磷酸甜菜碱在L-赖氨酸发酵中的应用（二）

2 结果与分析

2.1 磷酸甜菜碱对赖氨酸三级种子活力的影响

通过在赖氨酸三级种子配方中添加不同质量浓度的磷酸甜菜碱，培养周期均为12 h， 培养过程中每2 h检测1次OD值，记录得到表1实验数据，根据表1数据绘制图1曲线。成熟周期指种子OD值达到成熟OD值时的种子培养周期，可通过绘制种子OD生长曲线看出，曲线斜率最大(即菌体分裂速率最快)的周期确定为成熟OD值。

通过SAS软件对表1中2～5批次实验数据作随机区组方差分析，结果如下：

1) 本例模型(OD_ij=U+X_i+Y_j，X为添加量，Y为培养周期)的F=329.7，p=0.000 1<0.05，说明模型有统计学意义。

2) 磷酸甜菜碱添加量的F=10.62，p=0.000 1<0.05，说明各区组均数之间有显著差异，即不同磷酸甜菜碱添加量对三级种子OD值影响显著。

3) 不同培养周期的F=584.97，p=0.000 1<0.05，说明各处理组均数之间的差异有统计学意义，即三级种子随着培养时间延长OD不断增高。

从表1中可以看出：磷酸甜菜碱添加量0.3 g/L和0.5 g/L时对三级种子OD值影响最显著，当磷酸甜菜碱添加量提高至0.7 g/L和0.9 g/L时对三级种子OD值影响显著性降低。

综合实验结果及数据分析得出结论：三级种子配方中添加量0.5 g/L磷酸甜菜碱可替代0.5 g/L的氯化胆碱，而且磷酸甜菜碱能显著提高种子活力，缩短成熟周期1.5 h。

通过配对T检验考查添加量0.3 g/L磷酸甜菜碱与添加量0.5 g/L氯化胆碱对三级种子OD值是否有显著差异，分析结果如表2所示，其中p=0.692>0.05表示2组数据无显著差异，即可用磷酸甜菜碱替代原配方中的氯化胆碱。

2.2 磷酸甜菜碱对赖氨酸发酵的影响

发酵罐配方中添加磷酸甜菜碱，质量浓度分别为0，0.3，0.5，0.7，0.9 g/L，每个质量浓度实验3批次，每2 h检测1次OD值，并绘制各质量浓度条件下发酵罐OD曲线如图2所示，同时得出发酵罐配方中添加不同质量浓度磷酸甜菜碱对发酵指标影响的实验结果如表3所示。通过SPSS软件分析表3实验数据，得出结果见表4。通过在赖氨酸发酵底料中添加一定量的磷酸甜菜碱，发酵OD峰值、放罐产酸和转化率(p=0<0.01)均显著提高，其中OD峰值、放罐酸与磷酸甜菜碱添加量成正相关，而且当添加量由0.5 g/L提高到0.9 g/L时，发酵罐稳定期显著延长(图2)。随着发酵OD值增高，发酵转化率表现略微下降趋势。总体看赖氨酸发酵底料中添加磷酸甜菜碱的质量浓度为0.5 g/L时转化率最高71.18%，发酵液中L-赖氨酸质量浓度263 g/L。

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