核农学报2023,37(5):0907~0916JournalofNuclearAgriculturalSciences复合诱变选育高产赤藓糖醇解脂亚罗酵母及其发酵工艺优化刘芳美夏凯*彭艳婷赵学群沙如意黄俊*(浙江科技学院生物与化学工程学院,浙江省农产品化学与生物加工技术重点实验室/浙江省农业生物资源生化制造协同创新中心,浙江杭州310023)摘要:为获得赤藓糖醇高产菌株,以解脂亚罗酵母WT5为出发菌株,采用60Co-γ射线和常压室温等离子体(ARTP)对其进行复合诱变处理。为进一步提高赤藓糖醇产量,采用单因素筛选结合Plackett-Burman(PB)试验方法优化培养基组成,同时对培养模式进行改进。结果表明,复合诱变能有效提升解脂亚罗酵母性能,其中60Co-γ射线最佳辐射剂量和ARTP最优处理时间为1200Gy、60s。诱变处理后获得优良菌株CA20,其赤藓糖醇产量为60.80g·L-1,是出发菌株WT5的2.41倍。此外,PB拟合结果确认发酵最优培养基组分为:43g·L-1葡萄糖、1.92g·L-1酵母浸出粉、2.98g·L-1蛋白胨、4.70mg·L-1硫酸铵、6.85g·L-1氯化钠、3.30mg·L-1磷酸二氢钾、0.65mg·L-1维生素B1、49mg·L-1肌醇六磷酸、193mg·L-1司班20、7mg·L-1吐温80、0.42mg·L-1硫酸镁、0.002mg·L-1硫酸亚铁,装液量21mL,初始pH值5.98。该条件下赤藓糖醇产量可达122g·L-1,得率为0.57g·g-1。最后,在3.7L发酵罐中,采用两阶段pH值调控的方法可显著提升CA20赤藓糖醇产量和得率,分别为156g·L-1和0.58g·g-1,显著高于分批发酵中的131g·L-1和0.54g·g-1。本研究结果为赤藓糖醇高产菌株的诱变选育提供了重要信息。关键词:赤藓糖醇;60Co-γ射线;常压室温等离子体;甜味剂;发酵工艺DOI:10.11869/j.issn.1000-8551.2023.05.0907目前,因糖过量摄入造成的健康问题给人们的生活造成了困扰[1-2]。而甜味剂的发现和使用有助于降低食品中糖的添加量,从而减少了糖的摄入。近年来,作为天然甜味剂的赤藓糖醇(erythritol)凭借独特的理化性质,如热值低、基本不被人体代谢、稳定性高和食用不会引起肠道不适等受到广泛关注[3]。赤藓糖醇化学名为(2R,3S)-butane-1,2,3,4-丁四醇,是一种白色、无味、不吸湿、无光学活性、热稳定性好且易溶于水的四碳醇,广泛存在于水果、蔬菜和发酵食品中。目前,赤藓糖醇已被广泛用于食品、医药和化工产品中,市场需求量急剧上升,这对赤藓糖醇的生产提出了新的要求[4]。赤藓糖醇可以通过化学法和微生物发酵法合成,然而化学合成法存在生产效率低、成本高和操...