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—— 中国食品杂志社
为研究地衣芽孢杆菌HW在30 L罐发酵后期细胞生长和芽孢形成的限制因素，分析了菌株HW对数生长中期（25 h）与后期（32 h）的转录组及代谢组差异。与对数生长中期组相比，对数生长后期糖酵解基因gapA、pfkA、pyK表达量下调65.1%～80.5%；三羧酸循环基因sucC、sdhB、fumC下调56.8%～80.2%，相应代谢产物柠檬酸、异柠檬酸、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸丰度降低了32.2%～96.3%。糖异生通路基因pckA、gapB上调1.21、1.29 倍。另外，磷壁酸合成基因tagB、tagD、tagO下调54.6%～64.0%，相关代谢物N-乙酰胞壁酸、6-磷酸氨基葡萄糖、尿苷二磷酸-N-乙酰氨基葡萄糖的丰度显著下调35.4%～95.6%。氨基酸代谢相关基因gltA、gltB、gdhA、avtA、serC等下调71.3%～98.8%，而aspB表达上调1.849 倍。pdxT、pdxK表达分别下调64.8%、51.4%。对应代谢物谷氨酸、谷氨酰胺、缬氨酸、天冬氨酸丰度降低20%～56%。另外，芽孢合成相关基因spo0A、spo0F、kinA、kinE等下调51%～81%。同时Spo0A～Spo0P的抑制基因abrB、rapH上调1.439～4.653 倍，芽孢衣合成基因cotE、cotF、cotA、cotY、cotZ、yhcN下调83.1%～91.2%。同时，芽孢皮层四肽亚单位（如赖氨酰天冬氨酰谷氨酰亮氨酸等）和芽孢衣亚单位三肽（如亮氨酰脯氨酰异亮氨酸等）的丰度下调48.6%～77.1%。说明菌株HW发酵对数期存在能量、磷酸盐供应不足及氨基酸代谢效率不高的瓶颈。基于此在发酵20～26 h匀速补料葡萄糖（终添加量3%），发酵20～22 h匀速补料磷酸盐（终添加量0.1%）和VB6（50 mg/L），使得生物量峰值（33 h）达到5.11×1010 CFU/mL，比补料前提高44.7%，芽孢数达4.89×1010 CFU/mL，较对照提高60.3%，显著提高了细胞生长及芽孢的生成效率，实验结果为地衣芽孢杆菌高芽孢率工业化生产提供了理论和技术支撑。
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