綠蟲藻生產物質的種類與量會因發酵時的pH值有所變化

 

刊登日期:2020/11/13
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日本生物新創企業Euglena在與明治大學、理化學研究所的共同研究中,發現微細藻類「綠蟲藻」隨著發酵時的不同pH值,生產物質的量與種類也會有所變化。研究團隊透過調整pH值、緩衝液(Buffer Solution)等發酵條件,讓細胞密度有所變化,進而發現可做為生質塑膠原料的「琥珀酸」的生產量會受到緩衝液的種類影響。利用此項研究成果,將可望進一步控制綠蟲藻的發酵狀況。

研究團隊過去曾將綠蟲藻放置在無酵素的發酵條件中,並確認除了琥珀酸之外,且有麩胺酸(Glutamic Acid)、麩醯胺酸(Glutamine)等胺基酸放出至細胞外,但對於控制生產物種類與數量的因子仍有許多不明之處。

因此研究團隊著手進一步的研究,在同樣pH3.5的酸性條件之下、以3種不同緩衝液條件(pH3~pH8)培養綠蟲藻,並進行發酵產物量、對細胞形態的影響等調查。結果顯示,麩胺酸、麩醯胺酸的生產量在酸性狀態下較多,在中性狀態時則較少。對於琥珀酸而言,緩衝液種類的影響則比pH值來得高,尤其是以醋酸做為緩衝液時,琥珀酸的生產量呈現大幅減少的狀況。

此外,發酵後的細胞在酸性條件下,細胞呈現紡錘形,而在中性條件下則形成圓形。另一方面,當細胞密度增至10倍並讓其發酵後,琥珀酸的生產量增加了近10倍,而麩胺酸僅增加了1.5倍左右。今後研究團隊將對決定發酵生產物種類或數量的因子及其相關機制進行研究。


資料來源: 化學工業日報/材料世界網編譯
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