产菊酯降解酶重组菌的高密度发酵工艺优化

为提高菊酯降解酶的产量,利用单因素和正交实验法对重组菌Escherichia coli BL21(DE3)/p ET-28a(+)-sys410的发酵培养基组成和发酵条件进行优化。结果显示最优培养基含有20.0 g·L-1甘油、20.0 g·L-1酵母粉、8.0 g·L-1硫酸铵、100.0 mmol·L-1磷酸盐、5.0 mmol·L-1硫酸镁,以及1.5 m L·L-1的微量元素;发酵条件为装液量50 m L/250 m L、初始培养基pH 7.0、接种量2%,接种培养8 h后乳糖诱导6 h。在7.5 L发酵罐上,使用低浓度碳氮源进行培养,前期恒速补料,对数中后期进行乳糖诱导,后期恒溶氧补料,最终菌体密度和酶活力分别为142.6和3 105.1 U·m L-1,较摇瓶发酵分别提高13.7倍和31.9倍。发酵液经破碎和冷冻干燥后酶活力达到119 426.9 U·g-1,且该酶对菊酯的降解率高于95%。