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第 4 期 王大红，等: L-缬氨酸对 Streptomyces natalensis HW-2 合成纳他霉素的影响 ·711·
时期对缬氨酸的敏感性不同。 1.83 g/L，比对照组高 84.85%；由图 3b 可见，细胞
2.3 缬氨酸对 S.natalensis HW-2 发酵过程的影响 生物量（DCW）在前 3 d 迅速增加，实验组在第 3 d
缬氨酸添加质量浓度为 0.50 g/L 和添加时间为 达到最大值 6.11 g/L，但比对照组低 4.23%。从图
36 h，研究缬氨酸对 S. natalensis HW-2 发酵过程中 3c 和 d 可以看出，在发酵前 4 d，葡萄糖利用速度
纳他霉素产量、细胞生物量、pH 和残糖的影响，结 比对照组快，之后剩余葡萄糖含量差别不大，实验
果如图 3 所示。 组 pH 高于对照组约 0.32。分析原因，可能菌体对缬
氨酸中氨基的利用导致发酵液的 pH 出现变化，pH
变化改变了胞外营养物质的解离度和细胞膜的通透
性，从而干扰了菌体的初级代谢，影响菌体的生长。
2.4 缬氨酸对糖酵解的影响
纳他霉素的生物合成途径和调控机制已有诸多
文献报道，纳他霉素通过醋酸-丙二酸途径生物合
成，合成途径包括前体（乙酰辅酶 A 和丙二酰辅酶
A）的生成、大环内酯的生物合成（聚酮合成酶途
径）和氨基糖的形成，其合成方式与脂肪酸合成类
似，由Ⅰ型聚酮合酶（PKS I）催化合成一个丙酸和
12 个乙酸单元而合成 [18] 。在纳他霉素生物合成过程
中，内酯环的形成以二碳和三碳类物质为前体，它们
主要来源于糖酵解、TCA、脂肪酸和氨基酸代谢 [19] 。
丙酮酸是纳他霉素生物合成过程中一种重要的中间
代谢产物，糖酵解途径中丙酮酸的生成与己糖激酶
（HK）、磷酸果糖激酶（PFK）和丙酮酸激酶（PK）
的活性密切相关。图 4 为缬氨酸对 HK(a)、PFK(b)
和 PK(c)酶活力的影响。
从图 4a 中可以看出，添加缬氨酸后，HK 酶活
性与对照组无明显差异。PFK 酶活性在 60 h 前对照
组与实验组无明显变化，但在 72 h 时，实验组明显
高于对照组（图 4b）；PK 酶活力在前 60 h 时明显高
a—纳他霉素产量；b—细胞生物量；c—葡萄糖含量；d—pH
图 3 缬氨酸对纳他霉素发酵过程的影响
Fig. 3 Effects of Val on the fermentation process of
natamycin
由图 3a 可见，纳他霉素在 4 d 时的产量为
