全 文 ：第 １１ 卷第 ６ 期
２０１３ 年 １１ 月
生　 物　 加　 工　 过　 程
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ． １１ Ｎｏ． ６
Ｎｏｖ． ２０１３
ｄｏｉ：１０． ３９６９ ／ ｊ． ｉｓｓｎ． １６７２ － ３６７８． ２０１３． ０６． ００４
收稿日期：２０１２ － １１ － １５
基金项目：国家杰出青年基金（２１０２５６２５）；国家高技术研究发展计划（８６３ 计划） （２０１２ＡＡ０２１２０３）；国家重点基础研究发展计划（９７３ 计划）
（２０１１ＣＢＡ００８０６）；国家自然科学基金青年基金（２１１０６０７０）；教育部长江学者和创新发展计划（ ＰＣＳＩＲＴ）；江苏省自然科学基金
（ＳＢＫ２０１１５０２０７）；江苏省高校优势学科建设工程项目（ＰＡＰＤ）
作者简介：要世伟（１９８７—），男，河北邢台人，硕士研究生，研究方向：生物工程、发酵工程；陈　 勇（联系人），助理研究员，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｙｏｎｇ１９８２
＠ ｎｊｕｔ． ｅｄｕ． ｃｎ
硫胺素对 Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ． Ａ３０２环磷酸腺苷发酵的影响
要世伟，牛欢青，陈　 勇，应汉杰
（南京工业大学 生物与制药工程学院 材料化学工程国家重点实验室，南京 ２１０００９）
摘　 要：研究在培养基中加入硫胺素（ＶＢ１）对 ｃＡＭＰ 发酵的影响。 结果表明：ＶＢ１的最适添加量为 ０􀆰 ５ ｇ ／ Ｌ，与对照
组相比，环磷酸腺苷（ｃＡＭＰ）产量和细胞干质量分别提高了 ３６􀆰 ４％和 ４１􀆰 ８％ ，达到 ７􀆰 ５ 和 ７􀆰 ８ ｇ ／ Ｌ。 琥珀酸和 α 酮
戊二酸的含量有明显的提高，平均提高了 ４３􀆰 ５９％和 ４０􀆰 ７７％ ；同时，主要副产物乙酸的含量没有明显变化。 在发酵
过程中，ＶＢ１的加入对 ＡＴＰ的含量及与 ｃＡＭＰ合成密切相关的几种酶的活性也有显著的影响。
关键词：硫胺素（ＶＢ１）；ｃＡＭＰ；Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ
中图分类号：Ｑ８１４　 　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 　 文章编号：１６７２ － ３６７８（２０１３）０６ － ００１９ － ０５
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｉａｍｉｎ ｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｙｃｌｉｃ ａｄｅｎｏｓｉｎｅ ｍｏｎｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ
ｂｙ Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ． Ａ３０２
ＹＡＯ Ｓｈｉｗｅｉ，ＮＩＵ Ｈｕａｎｑｉｎｇ，ＣＨＥＮ Ｙｏｎｇ，ＹＩＮＧ Ｈａｎｊｉｅ
（Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ⁃Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ
Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉａｍｉｎｅ （ ＶＢ１ ） ｏｎ ｃｙｃｌｉｃ ａｄｅｎｏｓｉｎｅ ｍｏｎｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ （ ｃＡＭＰ）
