[发明专利]一种基于电化学系统调控细胞内还原力再生发酵产丁二酸的方法

摘要

本发明公开了一种基于电化学系统调控细胞内还原力再生发酵产丁二酸的方法，包括菌种活化、种子培养、厌氧发酵生产丁二酸三步骤，厌氧发酵采用电化学发酵，在发酵培养基中添加电子载体，并在阴极施加相应的电压值，所述电子载体的浓度为0.01‑0.5 mmol/L。所述电子载体为中性红或者核黄素。在阴极施加的阴极电压值通过循环伏安法在‑0.1V到1V之间进行扫描确定，扫描速度为5‑10 mV/s。厌氧条件下于电化学装置中发酵时，在电子载体的协助下胞内NADH总量有所提高，胞内还原力（NADH/NAD⁺）水平增加了2倍多，丁二酸积累量达到15.06g/L，有利于还原型产物丁二酸的高效合成。

主权项

1.一种基于电化学系统调控细胞内还原力再生发酵产丁二酸的方法，包括菌种活化、种子培养、厌氧发酵生产丁二酸三步骤，其特征在于，厌氧发酵采用电化学发酵，在发酵培养基中添加电子载体，并在阴极施加相应的电压值；所述菌种为大肠埃希氏菌（Escherichia coli）AFP111菌株，所述电子载体为中性红或者核黄素；发酵采用分阶段调控模式，接种之后立刻通电，时长6‑8小时，将氧化态电子载体转化为还原态；之后停止通电，每3小时取样，当菌体浓度开始增长时，菌株由停滞期迅速进入对数生长期，此时再次通电以促进胞内NADH的再生；当电子载体为中性红时，浓度为0.05mmol/L，阴极施加电压为‑0.65 V；当电子载体为核黄素时，浓度为0.1mmol/L，阴极施加电压为‑0.21 V。