重组大肠杆菌表达绿色气球菌丙酮酸氧化酶的条件优化

本文优化了表达绿色气球菌丙酮酸氧化酶的重组大肠杆菌的诱导条件。优化了诱导温度、诱导剂IPTG浓度、诱导时重组大肠杆菌的浓度、溶氧等条件后发现最佳的诱导条件为25℃、IPTG 0.5 mmol/L、OD_(600)0.5细胞浓度、250 m L摇瓶中50 m L发酵液。该条件下重组大肠杆菌诱导24 h后最终的丙酮酸氧化酶活力达到7 396.9 U/L,与优化前相比提高了4倍,是目前报道的最高水平。本研究结果为大肠杆菌大量表达有活性的丙酮酸氧化酶,以及丙酮酸氧化酶的生产应用奠定了基础。     

GST-SUMO-MT融合蛋白在大肠杆菌中的自诱导表达

旨在考察在大肠杆菌中自诱导表达GST-SUMO-MT融合蛋白的可行性,并对自诱导培养条件及培养基成分进行优化,以提高蛋白产量。采用摇瓶培养,利用单因素和正交实验对工程菌自诱导的培养条件(诱导时间、诱导温度)和培养基组分(蛋白胨、酵母粉、甘油、葡萄糖、乳糖)进行优化,检测菌体浓度、可溶性目的蛋白的表达量。结果表明,自诱导培养基碳氮源的最优配比为:2%蛋白胨、2%酵母粉、0.3%甘油、0.05%葡萄糖和0.3%乳糖。重组菌自诱导表达最优发酵条件为:采用两阶段温度控制,37℃培养3 h,25℃继续培养13 h。此时可溶性目的蛋白的表达量和菌体浓度分别为LB培养基(IPTG诱导)的2.2倍和2.3倍。     

鲨肝刺激物质类似物在大肠杆菌中的高密度发酵

为建立重组鲨肝刺激物类似物(r-sHSA)的高密度发酵方法,本研究在利用单因素实验和均匀设计实验优化摇瓶发酵培养基的组成和浓度以及诱导剂(IPTG)浓度的基础上,利用5L发酵罐进行了放大试验,探讨了补料方式、补料培养基的组成和浓度、诱导剂加入时间和诱导后菌体的收获时间对工程菌生物量和r-sHSA产量的影响。结果表明:在改良LB培养基(0.97%甘油,0.91%酵母粉,0.72%胰蛋白胨,0.782%KH2PO4,0.267%K2HPO4·3H2O,0.062%MgSO4·7H2O,0.5%NaCl,pH7.0)中,当pH控制在7.0、溶氧浓度为25%～30%的前提下,采用指数补料方式加入优化后的补料培养基(620g/L甘油,94.8g/L胰蛋白胨,3.3mL/L微量元素,7.5g/LMgSO4·7H2O)进行培养,在工程菌的OD600达到23时,加入终浓度为0.5mmol/L的IPTG诱导6h后收获菌体,菌体的生物量可达(123.27±1.184)g/L,r-sHSA产量为(2.662±0.041)g/L,比优化前提高了13.7倍。     

响应面-满意度函数优化重组大肠杆菌产NMN转移酶发酵条件

重组大肠杆菌Escherichaia coli能高效表达NMN转移酶,以此为出发菌株,以菌体生长量OD600和NMN转移酶的活力为响应值,对重组大肠杆菌产NMN转移酶的发酵条件进行优化.首先以Plackett-Burman实验设计优化筛选出3个主要影响因子:胰蛋白胨、甘油、MgSO4;随后以Box-Behnken中心组合设计建立上述3个因子对OD600和NMN转移酶活力水平的数学模型;最后通过满意度函数获得最佳发酵条件为:酵母粉30 g/L,胰蛋白胨10.5 g/L,甘油3.49 mL/L,MgSO40.45 g/L,K2 HPO440.5 g/L,KH2 PO46.0 g/L,NH4 Cl 1.5 g/L,NaCl 0.6 g/L,接种量1.5%,诱导时间12 h.在该优化条件下,菌体生长和产酶水平均获得了显著的提升.重组NMN转移酶的活力水平从8.85 U/mg提高到15.48 U/mg,菌体生长量OD600从4.85提高到6.01,提高幅度分别为74.92%和23.92%.     