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｂｙ Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ． Ａ３０２ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ０􀆰 ５ ｇ ／ Ｌ
ＶＢ１ ｗａｓ ｏｐｔｉｍｕｍ ｆｏｒ ｃＡＭＰ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｅｌｌ ｇｒｏｗｔｈ． Ｔｈｅ ｃＡＭＰ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｉｏｍａｓｓ ｒｅａｃｈｅｄ ７􀆰 ５
ｇ ／ Ｌ ａｎｄ ７􀆰 ８ ｇ ／ Ｌ， ａｎｄ ｔｈｅｙ ｗｅｒｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ３６􀆰 ４％ ａｎｄ ４１􀆰 ８％ ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ， ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ
ｃｏｎｔｒｏｌ． Ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ α⁃ｋｅｔｏｇｌｕｔａｒａｔｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ４３􀆰 ５９％ ａｎｄ ４０􀆰 ７７％ ，
ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ ｈａｄ ｎｏ ｏｂｖｉｏｕｓ ｃｈａｎｇｅ ｂｙ ａｄｄｉｔｉｏｎ ０􀆰 ５ ｇ ／ Ｌ ＶＢ１ ． Ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ＶＢ１
ａｌｓｏ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ ＡＴＰ ａｎｄ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｅｎｚｙｍｅｓ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ
ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｃＡＭＰ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｔｈｉａｍｉｎｅ （ＶＢ１）；ｃＡＭＰ；Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ
　 　 环磷酸腺苷（ｃＡＭＰ）作为细胞的第二信使，在
生物的代谢过程、基因表达、细胞分裂和细胞迁移
等许多生物过程中起到非常重要的作用［１ － ２］。
ｃＡＭＰ具有多种药理学功能，例如增强肝脏功能，舒
张血管，放宽平滑肌和促进神经再生［３］。 微生物法
生产 ｃＡＭＰ比化学合成法更简单，成本更加低廉，因
此具有广阔的发展前景［４］。
目前，利用生物法合成 ｃＡＭＰ仍有许多问题，其
根本问题是产量不高。 在 Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ． Ａ３０２ 中，
对 ｃＡＭＰ 合成途径（图 １）的研究发现，ｃＡＭＰ 是由
ＡＭＰ转化为 ＡＴＰ，然后再环化得到的［５］。 在由 ＡＭＰ
合成 ＡＴＰ的过程中需要大量的能量供给，而己糖磷
酸途径（ＥＭＰ）和三羧酸循环途径（ＴＣＡ）是生物体
能量的主要来源。 因此，ＥＭＰ途径和 ＴＣＡ循环途径
在该过程中具有重要作用，加强 ＥＭＰ 途径和 ＴＣＡ
循环对提高 ｃＡＭＰ 的产量具有很重要的意义。 另
外，ＡＭＰ是由 ＩＭＰ 合成得到，而 ＩＭＰ 的合成底物为
ＰＲＰＰ。 在 Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ． Ａ３０２ 中，通过补救途径来
