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高产透明质酸兽疫链球菌的诱变选育与发酵优化及代谢组学分析OA

Mutagenesis Breeding,Fermentation Optimization and Metabolomic Analysis of Streptococcus zooepidemicus With High-Yield Hyaluronic Acid

中文摘要英文摘要

为了提高兽疫链球菌的透明质酸产量并探究其在不同发酵条件下的代谢机制,采用紫外和硫酸二乙酯复合诱变兽疫链球菌 ATCC 39920 选育高产透明质酸的突变菌株 SQ49,优化 5L 罐的发酵条件,利用代谢组学解析在不同温度和初始葡萄糖条件下的胞内差异代谢物.结果表明:SQ49 的透明质酸产量达 1.05 g·L-1,为亲本的 2.83 倍;最佳发酵条件为通气量 12 L·min-1、转速 600 r·min-1、pH 值 7.5、初始葡萄糖质量浓度 60 g·L-1、温度 37℃,透明质酸产量提高至 6.61 g·L-1;代谢组学结果发现积累DL-亮氨酰-缬氨酸是驱动透明质酸高产的关键温控靶点;积累棕榈酸和抑制乳酸积累是提高透明质酸产量的关键碳源靶点.

In order to enhance hyaluronic acid yield of Streptococcus zooepidemicus and investigate its meta-bolic mechanisms under varying fermentation conditions,S.zooepidemicus ATCC 39920 was subjected to compound mutagenesis using ultraviolet and diethyl sulfate to screen a high-yield hyaluronic acid mutant strain SQ49,its fermentation conditions in 5 L bioreactors were optimized,and the intracellular differential metabo-lites under varying temperature and initial glucose concentration conditions were analyzed using metabolomics.The results showed that the hyaluronic acid yield of SQ49 reached 1.05 g·L-1,2.83 times higher than that of its parent strain.Under the optimal fermentation conditions(ventilation capacity of 12 L·min-1,agitation speed of 600 r·min-1,pH value at 7.5,initial glucose mass concentration of 60 g·L-1,and temperature at 37℃),the hyaluronic acid yield of SQ49 was increased to 6.61 g·L-1.Metabolomics results showed that the accumulation of DL-leucyl-valine was a key temperature-controlled target driving high hyaluronic acid yield,and accumulating palmitic acid and inhibiting lactic acid accumulation were key carbon source-controlled targets for enhancing hyaluronic acid yield.

陶炳毅;张永莉;何仁;梁少雄;黄婷亭;陈鸿坤;饶小平;汤须崇

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化学化工

透明质酸发酵条件优化菌种选育代谢组学

hyaluronic acidfermentation condition optimizationstrain breedingmetabolomics

《华侨大学学报(自然科学版)》 2026 (4)

473-481,9

福建省厦门市未来产业领域重点科技计划项目(3502Z20254020)福建省厦门市高校科研院所产学研项目(2024CXY0217)福建省南平市科技计划项目(N2023Y015)

10.11830/ISSN.1000-5013.202507033

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