重组大肠杆菌Bgl2238的发酵优化

本研究对前期实验室从黑龙江玉米土壤中筛选并构建的β-葡萄糖苷酶Bgl2238的重组大肠杆菌(E.coliBL21(DE3)-pET32a-bgl2238)采用响应面(Box-Behnken)优化的方法进行摇瓶发酵,优化培养基组分,而培养条件即温度、pH值、接种量及装液量则采用单因素法优化。结果显示最佳培养基配比为:甘油9.32g/L、酵母提取粉12g/L、胰蛋白胨19.13g/L、NaCl8g/L、K_2HPO_4·3H_2O 19.13g/L、KH_2PO_42g/L、柠檬酸高铁胺0.2g/L和微量元素母液6mL/L。重组大肠杆菌Bgl2238最佳的发酵条件为:发酵温度37℃、起始pH8.0、3%接种量、25mL装液量、IPTG终浓度为0.25mmol/L。在250mL锥形瓶对重组子Bgl2238进行发酵,在最优化的发酵培养基成分和培养条件下,Bgl2238的酶活力可以达到2910U/L,比起始培养基中的酶活提高了61.77%。     

响应面分析法优化耐高温蛋白酶发酵培养基

采用响应面分析方法对产耐高温蛋白酶的苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringien- sis)FZ62发酵培养基进行优化．首先,进行发酵培养基碳源、氮源及初始pH值的单因素筛选,优化结果表明最适氮源为酵母粉、碳源是葡萄糖,初始pH值范围6-8．在此基础经响应面法优化,发酵培养基最佳组合为:酵母粉2．04%,葡萄糖为0．10%,初始pH7．07．经以上优化后发酵水平比初始设计提高了3．22倍．     

重组大肠杆菌产NAD激酶发酵条件的优化研究

本研究将重组大肠杆菌E.coli BL21(DE3)/p ET30α(+)-NADK作为NAD激酶生产菌种,对其产酶发酵培养基及发酵条件进行优化。采用Placket-Burman(PB)设计先筛选出影响重组菌产NAD激酶的三个主要因素:葡萄糖浓度、Mg SO4浓度和诱导表达时间,试验结果表明,增加葡萄糖和Mg SO4的浓度及缩短诱导表达时间对产酶有利。根据中心组合实验设计(Central Composite Design,CCD)原理,利用PB设计确定的这三个显著影响因素,通过最陡爬坡实验逼近最大响应区域,挑选出实验范围内的最优点,以此作为响应面中心组合设计的中心点,用NAD激酶酶活作为响应值,使用Design Expert 8.0软件设计中心组合实验,通过对实验数据进行分析,得出最佳发酵培养基成分及发酵条件为:葡萄糖14.24 g/L、酵母粉8 g/L、胰蛋白胨8 g/L、Mg SO40.94 g/L、Na Cl 5g/L、NH4Cl 2 g/L、KH2PO42 g/L、K2HPO49 g/L,诱导表达时间8.34 h,接种量2%。在此最佳条件下,NAD激酶酶活实验验证值可达10.17 U/mg,与优化前相比提高了2.77倍。对诱导表达结束后的细胞上清液进行SDS-PAGE分析也证明优化取得了显著的效果。     

重组降血压肽发酵培养基国产化的研究

利用国产培养基原料在摇瓶发酵中对重组大肠杆菌E.coliBL21生产降血压肽的发酵培养基进行了研究,根据试验结果得出优化的国产培养基配方质量分数为:酵母粉3%,蛋白胨2.5%,葡萄糖1%,NaCl0.5%。选择使用优化国产培养基虽然比进口培养基的表达量下降了15%,但是生产成本大大降低,为下一步的工业化生产打下了基础。     

响应面法优化类芽胞杆菌HB172198产褐藻胶裂解酶发酵培养基

为了提高类芽胞杆菌新种HB172198产褐藻胶裂解酶活力,本研究采用响应面法对该菌株液体发酵培养基进行了优化实验。在单因素实验和Plackett-Burman试验筛选出海藻酸钠、胰蛋白胨、NaCl、MgSO4·7H2O等4个显著影响产酶因素的基础上,通过Box-Behnken设计及响应面法进行回归分析,得出产褐藻胶裂解酶最佳发酵培养基,其成分为:海藻酸钠7.50 g/L、胰蛋白胨13.57 g/L、NaCl 29.75 g/L、MgSO4·7H2O 0.08 g/L。优化条件下该菌株最大酶活性达14.60 U/mL,是优化前的1.87倍。本研究为菌株HB172198产褐藻胶裂解酶的大规模生产和工业应用提供了重要的理论依据。     