合成 ｃＡＭＰ是一条非常重要的代谢途径［５］。 因此，
ＰＲＰＰ在 ｃＡＭＰ的合成过程中是一个关键的中间代
谢产物，提高 ＰＲＰＰ 在代谢过程中的积累是提高
ｃＡＭＰ产量的一种有效手段。 在 ＨＭＰ途径中，６ 磷
酸葡萄糖在 ６ 磷酸葡萄糖脱氢酶的作用下，催化生
成核糖 ５ 磷酸，进而合成 ＰＲＰＰ。 因此，通过增强
微生物的 ＥＭＰ 途径和 ＴＣＡ 循环途径以及提高 ６
磷酸葡萄糖脱氢酶（Ｇ６ＰＤＨ）的活性能有效提高生
物体能量的供给以及促进 ＰＲＰＰ 的合成，进而提高
ｃＡＭＰ的产量。
ＶＢ１作为生物体内参与能量代谢的多种酶的辅
因子［６］，能够有效提高碳代谢途径中酶的活性，在
生物体的碳代谢循环中起到了至关重要的作用。
因此，笔者从 ｃＡＭＰ合成的代谢途径出发，研究 ＶＢ１
的添加对 Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ． Ａ３０２ 菌体的生长及 ｃＡＭＰ
产量的影响，通过检测胞内 ＡＴＰ 的水平，测定菌体
在发酵过程中的几种有机酸含量的变化以及几种
关键酶的活性改变，来初步探究 ＶＢ１促进 ｃＡＭＰ产量
提高的原因。
图 １　 Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ Ａ３０２ｃＡＭＰ合成图
Ｆｉｇ． １　 Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ
ｃＡＭＰ ｂｙ Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ Ａ３０２
１　 材料和方法
１􀆰 １　 菌种
Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ． Ａ３０２，南京工业大学国家生化中
心应汉杰教授课题组筛选保藏。
１􀆰 ２　 培养基
斜面培养基（ ｇ ／ Ｌ）：葡萄糖 １０，蛋白胨 １０， 酵
母膏 １０，牛肉膏 １０，ＮａＣｌ ３，琼脂 ２０。 ｐＨ ７􀆰 ２。
种子培养基（ ｇ ／ Ｌ）：葡萄糖 １０，蛋白胨 １０， 酵
母膏 １０，牛肉膏 １０，ＮａＣｌ ３。 ｐＨ ７􀆰 ２。
发酵培养基 （ ｇ ／ Ｌ）：葡萄糖 ４０， Ｋ２ ＨＰＯ４ １８，
ＫＨ２ＰＯ４ ５，ＭｇＳＯ４ ０􀆰 １，尿素 １０，生物素 ０􀆰 ００３，ＣｏＣｌ２
０􀆰 ００５，ＮａＣｌ ０􀆰 ４，次黄嘌呤 ８。 ｐＨ ７􀆰 ０。
以上培养基都在 １２１℃灭菌 １５ ｍｉｎ后备用。
１􀆰 ３　 方法
１􀆰 ３􀆰 １　 培养方法
将 ８０℃冰箱保存菌种接种于斜面培养基活
化，３０ ℃培养 ４８ ｈ。 斜面培养基上的菌苔接种于种
子培养基，３０ ℃、２８０ ｒ ／ ｍｉｎ 摇床培养 ２４ ｈ；将培养
好的种子培养基以 １０％的接种量接入发酵培养基，
３０ ℃、２８０ ｒ ／ ｍｉｎ 摇床培养 ７２ ｈ。 以上种子培养基
及发酵培养基均用 ５００ ｍＬ摇瓶，装液量为 ３０ ｍＬ。
１􀆰 ３􀆰 ２　 分析测定
ｃＡＭＰ采用液相检测（ＨＰＬＣ，Ａｇｉｌｅｎｔ 公司 １２００
系统）， Ｃ１８ 柱 （ Ｌｉｃｈｒｏｓｐｈｅｒ，４􀆰 ６ ｍｍ × ３００ ｍｍ，５
μｍ），进样量 ２０ μＬ。 流动相为甲醇及磷酸三乙胺
缓冲液（０􀆰 ０５ ｍｍｏｌ ／ Ｌ），二者体积比为 ２０ ∶ ８０，流速
为 ０􀆰 ８ ｍＬ ／ ｍｉｎ，２５ ℃，２５４ ｎｍ波长检测。 葡萄糖含
量用 ＳＢＡ生物传感仪（山东省科学院生物研究所）
检测。 细胞含量采用紫外分光光度计（Ｂｅｃｋｍａｎ 公
司）于 ６６０ ｎｍ 条件下检测浊度。 蛋白质检测用考
马斯亮蓝法。 有机酸检测为高效液相色谱法
（Ａｇｉｌｅｎｔ １２００ ｓｅｒｉｅｓ），流动相为 ３􀆰 ０ ｍＬ Ｈ２ＳＯ４，流速
为 ０􀆰 ４ ｍＬ ／ ｍｉｎ，６０ ℃，２１０ ｎｍ波长检测。 ＡＴＰ浓度
采用 Ｇｌｏｍａｘ 发光检测仪（Ｐｒｏｍｅｇａ 公司）测定。 酶
活采用分光光度法测定［７］。
