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2011 No.5 Serial No.230
ChinaBrewing
透明质酸分批发酵过程中温度的间歇控制
吴华昌，徐静，邓静，由耀辉（西川理工学院生物工程学院，四川自贡643000）
Research Report
摘要：用兽疫链球菌进行摇瓶发酵，研究了30℃~40℃范围内不同温度对透明质酸（HA)分批发酵的影响，结果表明，34℃时菌体量最大，最大细胞干重为13.1g/L,38℃时HA的产量最高，其产量为82mg/100mL。在此基础上提出了分阶段间款溢度控制策略，通过L,(3")正交试验确定出最优的发酵条件为0~12h控制发酵温度为34℃，到12h时，改变发酵温度为40℃，14h时再改至
关键调：透明质酸；曾疫链球菌：间歌温度控制
中图分类号：TQ920.6
文献标识码：A
文章编号：02545071(2011)05008004
Control of intermittent temperature during hvaluronic acid batchfermentatior
WU Huachang, XU Jing, DENC Jing, YOU Yaohui
(College of Bioengineering, Sichuan Uriversity of Science and Engineering,Zigong 643000, China)
Abstract;Shaking flask fermentation was carried out with Streptococctus zooepidemicus and effects of temperature in the range of 30°C to 40C on hyaluronic acid ( HA) production in batch fermentation was studied. The results showed that biomass of bacteria reached the highest at 34°C and the highest dry cell weight was 13. 1g/L, and the highest HA production occurred at 38C, which was 82mg/100ml. A strategy of intermitent temperature control was proposed base on those experiments. And the optimum fermentation process was obtained by orthogonal test as follows: the temperature was kept at 34°C for the first 12h, and then switched to 40°C for 12h followed tum back to 34°C and kept for 2h, the cycle was repeated until the end of the fermentation. Under this conditions, HA yield reached 105. 30mg/100mL, which increased by 38. 20% compared with constant temperature fermentation
Key words:hyaluronie acid; Sreptooccus zooepidemicws; intermittent temperature contro
透明质酸（Hyaluronicacid，简称HA）作为一种国际上公认的生物大分子保湿剂，在医药、化妆品、保健食品等领域有着广泛应用),其需求量也在不断增加。HA的生产主要有组织提取法和细菌发酵法，发酵法由于其原料易得，成本低，有较高的分子量和产量，而逐新成为生产HA的主要方向，并开展了许多研究工作(4§
温度对发酵过程的影响，主要表现在影响各种酶反应的速率，影响微生物代谢调控机制，改变菌体代谢产物的合成方向以及影响发酵液的理化性质，进而影响发酵的动力学特性及产物的生物合成(4)等，HA作为一种美膜酸性粘多糖，温度对HA在发酵液中的溶解度以及发酵液黏度等都有影响。近年来微生物对环境胁迫的应激机制也引起了广泛注意(2)，当微生物在受到外界胁追（氧化胁迫、渗透压胁迫、PH胁追、温度胁迫等)时，细胞会产生某些应激机制以免受伤害[13-4]，英膜多糖作为链球菌的保护结构，在受到不良刺激时英膜厚度有所变化以保护菌体免受损伤。
本试验研究了温度对菌体的生长，基质消耗以及HA 的合成等的影响，在此基础上提出了间款性温度胁迫控制策略，该策略的基本构想是一般发酵过程中，最适菌体生长
收稿日期：2009-1125
基金项目：四川省应用基础研究项目（No.2006J13-169）
温度和最适产物形成温度有所不同，在发酵过程进入稳定期达到最大细胞量后，改变温度促进荚膜脱落以利于HA 的形成，之后再改变温度促进菌体生长，再改变温度促进英膜脱落，如此间歇循环下去，直到发酵结束。在发酵过程中采用两阶段温度控制策略在生产中已有了广泛应用，但这种间歇温度胁迫控制策略还未有报道。
1材料与方法 1.1菌种
兽疫链球菌（Streptococcusz0oepidemicus）原始菌株：四
川理工学院生物工程学院保藏菌种。 1.2培养基
斜面培养基：葡葡糖1%，蛋白陈0.5%，KH,PO 0.1%,MgS0,·7H,00.05%，琼脂1.5%,pH值为7.0,121℃ 灭菌30min。
种子培养基：葡葡糖2%，酵母膏2.5%，KH,PO， 0.1% ,MgS0,-7H,0 0.3%,MnSO,·4 H,0 0.01%,pH 值为 7.0121℃灭菌30min。
发酵培养基：葡葡糖2%，蛋白陈1%，醇酵母膏0.5%， KH,PO,0.2%,MgS0,·7H,0 0.05%,pH 值为7.5,121℃灭菌30min。
作者简介：吴华昌(1970-），男，删教授，主要从事生物工程方面的研究工作。