转TNF-α基因大肠杆菌培养条件的优化

目的：优化转pMD-489-TNF大肠杆菌的发酵条件,提高菌体产量及TNF-α产率。方法：通过单因素及正交实验,对影响转基因大肠杆菌生长及TNF-α表达的培养液成分、诱导剂浓度、培养温度等工艺条件进行了优化。结果：M9＋LB培养基成分的最优配比为3%葡萄糖、2%蛋白胨、4%酵母粉和1%NH4Cl,诱导剂IPTG浓度为0.5mmol/L,诱导时间4h,培养液初始pH是7.0,于37℃培养。结论：优化后的培养条件促进了菌体的生长和TNF-α的表达,菌体干重和TNF-α表达率比没有经过优化时升高了1.34倍和4.11倍,TNF-α产率从0.113%提高到0.479%,提高了324%。     

利用响应面法优化Bacillus natto TK-1产脂肽发酵培养基

用响应面法对Bacillus natto TK-1发酵产脂肽的培养基进行了优化。首先用Plackett-Burman法筛选出三个影响较大的重要因素,分别为：蛋白胨、酵母粉、CaCl2 ,然后进行最陡爬坡实验逼近最佳响应面区域,最后通过Box-Behnken设计,利用SAS软件进行回归分析,得到各因素的最佳浓度。在优化培养基条件下,发酵液的溶血圈直径较初始培养基提高了29.3 %,脂肽的产量提高了约30%。     

X.ampelina TS206发酵制备冰核活性蛋白的研究

优化XanthomonasampelinaTS2 0 6的发酵制备条件可以提高冰核活性和生物量。通过摇瓶培养对该菌进行培养基成分和温度的筛选。实验结果表明 :( 1 )鱼蛋白胨和乳糖的浓度对冰核活性的提高产生显著影响程度 ,玉米浆影响程度较小 ;( 2 )生物量影响程度大小的顺序依次为鱼蛋白胨 >乳糖 >甘油 >玉米浆。优化的发酵培养基配方为 :酵母粉 1 0g L、大豆蛋白胨 1 0g L、硫酸镁 0 .5g L、蔗糖 2 0g L、鱼蛋白胨 1 5g L、乳糖 1g L、甘油 2 0g L、玉米浆 1 0g L ,pH 7.0。其较优的发酵温度为 1 8℃ ,发酵时间为4 8h ,能获得较高的冰核活性和生物量。     

纳他霉素发酵培养基及发酵条件的优化

采用Plackett-Burman法、最陡爬坡实验和响应面实验(Box-Behnken设计法)相结合的方法对褐黄孢链霉菌合成纳他霉素的发酵培养基及发酵条件进行优化。结果表明,培养基中的蛋白胨、pH和摇瓶装液量是影响纳他霉素产量的主要因素。优化后的培养基组成为葡萄糖50 g/L、蛋白胨19.5 g/L、酵母粉7 g/L、pH 7.4~7.5;发酵条件为装液量60 mL/500 mL、接种量15%、发酵温度29℃、摇床转速200 r/min、发酵周期96 h。此条件下,纳他霉素的产量较优化前提高了94%,达到2.19 g/L。     

灵菌红素缩合酶PigC在大肠杆菌中表达条件优化

灵菌红素及其类似物具有良好的抗菌性能,在新型抗菌药物开发领域具有广阔的应用前景。灵菌红素缩合酶PigC是酶法合成灵菌红素及其类似物的关键酶,为了提高重组大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)/pET-32a-PigC中pigC基因的表达水平,本研究对其诱导条件进行优化。在单因素实验结果的基础上,依据Box-Behnken中心组合原则设计培养基初始pH、乳糖浓度和诱导温度的3因素3水平响应面实验,以Pig C酶活为响应值优化重组菌的诱导条件。结果表明,在培养基初始pH7.1,乳糖浓度4.2 g/L,诱导温度为16.2℃的最佳条件下,该重组菌所产PigC的最高酶活达62.4 U/mL,是优化前的4.9倍,实际值与响应面预测值拟合良好,说明通过响应面试验设计对该重组菌诱导条件的优化是有效的。本研究为PigC的制备及其酶学特性研究提供了基础资料,为酶法合成灵菌红素及其类似物提供了一定的基础。     

人胰高血糖素样肽-1突变体融合蛋白在大肠杆菌中的自诱导表达优化

考察了在大肠杆菌中自诱导表达人胰高血糖素样肽-1突变体融合蛋白的可行性,并对自诱导培养条件及培养基成分进行优化,以提高蛋白产量。实验结果表明,最优培养基成分为蛋白胨19.17g/L,酵母膏9.59g/L,Na2HPO45.72g/L,KH2PO45.48g/L,(NH4)2SO42.66g/L,NaCl3.33g/L,甘油2%(V/V),葡萄糖0.68g/L,乳糖6.33g/L,MgSO40.24g/L。在温度33°C、接种量1%、pH7、装瓶量20mL/100mL培养条件下,用该最优培养基自诱导表达人胰高血糖素样肽-1突变体融合蛋白的产量可达348.6mg/L。     

