天津科技大學選育的谷氨酸等生產菌均處國內領先地位

天津科技大學代謝控制發(fā)酵研究室長期從事代謝控制發(fā)酵，特別是在氨基酸生產菌的選育及發(fā)酵條件的研究領域，積累了豐富的經驗，取得了驕人的成績。他們選育的谷氨酸、賴氨酸、鳥氨酸、亮氨酸、L－異亮氨酸、色氨酸、L－纈氨酸等生產菌及肌苷、鳥苷生產菌在國內均處領先地位。其中“TG866－174新菌種擴大試驗”課題榮獲天津市科技進步三等獎，天津市科技協(xié)作二等獎。該菌種在全國推廣，產生了巨大的社會效益和經濟效益。

據項目負責人陳寧博士介紹，我國味精產量居世界首位，進一步提高谷氨酸發(fā)酵水平，是我國在“十五”期間生物技術領域重點研究的方向之一。他們以黃色短桿菌TJ1為出發(fā)菌株，定向選育出溫度敏感突變株CN1021，在最佳發(fā)酵條件下，谷氨酸溫度敏感型菌株CN1021在6m3發(fā)酵罐上產酸達146g／L，糖酸轉化率達62．8％，達到國際同類研究的先進水平。

L－纈氨酸是廣泛應用于醫(yī)藥、食品及調味劑、動物飼料和化妝品的必需氨基酸。陳寧博士帶領的實驗室以黃色短桿菌TV10為出發(fā)菌株，選育出L－纈氨酸高產菌菌株TV2564。在5L發(fā)酵罐上補料分批發(fā)酵60h，產L－纈氨酸50．71g／L，達到國內同類研究的領先水平及國際先進水平。

隨著色氨酸在醫(yī)藥、食品和飼料等方面應用的開拓，市場需求量近年來不斷增加。發(fā)酵法生產色氨酸是世界性難題，國外主要以微生物轉化法為主，其產量也難以滿足世界需要。目前國內還沒有用直接發(fā)酵法生產色氨酸的廠家，發(fā)酵研究水平也較低。該實驗室以谷氨酸棒桿菌AS1542為出發(fā)菌株，選育出L－色氨酸高產菌TQ2223，在5L罐上進行補料分批發(fā)酵利用72小時，L－色氨酸的產量達到13．4～15g／L，這是國內直接發(fā)酵法生產L－色氨酸的領先水平。

L－亮氨酸是臨床選用的復合氨基酸靜脈注射液不可缺少的原料。目前，L－亮氨酸的生產主要以日本為主。近年來國內對發(fā)酵法生產L－亮氨酸的研究報道很少。目前國內雖然已有生產廠家，但菌株產酸水平不高，產量較小，遠不能滿足國內市場的需求。該實驗室選育的亮氨酸生產菌產亮氨酸已達到28～30g／L，接近國際先進水平，屬國內領先。

L－異亮氨酸廣泛應用于醫(yī)藥和食品領域，近年來在運動食品行業(yè)得到廣泛的應用。該實驗室選育的菌種異亮氨酸生產菌，產異亮氨酸已達到25～28g／L，接近國際先進水平，達國內領先。

另外，該實驗室選育的賴氨酸生產菌產賴氨酸已達到120～140g／L，達到國內領先。鳥氨酸已達到13g／L。

肌苷是食品工業(yè)中重要的助鮮劑肌苷酸的前體物。近年來隨著日本、韓國等廠家對中國市場的沖擊，國內肌苷發(fā)酵產業(yè)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。從本質上提高發(fā)酵得率、降低生產成本，進而提高生產能力已經成為當務之急。該實驗室以枯草芽孢桿菌TY－21為出發(fā)菌株，選育出一株肌苷生產菌株TX－3。

在5L發(fā)酵罐上補料分批發(fā)酵72h，產肌苷30g／L，達到國內同類研究的領先水平。

鳥苷在食品增鮮劑領域得到了廣泛的應用，目前已經成為繼味精之后的第2代和第3代食品增鮮劑中必不可少的成分。盡管我國自七八十年代就開展了鳥苷類物質發(fā)酵的研究，但是一直進展不大，因而鳥苷生產成本居高不下，其發(fā)酵法生產得率的提高已經成為呈味核苷酸工業(yè)發(fā)展的重要內容。該實驗室以枯草芽孢桿菌T1001為出發(fā)菌株，選育出鳥苷高產菌A208，鳥苷的產量可達30g／L，在國內處于領先水平。目前，他們正在利用基因工程技術構建鳥苷工程菌，取得重大進展。

另外，該實驗室正在進行直接發(fā)酵法生產腺苷、胞苷、尿苷的研究，目前已選育出基礎生產菌株，填補了國內發(fā)酵法生產此三類核苷物質的空白，目前正在利用現代生物技術對基礎菌株進行改造，以便實現產業(yè)化。