افزایش تولید آلفا-کتوگلوتاریک اسید از L-گلوتامیک اسید بوسیله کشت با تراکم سلولی بالا

قیمت: 45,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

افزایش تولید آلفا-کتوگلوتاریک اسید از L-گلوتامیک اسید بوسیله کشت با تراکم سلولی بالا

عنوان لاتین

Enhancement of alpha-ketoglutaric acid production from l-glutamic acid by high-cell-density cultivation

در این پژوهش، یک استراتژی کارآمد از کشت با تراکم سلولی بالا به منظور دستیابی به L-گلوتامات اکسیداز (LGOX) نوترکیب بکار گرفته شده، که جهت تولید آلفا-کتوگلوتاریک اسید (α-KG) از گلوتامیک اسید مورد استفاده قرار می گیرد. نخست، لاکتوز به منظور جایگزینی ایزوپروپیل β-D-1-تیوگالاکتوپیرانوسید به عنوان تحریک کننده ای ارزانقیمت تر و موثرتر بکار می رود. دوم، یک استراتژی تغذیه دومرحله ای جدید ارائه گشته، که در آن ابتدا حالت تغذیه نمایی در یک تخمیرکننده 5 لیتری تا دستیابی به حداکثر غلظت اکسیژن انحلال یافته (DO) اجرا شده، و با حالت تغذیه DO-stat ادامه می یابد. بر اساس این استراتژی تغذیه دومرحله ای و با بهینه سازی استراتژی های تحریک، حداکثر تراکم سلولی و فعالیت LGOX پس از 20 ساعت کشت به ترتیب به 48.4 g/L و 156.1 U/mL می رسد. هنگام بکارگیری بیوکاتالیست تمام-سلولی، تیتر α-KG تا 127.2 g/L از 132 g/L L-گلوتامیک اسید در 24 ساعت می باشد.

In this study, an efficient strategy of high-cell-density cultivation was exploited to obtain recombinant l-glutamate oxidase (LGOX), which was used to produce alpha-ketoglutaric acid (-KG) from l-glutamic acid. First, lactose was used to replace isopropyl -D-1-thiogalactopyranoside as a cheaper and more effective inducer. Second, a novel, two-stage feeding strategy was proposed, in which the exponential feeding mode was first performed in a 5-L fermenter until the maximum dissolved oxygen (DO) concentration was reached, which was followed by a DO-stat feeding mode. Based on the two-stage feeding strategy and by optimizing the induction strategies, the maximal cell density and LGOX activity reached 48.4 g/L and 156.1 U/mL, respectively, after 20 h of cultivation. When a whole-cell biocatalyst was used, the titer of -KG was up to 127.2 g/L from 132 g/L l-glutamic acid in 24 h.