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摘要 文章主要介绍以基因工程构建菌种E. coli （pTH08+prh-T04）/VT418发酵生产L-苏氨酸，在10M3发酵罐中发酵产酸8.5-9.0%；转化率39-41%；周期48-52小时。文章强调在苏氨酸发酵过程中pH值以及溶氧的控制非常重要关键词：基因工程、发酵、苏氨酸一、前言L-苏氨酸是一种必需氨基酸，按世界粮农组织的标准计算，一克食品蛋白质中含苏氨酸40mg，占全部氨基酸的11%。欧美型食品中缺少苏氨酸，补充苏氨酸就能提高食品的营养价值。配合饲料也需要苏氨酸，因此近十年来，苏氨酸生产增长了5.3倍。具统计，1990年全世界苏氨酸产量为700吨/年，1996年增加到4000吨/年，2002年则猛增至35000吨。资料显示，使用植物型饲料，成畜必需添加赖氨酸和苏氨酸，比例为10：1，而幼畜为3：1。按10：1计算,目前全世界苏氨酸的需求量不应低于5万吨/年，缺口为较大。苏氨酸的生物合成途径及代谢调控机理来看，苏氨酸和赖氨酸一样，同属天冬氨酸族氨基酸。是葡萄糖经糖酵解途径生成丙酮酸，再经三羧酸循环CO2固定反应生成四碳二羧酸，后经氨基化反应生成天冬氨酸。国内外通常用传统育种和基因工程方法来获得苏氨酸的高产菌种，传统育种目前最高产酸为2-3%。在基因工程菌方面，木柱等将解除AKⅠ和HDⅡ反馈抑制的突变株HNr59的Etr-1基因导入产苏氨酸25g/L的T-693菌株,选育出具有6种调节变异组合的转导子T-1026，相同条件下可产苏氨酸40g/L。据日本味之素公司报道，用E.coliK12菌株（AHVr＋Ile－＋Met－＋pro－）含苏氨酸合成酶操纵子基因的质粒转化E.coliK12（Thr－），积累苏氨酸13.4g/L（转化率40%），小罐发酵产酸65g/L，转化率48%。前苏联全苏工业微生物遗传育种研究所的Debabov等构建了大肠杆菌基因工程菌E.coli BKIIMB-3996 工程菌，重组质粒Pvic40中含苏氨酸操纵子的三个基因thr A, thrB, thrC，遗传标记为Sac+（能以蔗糖为碳源）， thr r （抗苏氨酸）和Hser(抗高丝氨酸)，在蔗糖为碳源的流加补料方式，最高产量为85.0 g/L。综上所述，国内外用传统育种方法的菌种产酸水平在30-40g/L；用基因工程方法的菌种产酸水平在80-90g/L。二、材料与方法1. 菌种：E. coli （pTH08+prh-T04）/VT418 (上海新立公司构建)2. 培养基配方2.1 斜面培养基(g/l)葡萄糖 2.0 NH4Cl 1.0 KH2PO4 1.5 Na2HPO4 3.5 MgSO4·7H2O 0.1琼脂 20.0 加蒸馏水溶解，调pH7.0-7.2，定容1000ml，0.8Kg/cm2灭均30分钟，冷却至50℃左右加入氨苄青霉素溶液，最终浓度为50γ/ml。2.2 摇瓶种子培养基(g/l)葡萄糖 40.0 KH2PO4 1.0 MgSO4·7H2O 0.5 (NH4)2SO4 10.0 玉米浆2.0 CaCO3 15 氨苄青霉素 50γ/ml 加自来水溶解，调pH7.0-7.2，定容1000ml，分装至500ml摇瓶，0.8Kg/cm2 灭菌30分钟，接种前加入CaCO3（121℃，60分钟灭菌，烘干）和氨苄青霉素。2.3摇瓶发酵培养基(g/l)葡萄糖 80.0 (NH4)2SO4 25.0 KH2PO4 2.0 MgSO4·7H2O 1.0MnSO4·5H2O 0.5 FeSO4·7H2O 0.5 CaCO3 30.0 加自来水溶解，调pH7.0-7.2，定容1000ml，分装至500ml摇瓶，0.8Kg/cm2 灭菌30分钟，接种前加入CaCO3（121℃，60分钟灭菌，烘干）2.4 种子罐培养基葡萄糖4% (NH4)2SO4 1% KH2PO4 0.1% MgSO4·7H2O 0.05% 玉米浆 0.2% 泡敌0.01%。加水溶解pH自然，121℃灭菌20分钟，消后定容400L。接种前加入无菌氨苄青霉素50ug/L。2.5 发酵罐培养基葡萄糖8% (NH4)2SO4 2.5% KH2PO4 0.2% MgSO4·7H2O 0.1%FeSO4·5H2O 0.05% MnSO4·5H2O 0.05% 泡敌 0.01%。加自来水溶解pH自然，121℃灭菌20分钟，消后定容5.1M3。1.0Kg/cm2灭菌20分钟。
【中文名称】苏氨酸；α-氨基-β-羟基丁酸；2-氨基-3-羟基丁酸；丁羟氨酸【英文名称】threonine;α-amino-β-hydroxybutyric acid【结构或分子式】 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/02/201202041952_347776_1855403_3.jpg【相对分子量或原子量】119.12【熔点（℃）】左旋体255～257（分解）【性状】 无色晶体或结晶性粉末。【溶解情况】 易溶于水，不溶于无水乙醇、乙醚、氯仿。【用途】 用作营养剂和生物化学试剂。苏氨酸是必须的氨基酸，它在高等动物的体内不能合成，必须由体外供给。苏氨酸是重要的医药原料，主要用于氨基酸输液与制剂；是重要的食品添加剂，用于强化谷物、糕点、牛奶等；也是重要的饲料添加剂，用于猪等动物饲料：仔猪用量为0.85%，生长育肥猪0.68%。【制备或来源】 可由蛋白质（如酪蛋白）经水解、精制而得，或由丙烯酸衍生物中甲醇和乙酸汞合成。 采用葡萄糖核淀粉为原料，利用短杆菌、棒状菌类为菌种经过发酵后在提取得。【其他】 消旋体熔点229～230℃。【生产单位】 江西省鹰潭市生物化学制品厂；武汉化工学院
有谁能告诉我——液相色谱法测定苏氨酸的含量
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