近期，我校生物工程学院丁健团队在地衣芽孢杆菌高产芽孢的碳源和氮源浓度协同优化控制方面取得重要进展，研究成果“Enhanced sporulation of B. licheniformis BF-002 through automatic co-feeding of carbon and nitrogen sources”正式发表于Biotechnology and Bioengineering (https://doi.org/10.1002/bit.28672)。
地衣芽孢杆菌制剂对环境修复、肠道微生物群调节和土壤改良非常有效。充足的孢子数量对地衣芽孢杆菌制剂的活性至关重要。本研究调查了碳源/氮源消耗量和浓度对地衣芽孢杆菌 BF-002 培养的协同效应，旨在开发一种自动协同流加策略，以提高孢子产量。
丁健团队以地衣芽孢杆菌BF-002发酵过程为研究对象，初始葡萄糖浓度（10 g/L）和氨基氮浓度（1.5 g/L）可促进细胞生长，随后降低葡萄糖浓度（2.0g/L）和氨基氮浓度（0.5 g/L）以维持孢子的生成。孢子数量达到 2.59 × 1010 cfu/mL。在 5 L和50 L培养罐中开发并实施了自动协同流加策略，结果表明孢子数量分别为 2.35 × 1010 和2.86 × 1010cfu/mL，与固定葡萄糖浓度（10.0 g/L）相比，分别提高了6.81% 和 30.00%。对 5 L和 50 L规模的培养罐经过喷雾干燥处理后，得到细菌的细胞存活率分别为 85.94% 和 82.68%。即使在高温高湿的恶劣条件下，细胞存活率也分别保持在72.80%和 69.89%。采用自动协同流加策略增加了与孢子形成相关基因 spo0A、spoIIGA、bofA 和spoIV 的转录水平，分别提高了 7.42%、8.46%、8.87% 和9.79%。所提出的策略有效地促进了地衣芽孢杆菌的生长和孢子形成，从而提高了地衣芽孢杆菌制剂的质量。
吕成副研究员为论文的通讯作者，丁健为第一作者。上述研究得到了国家重点研发计划 ( 2021YFC2101100 )等资助。