重组大肠杆菌产尿素酶B高密度发酵条件的优化

探究重组大肠杆菌产尿素酶B（urease B subunit, UreB）的高密度发酵条件。通过实验室摇瓶和30 L发酵罐对UreB基因工程菌的发酵条件进行优化。结果表明：30 L发酵罐中以TB培养基为发酵培养基,接种量为5%,发酵温度为37 ℃,pH为6.8,溶氧量为30%左右,培养至2 h开始恒速流加50%甘油,4 h流加50%酵母提取物和50%胰蛋白胨,并加入终浓度为0.5 mmol/L的异丙基β-D-硫代半乳糖苷（isopropyl β-D-thiogalactoside,IPTG),诱导表达4 h,结束发酵,所得菌体干物质约为25.7 g/L,UreB表达量为31.4%。此工艺可以提高UreB的产量。     

乳糖诱导高分子量重组蛛丝蛋白发酵培养基优化

在M9培养基的基础上,以乳糖为诱导剂,对基因重组蛛丝蛋白工程菌pNSR32/BL21(DE3)的发酵培养基进行了优化。利用单因子实验和正交试验优化出表达高分子量重组蛛丝蛋白的最优培养基配方,结果表明：优化的碳源为0.3%的甘油,氮源为3%的酵母膏、0.75％的蛋白胨和0.05％(NH4)2SO4及少量的无机盐。优化培养基有利于菌体的生长和目的蛋白的表达,表达重组蛛丝蛋白达总蛋白量的20%。     

高效表达淀粉酶Bacillus koreensis的培养基响应面优化

为降低烟叶中的淀粉含量,提高烟叶的可用性,从云南马龙C3F-2014烟叶表面筛选出一株高产淀粉酶的细菌,经16sRNA测序鉴定为 Bacillus koreensis 。本研究利用响应面法优化 Bacillus koreensis 的培养基提高了其表达淀粉酶的产量。首先,单因素优化试验表明培养基的最优碳源、氮源和金属离子分别为淀粉、蛋白胨和Ca2+,培养条件单因素试验表明 Bacillus koreensis 最适初始pH、最适温度和最适接种量分别为pH8.0、37 ℃和3%。利用Box-Behnken中心组合设计对可溶性淀粉、蛋白胨、Ca2+设计三因素三水平实验,通过响应面回归分析,得到模型预测的最优培养基条件。在18.74 g/L可溶性淀粉,21.56 g/L蛋白胨,0.52 g/L CaCl2的培养基条件下 Bacillus koreensis 产淀粉酶最高。验证试验得到的淀粉酶活力达到959.39±22.34 U/mL,与模型的预测值相近,比未优化前提高了69.76%。本研究结果为烟草天然源淀粉酶处理烟叶,提高烟叶品质的工业化应用提供了基础。     

毕赤酵母高密度发酵产Ⅲ型类人胶原蛋白及其胃粘膜修复功能

为提高重组毕赤酵母Pichia pastoris发酵重组人Ⅲ型胶原蛋白产量,采用响应面对其生长阶段的BMGY培养基(Buffered minimal glycerol-complex medium)组成进行优化。通过Placket-Burman试验,得出酵母提取物、蛋白胨、甘油对胶原蛋白产量有显著影响,通过Box-Behnken中心组合实验以及Design-Expert分析软件建立了以胶原蛋白产量为响应值的响应方程,得到最适浓度分别为酵母提取物1.13%,蛋白胨1.61%,甘油0.86%。经实验验证,在最优BMGY培养基条件下培养12 h后,所得到毕赤酵母干重为4.41 g/L,生长阶段的菌重量增加了26%。在22 L发酵罐中通过高密度发酵,产量达到4.71 g/L。该重组胶原蛋白对大鼠乙酸灼伤胃粘膜有明显修复作用,为生物医用材料的应用制备奠定了基础。     

基因工程菌生产rhG-CSF发酵培养基的研究

在摇瓶中对工程菌DH5αpBV220生产rhGCSF的发酵培养基进行了研究,从几种常用的细菌培养基中筛选适合工程菌表达rhGCSF的M9培养基。利用正交试验优化出生产重组人rhGCSF的优化培养基配方,其中优化碳源含量为2%的葡萄糖,氮源为25%的酵母粉、3%的蛋白胨和01%的(NH4)2SO4以及少量的无机盐。使用优化培养基可使rhGCSF的表达量达到338%,比优化前提高了489%。