大肠杆菌CCTCC M208088 pH调控下聚唾液酸高效生产策略

本研究论文详细探讨了大肠杆菌CCTCC M208088在发酵过程中生产聚唾液酸（PSA）时，不同pH控制策略对其产量及工艺过程的影响。起初，研究人员使用高浓度磷酸盐（20 g/L磷酸氢二钾）作为缓冲剂，尽管这种方法能使PSA产量达到1.9 g/L，但高浓度的磷酸盐残留对后续的PSA提取带来了挑战。为解决这个问题，他们将培养基中磷酸盐浓度降低至2.5 g/L，并引入2 mol/L氢氧化钠溶液进行pH调控，这使得PSA产量提升至2.3 g/L，然而，发酵前期的NH4+在16小时内就被完全消耗。 进一步的研究策略是采用氨水流加来控制pH，这一改变显著提升了PSA的产量，达到3.2 g/L，同时菌体浓度也大幅度增长至12.5 g/L，导致初始40 g/L的山梨醇在20小时内耗尽。这个过程中，pH控制的重要性凸显出来，因为它直接影响到代谢反应的效率。 最后，为了兼顾pH稳定性和底物利用效率，研究者在氨水控制pH的同时，还向发酵体系中流加山梨醇。这种创新策略下，PSA的产量达到4.8 g/L，生产强度提高到了0.16 g/(L·h)，相比于使用高浓度磷酸盐发酵的优化前，分别提高了152%和188%。因此，该研究不仅提供了优化大肠杆菌CCTCC M208088生产聚唾液酸的实用方法，也为工业生物技术领域的pH调控策略提供了有价值的参考，强调了精细调控对于微生物发酵过程中的关键作用。