诱变育种与液表培养策略提升R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸产量的研究

为解决芳香族苯氧丙酸类除草剂关键中间体R-HPPA的工业化生产难题，研究人员通过UV-ARTP-MNNG复合诱变获得高产菌株ZJB23323，采用响应面法优化培养基组分使产量提升48.7%，并建立6L塑料托盘生物反应器的动力学模型，最终在指数流加培养策略下实现13天内100g/L R-PPA完全转化，为绿色农药生产提供创新解决方案。

　　

这项突破性研究聚焦于绿色农药关键中间体R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸(R-HPPA)的生物制造。科研团队对白僵菌(Beauveria bassiana)实施三重诱变组合拳：紫外线(UV)、常压室温等离子体(ARTP)和亚硝基胍(MNNG)，成功筛选出高产突变株ZJB23323（保藏编号CCTCC NO: M 2023584），其R-HPPA产量飙升至原始菌株的7.24倍。

通过Box-Behnken响应面设计，团队精准优化了培养基三大关键组分：葡萄糖(64.7g/L)、酵母提取物(21.9g/L)和底物R-2-苯氧基丙酸(R-PPA,31.7g/L)，使发酵产量达到25.8g/L的新高度。在6升塑料托盘生物反应器中，研究人员建立了完整的R-HPPA分批发酵动力学模型，并系统比较了分批培养、恒速流加和指数流加三种培养模式。令人振奋的是，采用指数流加策略时，100g/L高浓度R-PPA能在13天内被完全转化为目标产物，展现出工业化应用的巨大潜力。这项研究为芳香族苯氧丙酸类除草剂的绿色合成提供了高效生物催化方案。