和纳他霉素生物合成的影响

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含量。

1.2.5 褐黄孢链霉菌菌体细胞干质量(CDW)的测定 将一定体积的发酵液过滤后,收集菌体,用无离子水洗涤3次后,105 烘干至质量恒定,称量并计算菌体细胞干质量。

是过高浓度的Na+会打破这种平衡,形成高渗溶液,使细胞发生质壁分离,导致微生物细胞活性降低[16]。

2.2 Fe2+对褐黄孢链霉菌生长和纳他霉素生物合

成的影响

0.001~10.0mmol/L的Fe2+对褐黄孢链霉菌菌体生长和纳他霉素生物合成的影响见图2。由图2可以看出,Fe2+对褐黄孢链霉菌的生长和纳他霉素的生物合成均有明显的抑制作用。随着培养基中Fe2+浓度的增加,菌体细胞干质量和发酵液中纳他霉素相对含量均逐渐降低。当Fe2+添加浓度为10.0mmol/L时,纳他霉素产量较不添加Fe时降低了67.8%。Fe是细胞色素、细胞色素氧化酶和过氧化氢酶的成分,是菌体有氧氧化必不可少的元素。适量的Fe2+是微生物生长和生产所必需的,但许多发酵产品对Fe的毒害作用非常敏感,因此在发酵过程中,应避免含铁物质混入发酵体系。同时,选择发酵罐时也需考虑发酵罐本身的材料问题。

2+

[17 18]

2+

2 结果与分析

2.1 Na+对褐黄孢链霉菌生长和纳他霉素生物合

成的影响

0.1~50.0mmol/L的Na对褐黄孢链霉菌菌体生长和纳他霉素生物合成的影响见图1。由图1可以看出,Na+对褐黄孢链霉菌的生长无显著影响,但是对纳他霉素的生物合成有轻微抑制作用。随着培养基中Na浓度的增加,发酵液中纳他霉素相对含量逐渐降低。当Na+添加浓度为50.0mmol/L时,纳他霉素产量较不添加Na+时降低了12.8%。

这可能是因为Na在跨膜pH梯度、细胞渗透压和胞内pH调控中均起着重要作用[15]。培养基中一定量的Na+有利于维持细胞膜内外的压力平衡,但

+

+

+

图1 Na+浓度对褐黄孢链霉菌菌体生长和

纳他霉素产量的影响

Fig.1 EffectofNa+concentrationoncellgrowthand

natamycinproductionofS.gilvosporeus

图2 Fe2+浓度对褐黄孢链霉菌菌体生长和

纳他霉素产量的影响

Fig.2 Effect

ofFe2+concentrationoncellgrowthand

natamycinproductionofS.gilvosporeus

2.3 Mg对褐黄孢链霉菌生长和纳他霉素生物合

成的影响Mg是糖代谢过程中己糖磷酸化酶、异柠檬酸脱氢酶(IsocitrateDehydrogenase,ICD)等关键酶的辅因子[10,19]。当添加浓度为0.1~50.0mmol/L时,Mg对褐黄孢链霉菌生长和纳他霉素生物合成的影响见图3。由图3可以看出,添加浓度为0.1~10.0mmol/L的Mg2+,对褐黄孢链霉菌生产纳他霉素无明显影响;但是当Mg2+添加浓度达到50.0mmol/L时,纳他霉素产量较不添加Mg2+时降低了43.1%。而添加Mg对褐黄孢链霉菌的生长有促2+

2+2+

2+

)(Glucose r。

+

2.4 K对褐黄孢链霉菌生长和纳他霉素生物合成

的影响

K+是某些酶的辅因子,影响细胞的渗透压和透性[5]。0.1~50.0mmol/L的K+对褐黄孢链霉菌菌体生长和纳他霉素生物合成的影响见图4。由图4可以看出,0.1~50.0mmol/L的K对褐黄孢链,+

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