添加微量元素螯合剂的L-色氨酸发酵研究

刘小都

(河南巨龙生物工程股份有限公司,河南 汝州 467599)

色氨酸是一种含有吲哚基的中性芳香族氨基酸,有L型和D型二种异构体,其中L-色氨酸作为人体8种必需氨基酸之一被广泛研究,其在人体代谢活动中除了参与蛋白质合成外,还具有调节神经系统活动、促进睡眠、提高免疫力和维持脑组织功能正常等功能,因此被广泛应用于医药、食品和饲料等行业[1-2]。L-色氨酸也被认为是人体及动物所需8种必须氨基酸中的第二必需氨基酸[3]。在医药、食品和饲料等行业供不应求,因此探索如何提高色氨酸产量具有重大意义[4-6]。

色氨酸生产方法有传统的化学合成法、蛋白质水解法以及后续发展起来的酶法、微生物转化法和微生物直接发酵法[7-11]。传统的生产方法存在环境污染严重、设备要求高和生产成本高等缺点[12],逐渐被原料简单、反应条件温和及生产成本低的微生物法所取代,因此微生物直接发酵成为了目前L-色氨酸大规模工业化生产的常用方法[13]。然而,微生物直接发酵法生产L-色氨酸也面临着许多亟待解决的问题,例如,微量元素是微生物正常生长代谢不可或缺的营养成分,在微生物的生长和生产活动中发挥着极其重要的作用,其与酶的活动密切相关,或者是可以作为酶的活性基团的成分,或者是作为酶的激活剂,但是发酵生产中常用的微量元素添加剂为无机盐类,包括硫酸锰、硫酸铁和硫酸锌等,这类微量元素添加剂存在着混合不均匀、易潮解、易氧化和吸收利用率低等缺点,这就造成了菌体在生长及生产过程中菌体活力下降,产酸能力不足等问题[14-17]。……