２　 结果与讨论
２􀆰 １　 ＶＢ１对发酵过程中 ｃＡＭＰ及生物量的影响
图 ２ 为不同 ＶＢ１对 ｃＡＭＰ和生物量的影响结果。
由图 ２ 可知：在低浓度的条件下，ｃＡＭＰ 的产量随着
ＶＢ１浓度的提高而增加；当 ＶＢ１的质量浓度高于 ０􀆰 ５
ｇ ／ Ｌ，ｃＡＭＰ产量开始下降；当 ＶＢ１的质量浓度为 ０􀆰 ５
０２ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １１ 卷　
ｇ ／ Ｌ时，ｃＡＭＰ的产量达到最大值（７􀆰 ５ ｇ ／ Ｌ）。
图 ２　 ＶＢ１添加量对 ｃＡＭＰ产量的影响
Ｆｉｇ． ２　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＶＢ１ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｎ
ｃＡＭＰ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
发酵前期是菌体快速增长的时期，发酵产物
ｃＡＭＰ的产量与菌体的生长情况密切相关，因此，检
测发酵过程中的菌体的生长情况能间接反映出产
物的产量高低。
考察添加 ０􀆰 ５ ｇ ／ Ｌ ＶＢ１对 Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ􀆰 Ａ３０２
发酵性能的影响，结果见图 ３。 由图 ３ 可知：发酵
２４ ｈ后，菌体生长进入稳定期，ｃＡＭＰ 大量积累。 与
对照组相比，发酵 ７２ ｈ 结束后，细胞干质量提高了
４１􀆰 ８％ ，由 ５􀆰 ５ ｇ ／ Ｌ 提高到 ７􀆰 ８ ｇ ／ Ｌ；ｃＡＭＰ 产量从
５􀆰 ５ ｇ ／ Ｌ提高到 ７􀆰 ５ ｇ ／ Ｌ，提高了 ３６􀆰 ４％ 。 实验结果
表明，在培养基中添加 ＶＢ１对细胞的生长具有显著
作用，与 Ｃｈｕｎｇ等［８］研究的结果一致。 一方面，ＶＢ１
作为丙酮酸脱氢酶复合体的辅酶［９ － １０ ］，在丙酮酸的
代谢过程中起到至关重要的作用，提高 ＶＢ１的浓度
能有效提高丙酮酸脱氢酶复合体的活性，进而加强
细胞对丙酮酸的利用，促进细胞的生长。 另一方
面，作为一种转酮醇酶的辅因子［９］，ＶＢ１也可能对磷
酸戊糖途径产生影响，磷酸戊糖途径为微生物的生
长提供了大量的 ＮＡＤＰＨ，ＮＡＤＰＨ 含量的降低会抑
制微生物细胞壁的合成［１０］，因此，磷酸戊糖途径代
谢强度的大小与微生物的生长息息相关。 从以上
几方面可以看出，ＶＢ１与细胞的生长具有密切联系。
２􀆰 ２　 ＶＢ１对发酵过程中 ＡＴＰ含量的影响
对 Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ􀆰 Ａ３０２ 的 ｃＡＭＰ 代谢过程（图
１）的分析可知，ｃＡＭＰ 是由 ＡＴＰ 直接环化得到的产
物，细胞内 ＡＴＰ 水平的高低对 ｃＡＭＰ 的合成产生直
接影响，其含量越高越有利于 ｃＡＭＰ的合成。 同时，
在补救途径中，ＰＲＰＰ 是合成 ｃＡＭＰ 的关键中间产
物，ＡＴＰ为 ＰＲＰＰ的合成提供了能量。
考察添加 ＶＢ１对发酵过程中 ＡＴＰ 的影响，结果
图 ３　 添加 ０􀆰 ５ ｇ ／ Ｌ ＶＢ１对发酵的影响
Ｆｉｇ． ３　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｄｄｉｎｇ ０􀆰 ５ ｇ ／ Ｌ ＶＢ１ ｏｎ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ
见图 ４。 由图 ４ 可知：添加 ＶＢ１能明显提高细胞内
ＡＴＰ的水平。 在发酵到 １２ ｈ 左右，ＡＴＰ的含量达到
了最高水平。 在添加 ＶＢ１的条件下，细胞中 ＡＴＰ 的
最高水平提高了 ３５􀆰 ５０％ 。 丙酮酸脱氢酶和 α 酮
戊二酸脱氢酶都是 ＶＢ１依赖酶［１１ － １２］，丙酮酸脱氢酶
能催化丙酮酸生成乙酰辅酶 Ａ，进而参与到 ＴＣＡ 循
环途径中；α 酮戊二酸脱氢酶更是 ＴＣＡ 循环中的
