天津科技大学选育的谷氨酸等生产菌均处国内领先地位

来源：

天津科技大学代谢控制发酵研究室长期从事代谢控制发酵，特别是在氨基酸生产菌的选育及发酵条件的研究领域，积累了丰富的经验，取得了骄人的成绩。他们选育的谷氨酸、赖氨酸、鸟氨酸、亮氨酸、L－异亮氨酸、色氨酸、L－缬氨酸等生产菌及肌苷、鸟苷生产菌在国内均处领先地位。其中“TG866－174新菌种扩大试验”课题荣获天津市科技进步三等奖，天津市科技协作二等奖。该菌种在全国推广，产生了巨大的社会效益和经济效益。
据项目负责人陈宁博士介绍，我国味精产量居世界首位，进一步提高谷氨酸发酵水平，是我国在“十五”期间生物技术领域重点研究的方向之一。他们以黄色短杆菌TJ1为出发菌株，定向选育出温度敏感突变株CN1021，在最佳发酵条件下，谷氨酸温度敏感型菌株CN1021在6m3发酵罐上产酸达146g／L，糖酸转化率达62．8％，达到国际同类研究的先进水平。
L－缬氨酸是广泛应用于医药、食品及调味剂、动物饲料和化妆品的必需氨基酸。陈宁博士带领的实验室以黄色短杆菌TV10为出发菌株，选育出L－缬氨酸高产菌菌株TV2564。在5L发酵罐上补料分批发酵60h，产L－缬氨酸50．71g／L，达到国内同类研究的领先水平及国际先进水平。
随着色氨酸在医药、食品和饲料等方面应用的开拓，市场需求量近年来不断增加。发酵法生产色氨酸是世界性难题，国外主要以微生物转化法为主，其产量也难以满足世界需要。目前国内还没有用直接发酵法生产色氨酸的厂家，发酵研究水平也较低。该实验室以谷氨酸棒杆菌AS1542为出发菌株，选育出L－色氨酸高产菌TQ2223，在5L罐上进行补料分批发酵利用72小时，L－色氨酸的产量达到13．4～15g／L，这是国内直接发酵法生产L－色氨酸的领先水平。
L－亮氨酸是临床选用的复合氨基酸静脉注射液不可缺少的原料。目前，L－亮氨酸的生产主要以日本为主。近年来国内对发酵法生产L－亮氨酸的研究报道很少。目前国内虽然已有生产厂家，但菌株产酸水平不高，产量较小，远不能满足国内市场的需求。该实验室选育的亮氨酸生产菌产亮氨酸已达到28～30g／L，接近国际先进水平，属国内领先。
L－异亮氨酸广泛应用于医药和食品领域，近年来在运动食品行业得到广泛的应用。该实验室选育的菌种异亮氨酸生产菌，产异亮氨酸已达到25～28g／L，接近国际先进水平，达国内领先。
另外，该实验室选育的赖氨酸生产菌产赖氨酸已达到120～140g／L，达到国内领先。鸟氨酸已达到13g／L。
肌苷是食品工业中重要的助鲜剂肌苷酸的前体物。近年来随着日本、韩国等厂家对中国市场的冲击，国内肌苷发酵产业面临着严峻的挑战。从本质上提高发酵得率、降低生产成本，进而提高生产能力已经成为当务之急。该实验室以枯草芽孢杆菌TY－21为出发菌株，选育出一株肌苷生产菌株TX－3。
在5L发酵罐上补料分批发酵72h，产肌苷30g／L，达到国内同类研究的领先水平。
鸟苷在食品增鲜剂领域得到了广泛的应用，目前已经成为继味精之后的第2代和第3代食品增鲜剂中必不可少的成分。尽管我国自七八十年代就开展了鸟苷类物质发酵的研究，但是一直进展不大，因而鸟苷生产成本居高不下，其发酵法生产得率的提高已经成为呈味核苷酸工业发展的重要内容。该实验室以枯草芽孢杆菌T1001为出发菌株，选育出鸟苷高产菌A208，鸟苷的产量可达30g／L，在国内处于领先水平。目前，他们正在利用基因工程技术构建鸟苷工程菌，取得重大进展。
另外，该实验室正在进行直接发酵法生产腺苷、胞苷、尿苷的研究，目前已选育出基础生产菌株，填补了国内发酵法生产此三类核苷物质的空白，目前正在利用现代生物技术对基础菌株进行改造，以便实现产业化。