!"卷#期#$$!年%月生物工程学报
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收稿日期：#$$$0$10!2，修回日期：#$$$0!#0!3
。基金项目：国家“九五”科技攻关项目（1405$%0$60$#），中国自然科学基金项目（%$$$$$$%）和（#11"4$##），中国自然科学重点基金项目（#$$%4$!$），中国石油化工总公司基础研究重点项目（7312$##
）。"联系作者。89(：240!$04#"22342；:,7：240!$04#""$%$6；;0<,=(：>=,’?9@A !<,=()B C =@A
/D ,)9E D ).@烷烃对!63$酶的诱导及二元酸发酵工艺改进 肖云智焦鹏"华玉涛曹竹安
（清华大学化工系生物化工研究所
工程预算编制北京!$$$26
）关键词
长链二元酸，热带假丝酵母，细胞素F 63$
，烷烃中图分类号G 1%H 1"
文献标识码I
文章编号!$$$0%$4!（#$$!）$#0$#!20$%
"、#0长链二元酸（J ’@A 0./,=@"，#0E =.,-K ’7L
(=.,.=E ，M 5I ）是一种重要的化工原料，是合成工程塑料、香料、耐寒性增塑剂、涂料、液晶等物质的重要原料。目前主要利用热带假丝
酵母（!+$3#3+/*(4
,#0+,#&）转化烷烃生产［!，#］。在以往发酵的过程中，通常在初始培养液中加入3N $!$N 的烷烃。且有文献表明在发酵初期加入烷烃有利于产 酸的提高。但我们的研究表明，在发酵初期加入烷烃也有其不利的一面，如高浓度的烷烃对于菌体的生长有一定的抑制作用。而且有实验表明：适当提高细胞的培养液中糖类对烷
烃的比例对于产酸有一定的促进作用［%］。我们在分析烷烃
促进产酸的机理的基础上，研究了二元酸发酵过程中，烷烃的加入时期对细胞生长、F 63$酶的诱导和产酸的影响，
并据此建立了长链二元酸新的发酵工艺。
"材料和方法
")"菌种
清华大学化工系生物化工研究所保藏的热带假丝酵母（!+$3#3+/*(4,#0+,#&）5)8)!0!#。")#培养基
培养基组成如下（N ）：蔗糖%，（*O 6）#P Q 6$
H $3，玉米浆$H !，酵母膏$H !，维生素R !$H $!，*,5($)!，S O #F Q 6$)6，尿素$H !3，+A P Q 6・"O #Q$)!3，?O 3)$；!,B <，灭菌#$<=@。")$培养及发酵
菌种从平板上接入液体培养基中，根据实验要求加入不同浓度的烷烃，%$T ，#$$-／<=@，培养。")%分析方法
菌量分析：干重法。含酸量的测定：滴定法。
F 63$酶的分析：一氧化碳差光谱法［6］。其中在63$@<；波长处测得的56差值反映了F 63$酶的活性，
差值越大，说明F 63$酶活性越高。
小柳树和小枣树教学设计
#实验结果和讨论
#)"原有工艺的烷烃最优浓度
热带假丝酵母转化烷烃生成"、#0
十三碳二元酸的代谢途径为［3］：正十三烷首先被吸收进入细胞，在微粒体中被细
胞素F 63$酶系"0氧化生成"0一元醇，"0一元醇再进一步由醇氧化酶和醛脱氢酶催化氧化成"0一元酸，其中细胞素F 63$酶是关键酶。"0
一元酸再在相同酶系的催化下生成目的产物二元酸（#0氧化）；细胞代谢过程中的"0一元酸以及目的产物长链二元酸都可以经过%0
氧化而消耗。上面的代谢过程中F 63$酶是关键酶，研究表明在一定的范围内，F 63$酶活与细胞的产酸能力呈正相关性，提高F 63$酶的表达量对于产酸量的提高至关重要。我们考察了烷烃加入与F 63$酶的诱导之间的关系。在培养液中直接加入同量的少量烷烃（#N ，7／7），培养一定时间（!4$!2/）后补加入烷烃，使烷烃浓度分别为#N 、3N 、2N 、!$N 。继续诱导2/（F 63$酶在加入烷烃诱导4$2/后酶活达到最大值）后下摇床，测量F 63
$酶的诱导量。测量结果如下：
酶的诱导及二元酸发酵工艺改进
进博会成果丰硕
燕赵都市网
试样最佳，为!"#$%&／’，分别高于开始加入()、*$)的烷烃的试样*+#,%)和*%#*()。由此可见新工艺在对-%($酶的诱导和产酸方面都优于旧工艺。
!结
论
本实验主要是对发酵工艺的研究，所选用的菌种并非生产菌种，而是实验室中的模式菌株，所以其产酸水平并不是很高，但对于发酵工艺的研究还是有相当的意义的。此外，我们在将该工艺应用于*(’发酵罐的实验中表明，该法发酵比传统工艺的对照罐提高产酸*%#()，达到*%$&
／’。在这批实验中，进行了新旧工艺在-%($酶系的诱导和产酸方面的比较。旧工艺是在发酵初期加入较多的烷烃；考虑到烷烃所起的作用以及诱导最优时间，提出了发酵新工艺。新工艺是在培养初期不加入烷烃，待菌浓达到一定的程度之后再补加入足量的烷烃进行诱导产酸。由以上实验结果可知：!在旧工艺条件下，当烷烃的总浓度为,)（!／!）
时，烷烃对-%($酶系的诱导效果最佳；"新工艺在-%($酶系的诱导方面优于旧工艺，在烷烃总浓度分别为!)和()时，其-%($酶系的总量分别高于旧工艺.#$.)和*%#(/)；#新工艺的产酸量也优于旧工艺，摇
瓶实验表明可提高产酸*%#*()。
从实验结果来看，新工艺确实有利于菌体较早进入稳定期，在相同的时间内有较高的产酸，说明通过采用新工艺的方法可以达到缩短发酵周期的目的。但具体的达到一定的
产酸量新工艺比旧工艺能缩短多少时间还有待于以后进一步的研究。
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