發fa酵jiao工gong業ye是shi既ji古gu老lao又you嶄zhan新xin的de工gong業ye,它ta的de形xing成cheng經jing曆li了le漫man長chang的de歲sui月yue。隨sui著zhe科ke學xue技ji術shu的de發fa展zhan,發fa酵jiao工gong業ye不bu斷duan地di得de到dao發fa展zhan和he充chong實shi。現xian代dai發fa酵jiao工gong業ye就jiu是shi傳chuan統tong的de發fa酵jiao技ji術shu與yu現xian代daiDNA重組、xibaoronghedengxinjishuxiangjiehe,erfazhanqilaidexiandaishengwujishu,bingtongguoxiandaihuaxuegongchengjishushengchanyouyongwuzhihuozhijieyongyugongyehuashengchandeyizhongdagongyetixi,shishengwujishudezhongyaozuchengbufen。
發酵工業在基因工程藥物的研製方麵起著不可替代的作用。重組DNAjishuhedaguimopeiyangjishudeyoujijiehe,shideyuanlaiwufadalianghuodedetianrandanbaitebieshijiyingongchengyaowunenggoudaliangshengchan,yingyongyulinchuangdejiyingongchengyaowudeshichangzhengyimeinian5~15%的速度增長。采用高密度發酵技術,可以提高菌體的密度,最終提高產物的比生產率(單位體積單位時間內產物的產量)不僅可以減少培養體積、強化下遊分離提取,還可以縮短生產周期,減少設備投資從而降低生產成本,提高市場競爭力。
發酵工程菌除有高濃度、高產量、高產率外還應該滿足:能利用易得的廉價原料;不致病,不產生內毒素;容易進行代謝調控;易於進行DNA重組技術。目前應用最多的是大腸杆菌(遺傳背景清楚、操作簡便、培養條件容易控製、成本低)。
工程菌生長繁殖需要的條件是:良好的物理環境--發酵溫度、pH值、溶氧量等;合適的化學環境--適(shi)宜(yi)工(gong)程(cheng)菌(jun)生(sheng)長(chang)代(dai)謝(xie)所(suo)需(xu)的(de)各(ge)種(zhong)營(ying)養(yang)物(wu)質(zhi)的(de)濃(nong)度(du),並(bing)限(xian)製(zhi)阻(zu)礙(ai)生(sheng)長(chang)代(dai)謝(xie)的(de)有(you)害(hai)物(wu)質(zhi)的(de)濃(nong)度(du)。在(zai)發(fa)酵(jiao)過(guo)程(cheng)中(zhong)許(xu)多(duo)控(kong)製(zhi)參(can)數(shu)對(dui)工(gong)程(cheng)菌(jun)的(de)生(sheng)長(chang)構(gou)成(cheng)影(ying)響(xiang),需(xu)不(bu)斷(duan)加(jia)以(yi)調(tiao)整(zheng)(見下表),從而達到優化控製目的。
發酵工藝分為批式發酵、流加式培養(Fed-batch)和程控發酵
試劑的配製
1. 種子液(1000ml, pH7.0):
Trypton 16g
Yeast Extract 10g
Glycerol 20ml
NaCl 5g
2. 發酵液(600ml):
Trypton 50g
Yeast Extract 50g
Glycerol 100ml
MgSO4·7H2O 3g
3. 補料(2400ml):
Trypton 200g
Yeast Extract 100g
Glycerol 1000ml
MgSO4·7H2O 12g
4. 鹽(1000ml,pH7.2):
KH2PO4 20g
K2HPO4 40g
Na2HPO4·12H4O 70g
(NH4)2SO4 12g
NH4Cl 0.2g
儀器
Biostat 5L自動發酵罐,德國B.Braun公司。
操作步驟
1.消毒所有試劑、管路等。
2.發酵罐消毒。
3.發酵用菌種篩選 取-70℃保存的甘油菌種劃平板,37℃培養過夜,挑取單菌落於5ml試管中,振蕩培養至A6000.6左右,按20ml/L接種於含種子液的500ml搖瓶中,振蕩培養至對數中期,作為發酵罐的種子液。
以上環節應該在實驗進行前準備好。
4.打開儀器,調節相應的參數。
5.在發酵罐中加入發酵液、鹽。
6.將種子液按40ml/L接種至發酵罐,控製適當範圍的參數:溶氧為≥30%;溫度為37℃;pH值設定為7.0,流加300ml/L的氨水以保持恒定。
7.當發酵密度到一定範圍的時候(溶氧開始上升)。
8.誘導目的蛋白表達。
9.收集菌體
10.清洗發酵罐,關閉儀器。
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