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本研究以少动鞘氨醇单胞菌.(Sphingomonas elodea) ATCC 31461菌株为实验菌株,探讨了与结冷胶(gellan gum)发酵生产相关的工艺技术问题。作为一种好氧的革兰氏阴性杆菌,少动鞘氨醇单胞菌能在以葡萄糖、淀粉、蔗糖、麦芽糖等为碳源,硝酸铵、酵母膏、蛋白胨等为氮源及含其他微量元素的培养基中生长并合成、积累结冷胶,其中发酵培养的温度一般控制在27-30℃。在结冷胶的发酵生产中,培养基成分(如碳源、氮源、无机离子等)和发酵条件(如发酵温度、搅拌速度、接种量等)对产物积累、分子质量分布、溶液的流变学特性等均有显著的影响。本研究分析比较了在不同发酵培养基以及不同工艺条件下菌株ATCC 31461产结冷胶的能力,结果表明：结冷胶发酵生产的最佳碳氮源分别为蔗糖和大豆蛋白粉,最适培养条件为30℃,采用10%的接种量。在此基础上,针对结冷胶发酵生产过程中菌株对高溶氧环境的需求,本研究在少动鞘氨醇单胞菌中组成型表达由bla启动子驱动的透明颤菌血红蛋白基因(vgb),以提高菌株细胞对氧气的摄取及利用能力。CO差光谱试验结果表明,异源表达的VHb具生物活性。同时我们进一步研究了VHb的表达对重组菌细胞生长及结冷胶合成的影响。发酵试验显示,VHb的表达不仅改善了细胞生长,且使转化菌株6.7L小罐发酵48h后的产胶率高达16.82g/L,较原始菌株提高了约20%。同时,糖胶转化率(g结冷胶/g蔗糖)达到了57.8%,较原始菌株也提高了约20%。此外,不同溶氧条件下的摇瓶发酵试验显示,低溶氧条件下,VHb的表达对菌体结冷胶合成的促进作用尤为明显(出胶率提高了约26.8%)。上述结果表明,导入外源基因vgb,可增强少动鞘氨醇单胞菌合成结冷胶的能力,而该促进效应在低氧条件下尤其显著。本研究尝试结合代谢工程手段优化结冷胶发酵生产的工艺技术,引入透明颤菌血红蛋白改善了少动鞘氨醇单胞菌在发酵过程中对氧气的摄取和利用能力,并最终提高了结冷胶产量。这为探研相关多糖的微生物发酵生产过程中存在的技术瓶颈问题也提供了一定的借鉴意义。