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微生物谷氨酰胺转胺酶(蛋白质-谷氨酸-γ谷氨酰胺转胺酶, EC 2.3.2.13,MTG)由于能催化体外多种蛋白质、蛋白质和氨基酸的交联反应,改善各种蛋白质的功能性质,因而在食品、化妆品、制药等工业领域具有广阔的应用前景。本研究首先对一株产谷氨酰胺转胺酶的菌株WSH03-13进行了鉴定,鉴定为:吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)WSH03-13。以这株菌为出发菌株,通过碳源和氮源的选择,优化发酵培养基;以工业化为目标,进行了发酵生产谷氨酰胺转胺酶从7L小试到150L中试规模放大试验;考察了诱导物对吸水链霉菌WSH03-13产酶的影响。主要研究内容如下:1.菌株WSH03-13的16S rDNA序列与链霉菌(Streptomyces sp.)的16S rDNA序列同源性最高。根据该菌株的生理生化特征以及部分16S rDNA序列的比对,确定菌株WSH03-13为吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus),其分类学地位为:Bacteria;Actinobacteria;Actinobacteridae;Actinomycetales;Streptomycineae;Streptomycetaceae;Streptomyces。2.对菌株WSH03-13的发酵培养基进行了优化。通过实验选择了合适的碳源和复合氮源,并优化了复合碳源和氮源的组合,确定了发酵培养基的配方。3.在发酵条件优化后进行了7 L发酵罐的小试。1.25 vvm的通气量和400 rpm的搅拌速率,使发酵液中的溶氧保持在30～25%的水平,能够满足吸水链霉菌WSH03-13发酵产MTG对氧的需求. 7 L发酵罐最高酶活达到4.48 u/ml。7 L发酵罐的小试发现溶氧是发酵过程的关键因素。4.比较了在30 L和150 L发酵罐中试的结果。在放大倍数不大(4倍)的情况下,30 L发酵罐中试可以完全参照7 L发酵罐的工艺条件操作而达到相近的酶活水平。而在150 L发酵罐(放大20倍)中,由于罐型尺寸和设备条件的变化,使得工艺条件需要作适当的调整。围绕溶氧这一发酵过程的关键因素,将通气量调高到1.5 vvm,搅拌速率选择在250 rpm。30 L罐中试,MTG最高酶活4.26 u/ml;150 L罐中试,MTG最高酶活达到4.20 u/ml,接近小试的水平。5.研究了添加羟胺对吸水链霉菌WSH03-13合成谷氨酰胺转胺酶的影响。结果表明,添加羟胺可诱导谷氨酰胺转胺酶的合成。在羟胺的最适添加量和最适添加时间分别为0.5 mM和38 h,发酵结束时,MTG酶活最高5.3 u/ml,比对照提高了32.5%。