通过有限的混合碳养和压力控制的发酵来增强工程性大肠杆菌的维生素B₆生产

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 微生物工程 微生物工程
• 生物化学生产 生化生产

背景情况:

• 作为一种关键的维生素B6形式的氧化 (PN) 的化学合成,给环境带来了挑战.
• 微生物发酵提供了一个可持续的替代方案,但由于产量低,工业可扩展性受到阻碍.
• 增强大肠杆菌细胞生长和PN生产对于可行的生物制造至关重要.

研究的目的:

• 开发一种综合策略,以增强大肠杆菌 (Escherichia coli) 中的微生物生产素 (PN).
• 为了优化发酵条件,增加生物质和PN标位.
• 为维生素B6生产建立一个可扩展和工业相关的生物工艺.

主要方法:

• 实施DO-stat限制混合碳料,用于动态氧气和碳源调节.
• 使用双阶段的压力控制发酵 (0.1 bar在0-24小时,0.2 bar之后).
• 优化发酵介质 (CRS-67) 使用塔古奇设计,以提高PN产量.

主要成果:

• DO-stat养和双阶段压力控制显著改善了大肠杆菌生长和PN生物合成.
• 与CS介质相比,优化的CRS-67介质将摇瓶PN标位提高了275 mg/L (75.5%).
• 一个5L生物反应器发酵实现了OD600的142.8和3.33g/L的创纪录PN标位.

结论:

• 综合战略为微生物素生产提供了一个强大的,可扩展的过程.
• 优化的发酵条件和介质是实现高PN标位的关键.
• 这项研究通过微生物发酵推进了维生素B6的工业生物制造.