根据克雷伯氏肺炎杆菌(K.pneumoniae)合成1,3-PD多酶催化体系的特点,引入可能改变细胞能量水平或者还原当量(NADH)水平的辅助因子(辅助底物葡萄糖、能量物质ATP、还原剂和O2),考察辅助因子对K.pneumoniae合成1,3-PD的影响。得到以下结论:一、考察了厌氧双底物(葡萄糖/甘油)发酵对K.pneumoniae合成1,3-PD的影响。以葡萄糖作为辅助底物厌氧发酵,葡萄糖消耗的速度比甘油快,能促进菌体生长。低浓度的葡萄糖可以少量地提高1,3-PD终浓度,但降低了甘油到1,3-PD的转化率;高浓度的葡萄糖可以提高甘油到1,3-PD的转化率,但降低了1,3-PD的终浓度。葡萄糖对甘油脱氢酶、1,3-PD氧化还原酶表达有明显的抑制作用。二、研究了添加ATP对K.pneumoniae合成1,3-PD的影响。添加ATP对菌体生长有抑制作用,对提高1,3-PD终浓度的作用不明显,但能明显促进单位细胞合成1,3-PD并提高甘油到1,3-PD的转化率。另外研究了ATP对休止细胞甘油脱水酶复活的驱动作用,失活的脱水酶经ATP驱动复活后催化效率并没有明显下降,多次“失活/复活”后,甘油脱水酶酶活基本恢复。 三、研究了调控发酵体系氧化还原状态对K.pneumoniae合成1,3-PD的影响。分别采用添加还原剂和间歇通氧的方式来改变发酵体系的氧化还原态势。添加VC对1,3-PD的合成有一定促进作用,但甘油到1,3-PD的转化率没有明显提高。添加VC能明显降低胞内、胞外3-羟基丙醛的积累,提高甘油脱氢酶和1,3-PD氧化还原酶的活性。目前的间歇通氧策略对菌体生长具有促进作用,但不利于1,3-PD合成。通入氧气降低了NADH/NAD的比值,提高了发酵初期甘油脱氢酶的活性。