高压冷等离子体联合氯化锂诱变提升茂源链霉菌转谷氨酰胺酶产量的机制研究与应用优化

　　本研究针对转谷氨酰胺酶（TGase）生产需求迫切的行业背景，通过高压常压冷等离子体（HVCP）与化学诱变剂氯化锂（LiCl）联合诱变茂源链霉菌FETSm1，获得酶活提升140%的突变株FETSm2（12 U/mL），并揭示其细胞内ATP含量升高、TGase表达翻倍及前体激活增强的机制，结合CCD-RSM与GA-ANN模型优化使产量进一步提升至17.64 U/mL，为工业酶高效生产提供创新策略。

　　

转谷氨酰胺酶（TGase）因其卓越的蛋白质交联能力，被广泛应用于食品、医药和纺织工业。为应对日益增长的市场需求，研究人员采用高压常压冷等离子体（HVCP）与化学诱变剂氯化锂（LiCl）对茂源链霉菌（Streptomyces mobaraensis）FETSm1进行复合诱变，成功获得突变株FETSm2，其TGase酶活达到12 U/mL，较原始菌株提升140%。该突变体细胞内ATP含量显著升高，有效促进细胞代谢；TGase表达量较FETSm1提高两倍，同时增强的激活酶活性加速了前体TGase（pro-TGase）的活化过程，共同推动最终产量提升。通过中心复合设计-响应面法（CCD-RSM）和遗传算法-人工神经网络（GA-ANN）模型进一步优化发酵培养基，在最佳蛋白胨、MgSO₄和K₂HPO₄配比下，FETSm2的TGase产量达到17.64 U/mL，较原始培养基提高41.12%。