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解脂耶氏酵母脂肪酶Lip2(YlLip2)具有很高的水解、酯化、转酯活性,在生物柴油的制备、酯合成以及对映体拆分等领域应用十分广泛。本文构建了YlLip2的Muts表型重组毕赤酵母(Pichia pastoris)表达菌株,摇瓶发酵筛选高产酶重组子,并研究了其摇瓶发酵条件,成功进行了10L发酵罐的放大,进一步探讨了混合补料对产酶的影响。主要研究结果如下:
(1)将实验室构建的载体pPICZα-lip2,电转化至P.Pastoris KM71H中,得到重组菌KM71H/pPICZα-lip2,所得重组子均为Muts表型。
(2)重组子经YPDS平板初筛后,转移至罗丹明B平板定性筛选,最后用摇瓶发酵定量筛选高脂肪酶活力的重组子,得到一株最高酶活力达1,080U/mL的25#重组子。对25#重组子进行了发酵条件研究,包括甲醇浓度、pH、诱导时间、装液量、接种量;并初步研究了混合补料的影响,探讨了其可行性。
(3)进行了10L发酵罐高密度发酵,并与Mut+表型的发酵条件进行了对比。Muts表型在发酵过程中,其参数变化较为稳定。在单独甲醇补加的发酵过程中,其最高酶活力达12,000U/mL,蛋白质含量达2.551g/L。分别研究了甲醇与甘油、山梨醇和乳酸混合补料对YlLip2生产的影响,甲醇与其它碳源的比例为2:1。其中,甲醇与山梨醇混合补料结果最好,酶活力最高达19,800U/mL。之后又研究了甲醇与山梨醇的混合比例对YlLip2生产的影响,其中甲醇与山梨醇以1:1混合补料的方式最佳,其酶活力达到了30,400U/mL,是甲醇单独补加的2.53倍,生物量是甲醇单独补加的1.21倍,蛋白质含量达4.758g/L,且发现采用甲醇与山梨醇混合补料时,色素的产生明显减少,有利于后续的分离纯化。