变异性增强了新型Sphingomonas spp.的凝糖产量. :上游优化,运动建模,结构和物理功能评估
Manoj J Dev1,2, Girish B Mahajan2, Rahul G Warke2
1Food Engineering and Technology Department, Institute of Chemical Technology, Mumbai, 400019, India.
概括
研究人员使用乙基甲基硫酸甲基基因突变产生Sphingomonas trueperi的高凝 (GG). 优化的发酵条件显著增加了GG产量,这表明了工业应用的潜力.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 微生物发酵 微生物发酵
- 生物聚合物生产 生物聚合物生产
背景情况:
- 凝 (GG) 是一种多功能生物聚合物,具有多种应用.
- 目前,高昂的生产成本限制了GG的广泛使用.
- 开发具有成本效益的生产方法对于市场扩张至关重要.
研究的目的:
- 开发一种高凝糖 (GG) 产生突变的Sphingomonas spp. 用于工业发酵.
- 优化发酵条件以最大限度地提高GG产量和生产力.
- 描述产生的GG的结构和功能性质.
主要方法:
- 使用乙基甲基硫酸 (EMS) 产生高GG产生突变的随机突变发生.
- 使用16S rRNA和MALDI-TOF-MS.识别突变菌株为斯芬戈蒙纳斯trueperi使用16S rRNA和MALDI-TOF-MS.
- 使用OFAT和Plackett-Burman设计优化发酵参数 (pH,温度,注射剂).
- 通过响应表面方法进一步优化关键营养素.
- 生物反应器研究以阐明溶解氧张力的作用.
- 优化批量工艺的动态建模.
- 使用HPLC,FTIR,NMR,DSC,TGA,GPC,SEM和风湿学分析进行GG的表征.
主要成果:
- 一种高GG产生突变,被确定为Sphingomonas trueperi,已成功开发.
- 优化的发酵条件产生了23±2.4g/L的最大GG标位.
- 在受控的生物反应器条件下,获得的最高生产率为0.51g/L/h.
- 动力建模表明生物质的物流增长,GG形成的Luedeking-Piret,以及基质消耗的指数式衰变.
- 鉴定证实了产生的GG的结构和物理功能性质.
结论:
- 开发的Sphingomonas trueperi mutant和优化的发酵过程显示出具有成本效益的工业凝生产的巨大潜力.
- 实现的增强的GG生产率表明了商业利用的可行途径.
- 进一步的研究可以集中在扩大工艺和探索产生的的特定应用.