限速酶，催化 α 酮戊二酸生成琥珀酰辅酶 Ａ。 因
此，在微生物利用丙酮酸代谢生成 ＡＴＰ 的过程中，
ＶＢ１起到很关键的作用。 此外，有文献报道，在动物
及人的 ＴＣＡ 循环途径中，酶的活性会随着 ＶＢ１的含
量下降而降低［１３ ］，这导致 ＴＣＡ循环的强度减弱，降
低了细胞内 ＡＴＰ的合成。
图 ４　 ＶＢ１对 ＡＴＰ的影响
Ｆｉｇ． ４　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＶＢ１ ｏｎ ＡＴＰ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
２􀆰 ３　 ＶＢ１对发酵过程中有机酸含量的影响
ＴＣＡ循环为生物的生长提供了主要的能量，
对生物的生长起到关键作用。 在 ＴＣＡ 循环中产生
的多种有机酸可作为代谢中间产物参与到机体代
谢的许多方面。 因此，对 ＴＣＡ 循环中产生的有机
酸的测定也能反映出生物代谢活动的强度。 表 １
为发酵过程中琥珀酸、α 酮戊二酸和乙酸的质量
浓度变化结果。 由表 １ 可知：在发酵 ２４ ｈ 时琥珀
１２　 第 ６ 期 要世伟等：硫胺素对 Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ． Ａ３０２ 环磷酸腺苷发酵的影响
酸和 α 酮戊二酸的质量浓度达到最大值，添加
ＶＢ１后，琥珀酸和 α 酮戊二酸的质量浓度平均提
高了 ４３􀆰 ５９％和 ４０􀆰 ７７％ 。 在培养基中添加 ＶＢ１能
提高 α 酮戊二酸脱氢酶的活性，进而促进 ＴＣＡ 循
环，增加琥珀酸和 α 酮戊二酸的积累。 另外，在
ｃＡＭＰ的合成途径中，乙酸是由丙酮酸转化为乙醛
再氧化得到一种重要的副产物。 从表 １ 还可以看
出，与对照相比，ＶＢ１对乙酸的合成没有明显影响，
即在 ｃＡＭＰ的合成过程中没有过多的副产物累积。
乙酸代谢途径是合成丙酮酸的主要竞争途径［１４］ ，
乙酸含量越高说明进入 ＴＣＡ循环途径的丙酮酸量
越少。 因 此， 乙 酸 含 量 的 高 低 直 接 关 系 到
Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ． Ａ３０２ 在合成 ｃＡＭＰ 的过程中对丙
酮酸的有效利用。
表 １　 ＶＢ１对有机酸的影响
Ｔａｂｌｅ １　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＶＢ１ ｏｎ ｏｒｇａｎｉｃ ａｃｉｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
时间 ／ ｈ
ρ（琥珀酸） ／ （ｇ·Ｌ － １） ρ（α 酮戊二酸） ／ （ｇ·Ｌ － １） ρ（乙酸） ／ （ｇ·Ｌ － １）
对照 ＶＢ１ 对照 ＶＢ１ 对照 ＶＢ１
６ ０􀆰 ４９ ± ０􀆰 ０２ ０􀆰 ５８ ± ０􀆰 ０３ ０􀆰 ７８ ± ０􀆰 ０８ ０􀆰 ８３ ± ０􀆰 ０６ ２􀆰 ８３ ± ０􀆰 １１ ２􀆰 ４１ ± ０􀆰 １９
１２ ０􀆰 ６９ ± ０􀆰 ０３ １􀆰 ５０ ± ０􀆰 ０６ ０􀆰 ９１ ± ０􀆰 ０６ １􀆰 ７１ ± ０􀆰 １０ ２􀆰 ８３ ± ０􀆰 ２３ ２􀆰 ７１ ± ０􀆰 ２１
１８ ０􀆰 ７２ ± ０􀆰 ０２ １􀆰 ５２ ± ０􀆰 ０１ ０􀆰 ９７ ± ０􀆰 ０３ １􀆰 ８９ ± ０􀆰 ０７ ２􀆰 ７２ ± ０􀆰 １３ ２􀆰 ５９ ± ０􀆰 １３
２４ ０􀆰 ７９ ± ０􀆰 ０１ １􀆰 ５６ ± ０􀆰 ０３ １􀆰 ０３ ± ０􀆰 ０８ １􀆰 ９５ ± ０􀆰 １３ ２􀆰 ６９ ± ０􀆰 １５ ２􀆰 ６３ ± ０􀆰 １１
３０ ０􀆰 ８５ ± ０􀆰 ０５ ０􀆰 ９８ ± ０􀆰 ０２ １􀆰 １１ ± ０􀆰 ０２ １􀆰 ３１ ± ０􀆰 ０５ ２􀆰 ４７ ± ０􀆰 ３３ ２􀆰 ５７ ± ０􀆰 １２
３６ ０􀆰 ９７ ± ０􀆰 ０３ １􀆰 １２ ± ０􀆰 ０１ １􀆰 ２７ ± ０􀆰 １１ １􀆰 ４３ ± ０􀆰 ０９ ２􀆰 ５８ ± ０􀆰 １７ ２􀆰 ８９ ± ０􀆰 １７
