第10卷第4期 2010年8月
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engincering
稀土元素对2-酮基-L-古龙酸发酵过程的影响郑巧双"，周景文，陈孚江，刘杰”，刘立明，陈坚11
3.江苏江山制药有限公司，江苏靖江214500)
Vol.10 No.4 Aug.2010
摘要：采用普通生酮基古龙酸南(Ketogulonigeniumvulgare)与巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium）混合菌系，研究了不同稀上离子及其配合物对发酵生产维生素C前体物质2-酮基-L-古龙酸(2-KLG)的影响.结果表明，各稀土离子对 2-KLG合成的最佳促进浓度均约为5mmol/L，且具有低浓度促进、高浓度抑制的作用规律.EDTA例、柠檬酸均抑制2-KLG的合成，而1mmol/L草酸鋼对其合成代谢有促进作用，使其产量提高6.4%.揭瓶中添加5mmol/LLa*，发酵中后期菌体生长状况得到显著改善的同时提高了2-KLG最终产量并缩短了发酵周期.3.6L发醇罐中添加5mmol/L La进行分批发酵，平均山梨糖消耗速率和2-KLG生产强度比对照分别提高12.4%和14.8%，发酵周期缩短11.1%. 关键词：二步发酵；稀土元素；2-酮基-L-古龙酸：稀十配合物
中图分类号：Q939.9 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2010)04-0750-06
La,Ce和Nd"*均轻度抑制红酵母的生长，但对类胡萝
维生素C(Vc)是一种人体正常生长和代谢所必需的水溶性维生素，广泛应用于医药、食品、化妆品、饲料等领域Ve工业化生产普遍采用二步发酵法，第二步发酵采用普通生酮基古龙酸菌（Ketogulonigenium vulgare)与巨大芽孢杆菌（Bacillusmegaterium）混合培养，将L-山梨糖转化为Vc前体--2-酮基-L-古龙酸(2-Keto-L-gulonicAcid,2-KLG)2)，其代谢途径如下：
L-Sorbose-S→L-SorbosoneSD→ 2-Keto-L-gulonicKGk_→Idonic Acid.
自该法推广以来，相关学者进行了大量工艺优化改造，取得了一定成果13-6].随着市场竞争及Vc需求量的加大，进一步改进Vc发酵工艺提高生产效率、降低成本，仍是Vc产业一个重要的研究方向
稀土元素广泛存在于自然界中，包括元素周期表中 IIB族的系元素、和钇共17种元素.由于稀土元素独特的理化性质和广阔的应用前景，有关稀土开发应用的研究非常活跃力，我国早在20世纪初已开始了稀土元素在农业方面的应用研究8，随后逐渐扩展到动植物生长的影响方面19,10)，目前，大量研究发现稀士元素对微生物生长及其发酵生产也有一定的影响。刘庆都等[ 研究表明，低浓度镧离子在24h内对软腐细菌生长有轻微刺激作用，且在一定浓度范围内能提高该菌胞外酶纤维素酶和蛋白酶的生产能力：王怡平等(12)]研究发现
卜素合成有促进作用；王燕等[13]研究发现，稀土元素能使谷氨酸发醇的产酸水平提高8%，同时对谷氨酸脱氢酶有显著激活作用；Liu等[14]研究发现，La*能提高大肠杆菌的细胞膜通透性。
本工作系统研究了稀土离子及其配合物的种类和浓度对二步发酵法生产Vc过程中2-KLG合成代谢的影响，并通过在发酵罐中添加稀土元素探讨了其对分批发酵生产2-KLG的影响，为进一步提高二步发酵法生产 Vc生产强度提供新的思路，也为Ve扩大生产提供实验依据.
2材料与方法
2.1材料 2.1.1菌株
普通生酮基古龙酸菌(Ketogulonigeniumvulgare)，巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)，由江苏江山制药有
限公司提供 2.1.2培养基
种子培养基(g/L)：L-山梨糖20，酵母膏3，牛肉膏 3，大豆蛋白陈10，玉米浆1.5，尿素1,KH,PO41,MgSO 0.2,CaCO,1.
发酵培养基(g/L)：L-山梨糖80，玉米浆5，尿素 12, KH2PO4 1, MgSO,0.1, CaCO, 5.
以上培养基均用自来水配制，NaOH调节pH值至
收稿日期：20100507，修图日期；201008-04
基金项目：国家杰由青年基金资助项日(编号：20625619)国家高技术研究发展计划(863)革全资助项日(编号：2006AA020303)：国家十一五科技支撑计
划基金资助项H(编号：2007BA146B02)：国家承点基础研究发展规划(973)基金资助项H(编号：2007CB714303)
作者篇介：郑巧双(1985-)，女，北省宜品市人，硕士研究生，发酵醇工程专业；通讯联系人，刘立明，E-mail:mingll@jiangnan.edu.cn；陈坚，E-mail:
jchen@jiangnan.edu.cn. 万方数据