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ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是一种由微生物合成的氨基酸同型聚合物,由人体必需氨基酸L-赖氨酸的ε-氨基与另一L-赖氨酸的α-羧基形成的酰胺键连接而成。ε-PL具有广谱抑菌性,对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌、耐热芽孢杆菌及病毒均有一定的抗性,是一种安全高效的天然生物防腐剂。此外ε-PL还用作基因载体、药物包被物等,具有广泛的市场前景,但迄今为止只有日本实现了商品化。本文以北里孢菌(Kitasatospora sp.)PL6-3为出发菌株,经硫酸二乙酯(DES)诱变,获赖氨酸的结构类似物S-(2-氨乙基)-L-半胱氨酸(AEC)的一株高产抗性突变菌株itasatospora sp.MY5-36。MY5-36菌株遗传性能稳定,摇瓶发酵产ε-聚赖氨酸达1.17 g/L,是出发株PL6-3的3倍。实验过程中研究了Kitasatospora sp.MY5-36的生理特征和培养特征。与PL6-3相比,MY5-36菌株形态发生了很大变化。MY5-36的基内菌丝减少,孢子丝更易断裂,孢子颜色由灰色变为白色,而平板背面由灰色变成金黄色。诱变前后菌株的培养特征也有不同,PL6-3在马铃薯浸汁琼脂培养基上只能生产少量灰白色气生菌丝,而MY5-36却可以生成大量白色气生菌丝,而且两者基内菌丝颜色也不同。因此,根据这些差异,可以很容易的将MY5-36和PL6-3区分开来。MY5-36发酵过程中形成非菌丝球形态,与Streptomyces albulus有明显不同。采用5L自动发酵罐,对MY5-36产ε-聚赖氨酸分批发酵过程中搅拌速率、通风量、pH的影响进行研究。结果发现pH对菌体生长和ε-聚赖氨酸合成的影响最为显著。pH维持在4.0时,有利于产物ε-聚赖氨酸的合成,维持在5.0时,有利于菌株的生长。经过条件优化,在转速为400rpm、通风量为2L/min和维持pH4.0的条件下进行发酵实验,菌体生物量达到7.69g/L,ε-聚赖氨酸产率则高达为7.72g/L,较出发株提高了近7倍。以后又采用间隙添加葡萄糖的方式加强生产,ε-聚赖氨酸产率最终达到了13.9g/L。