４２ ０􀆰 ９８ ± ０􀆰 ０６ １􀆰 ２１ ± ０􀆰 ０２ １􀆰 ２５ ± ０􀆰 ０９ １􀆰 ４５ ± ０􀆰 １１ ２􀆰 ９１ ± ０􀆰 １１ ３􀆰 １１ ± ０􀆰 １３
４８ ０􀆰 ９７ ± ０􀆰 ０３ １􀆰 ３５ ± ０􀆰 ０４ １􀆰 ２８ ± ０􀆰 ０７ １􀆰 ６９ ± ０􀆰 ０７ ３􀆰 ５０ ± ０􀆰 ２０ ３􀆰 ５１ ± ０􀆰 ２３
６０ １􀆰 １１ ± ０􀆰 ０７ １􀆰 ４８ ± ０􀆰 ０５ １􀆰 ３１ ± ０􀆰 １０ １􀆰 ７７ ± ０􀆰 ０６ ３􀆰 ７５ ± ０􀆰 ２３ ３􀆰 ９７ ± ０􀆰 ２５
７２ １􀆰 １５ ± ０􀆰 ０６ １􀆰 ４７ ± ０􀆰 １０ １􀆰 ３０ ± ０􀆰 １１ １􀆰 ７５ ± ０􀆰 １５ ３􀆰 ７１ ± ０􀆰 １５ ３􀆰 ６１ ± ０􀆰 １４
２􀆰 ４　 ＶＢ１对代谢过程中关键酶活的影响
磷酸果糖激酶（ＰＦＫ）、丙酮酸激酶（ＰＹＫ）和 ６
磷酸葡萄糖脱氢酶（Ｇ６ＰＤＨ）这 ３ 种酶在 ｃＡＭＰ 的
合成过程（图 １）中起到关键性的作用。 因此考察添
加 ＶＢ１对 ｃＡＭＰ代谢过程中关键酶活的影响，结果见
图 ５。
由图 ５ 可知：在发酵过程中，ＰＦＫ 的活性呈现
出先下降再上升再下降的趋势；相比于对照组，添
加 ＶＢ１后使 ＰＦＫ活性提高的时间提前，酶活平均提
高了 ３２􀆰 ９２％ 。 不添加 ＶＢ１的条件下，ＰＹＫ 的活性
在初期会下降；添加 ＶＢ１后，ＰＹＫ 的酶活平均提高
了 ２０􀆰 ２３％ 。 相比于对照组，添加 ＶＢ１对 Ｇ６ＰＤＨ的
活性有明显的提升效果，其活性平均提高了
４９􀆰 ６２％ 。 ＶＢ１作为多种酶的辅酶，在生物的碳代
谢过程中发挥重要的作用。 作为 ＰＦＫ 和 ＰＹＫ 的
辅酶，在培养基中添加 ＶＢ１能有效提高这 ２ 种酶的
活性，Ｘｕ等［１５］在研究乳酸发酵的过程中也发现了
ＶＢ１对 ＰＦＫ等酶活力的促进作用；另外，作为一种
转酮醇酶的辅因子，ＶＢ１同时也能提高 Ｇ６ＰＤＨ 的
活性［９］ 。
３　 结　 论
ＶＢ１对 Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ􀆰 Ａ３０２ 合成 ｃＡＭＰ 的产量
具有显著影响，添加的最佳质量浓度为 ０􀆰 ５ ｇ ／ Ｌ；摇
瓶发酵 ｃＡＭＰ的最高产量达到 ７􀆰 ５ ｇ ／ Ｌ，同时，细胞
干质量也有明显增加，最高可达 ７􀆰 ８ ｇ ／ Ｌ；添加 ＶＢ１
能有效加强 ＥＭＰ 途径及 ＴＣＡ 循环，为细胞的生长
代谢及 ｃＡＭＰ的合成提供更多的能量；与对照相比，
细胞中 ＰＦＫ、ＰＹＫ及 Ｇ６ＰＤＨ ３ 种酶的活性得到明显
提高。
２２ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １１ 卷　
图 ５　 ＶＢ１对 ＰＦＫ、ＰＹＫ和 Ｇ６ＰＤＨ比酶活的影响
Ｆｉｇ． ５　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＶＢ１ ｏｎ ＰＦＫ，ＰＹＫ，ａｎｄ
Ｇ６ＰＤＨ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ
参考文献：
［ １ ］　 Ｍｏｕｔｉｎｈｏ Ａ，Ｈｕｓｓｅｙ Ｐ Ｊ，Ｔｒｅｗａｖａｓ Ａ Ｊ． ｅｔ ａｌ． ｃＡＭＰ ａｃｔｓ ａｓ ａ
ｓｅｃｏｎｄ ｍｅｓｓｅｎｇｅｒ ｉｎ ｐｏｌｌｅｎ ｔｕｂｅ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｒｅｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ［ Ｊ］ ．
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３２　 第 ６ 期 要世伟等：硫胺素对 Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ． Ａ３０２ 环磷酸腺苷发酵的影响