1 氧化刺激物对酵母细胞生长及谷胱甘肽产量的影响

由于培养基中的葡萄糖在前 9 h 内基本耗光，细胞的生长趋于缓慢，谷胱甘肽的大量合成发生在细胞生长的中后期。因此，初步选择发酵后 9 h 为氧化刺激物的添加点，确定选择的刺激物对谷胱甘肽的生产是否有增产效果。

由图 1 和图 2 可以看出虽然 2 种氧化剂对细胞的生长有一定的抑制作用，但却都能明显地提高谷胱甘肽的含量。这是因为在氧化应激条件下，细胞启动防御保护机制，产生较多的抗氧化剂。而对于酵母细胞来说，体内的谷胱甘肽系统是保护细胞免受氧化剂损伤的主要机制。

图 1 氧化刺激物对酵母细胞生长的影响

 

图 2 氧化刺激物对谷胱甘肽产量的影响

 

2 氧化刺激物的添加量和添加时间

由图 3 和图 4 可以看出，低论是 KMn O4还是H2O2都只能在一定浓度范围内提升谷胱甘肽产量。氧化刺激物浓度过高，不仅菌体的生长会受到抑制，而且生产的谷胱甘肽会大量消耗用于保护细胞，使得谷胱甘肽的产量迅速下降。由图可以看出当 KMn O4浓度在 0. 012 g /L 左右、过氧化氢浓度在 30 mmol/L左右时，废酵母产谷胱甘肽的产量达到。

图 3 KMnO4浓度对谷胱甘肽产量的影响

 

图 4 H2O2浓度对谷胱甘肽产量的影响

 

在确定了 2 种氧化刺激物的添加浓度后，在此基础上继续探讨了这 2 种物质发酵过程中的添加时间。由于前 9 h 是酵母细胞的快速生长期，为了避免刺激物的添加阻滞细胞的生长引起后期谷胱甘肽合成受阻，因此将添加时间设计在 9 h 后。

由图5 和图 6 可以看出，对于 KMn O4而言，添加时间越靠后越好，当添加时间为 21 h 时谷胱甘肽产量和比酶活达到，产量高达 512 mg /L，增产 20 % 。而就 H2O2来说，酶活和谷胱甘肽产量在发酵后 12 h ，此刻才是的添加时间，产量达 482. 3 mg /L，增产 13 % 。

图 5 KMnO4添加时间对谷胱甘肽产量的影响

图 6 H2O2添加时间浓度对谷胱甘肽产量的影响

 

来源：惠合发酵罐厂家