米根霉F1-ATPase减弱株优化L-乳酸发酵：关键酶与效率提升

米根霉F1-ATPase弱化株增加L-乳酸发酵强度的研究由姜绍通、罗水忠和郑志三位作者进行，他们在合肥工业大学生物与食品工程学院进行了一项创新性的实验。通过同步辐射软X射线Nk诱变技术，他们成功获得了新霉素抗性突变株NA-2。这个突变株的一个显著特征是F1-ATPase（细胞质膜上的ATP合成酶）活性降低至原菌株的13.18%，导致胞内ATP含量下降了18.99%。尽管如此，NA-2菌株的发酵性能却得到了显著提升，菌体浓度提高了79.22%，发酵周期缩短了12小时。在代谢过程中，关键酶如磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶和磷酸甘油醛激酶的活性分别提升了58.34%、23.53%和11.29%，这加速了糖酵解过程，使葡萄糖平均消耗速度和L-乳酸生产强度分别增长了25.17%和32.57%。同时，细胞比生长速率也提高了60.0%。 值得注意的是，尽管F1-ATPase活性降低减少了细胞的能量储存，但并未显著影响胞内能荷。然而，乙醇脱氢酶活性下降了32.11%，而乳酸脱氢酶活性却有所提高，达到了42.27%，这可能解释了为何L-乳酸生产强度得以增强。这项研究结果表明，通过减弱米根霉的F1-ATPase功能，可以有效地优化糖酵解途径，从而提升发酵效率，特别是L-乳酸的产量，这对于改善米根霉在大规模生产高纯度L-乳酸中的性能具有重要意义。 该研究的关键词包括米根霉、F1-ATPase、糖酵解、L-乳酸以及新霉素抗性，表明这项工作在微生物工程和代谢工程领域具有一定的开创性。研究还引用了L-乳酸作为食品、医药和环保领域的重要天然有机酸，强调了其广泛应用潜力和米根霉在生产中的核心地位。此外，作者还指出当前米根霉发酵L-乳酸存在的问题，如发酵周期长和糖转化率低，暗示了他们工作的挑战和价值所在。 这项研究为改进米根霉的发酵性能，特别是在L-乳酸生产方面的效率，提供了新的策略和理论依据，对于提升微生物发酵工业的生产力具有重要意义。