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伯克氏菌E264(Burkholderia thailandensis E264)是从泰国稻田中分离得到的,能够合成组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)类抗癌物质Thailandepsin A。作为抗癌药物FK228的结构类似物,Thailandepsin A与FK228有不同的选择性抑制特点,尤其对皮肤T细胞淋巴瘤具显著抑制作用。尽管Thailandepsin A作为抗癌药物极具开发前景,但如何大量获取Thailandepsin A成为相关研究的瓶颈。目前,野生型菌株合成Thailandepsin A产量很低(10mg/L),在对培养基和培养条件进行优化后有一定提高。本论文在此基础上,通过培养基优化的方法提高Thailandepsin A的产量,同时将发酵过程放大至5L发酵罐,通过动态吸附耦合装置与发酵过程偶联,解除产物抑制,实现连续吸附耦合发酵,从而提高Thailandepsin A的产量和生产效率。首先,通过摇瓶发酵方法,用单因素试验来进一步探索适合伯克氏菌E264菌株产Thailandepsin A的培养基成分,重点就不同种类和浓度的氨基酸前体、复合碳氮源、微量元素对Thailandepsin A产量的影响进行研究,得出结论:最适浓度的α-丙氨酸、L-半胱氨酸、L-苯丙氨酸和甘氨酸复合添加至培养基中,Thailandepsin A的产量较对照提高65.9%;葡萄糖和甘油复合作为碳源能显著提高伯克氏菌E264生产Thailandepsin A的产量,最高能较对照提高54.48%(配比100%/20%);胰蛋白胨和硫酸铵或氯化铵作为复合氮源,则不利于Thailandepsin A的高产;添加以下微量元素能提高Thailandepsin A产量:FeSO4·7H2O(最适添加浓度1mg/L)/ FeCl3(最适添加浓度1mg/L)、ZnSO4·7H2O(最适添加浓度2mg/L)、、MnCl2·4H2O(最适添加浓度0.1mg/L)。其次,初步探索了在发酵过程中补糖对Thailandepsin A产量的影响,通过设计累进补糖策略,使Thailandepsin A的产量最高达到205.29mg/L,是未补糖对照组的2.28倍,是最初培养基产量的20.5倍。从而找出其最适补糖分批发酵的条件,为后续的放大优化奠定了基础。再次,将伯克氏菌E264发酵生产Thailandepsin A的过程放大到5L发酵罐,通过摸索通气条件、树脂吸附、种源条件等条件,探索Thailandepsin A放大发酵的最优条件。在此基础上,设计和制作了外置式吸附耦合装置,使之与发酵罐形成吸附与发酵耦合的过程,从而实现伯克氏菌E264的连续发酵,同时配合不同的循环流速、开启时间、补糖策略的研究,以提高Thailandepsin A的产量。通过优化,伯克氏菌E264吸附耦合放大发酵生产Thailandepsin A的最优生产条件确定为:(1)接种量1%,种源为三级发酵种子;(2)搅拌转速:150rpm;通气量:1.3L/min;(3)罐压0.01MPa,发酵温度28℃;(4)耦合吸附装置,装置中内添加4%预处理后树脂,装置在发酵36h后开始不间歇运转,循环流速20ml/min;(5)从60h起,每12h流加1g/L的葡萄糖,直至发酵结束;(6)发酵终点采用经验方法,也即菌体不再生长后的24h停止。经验证,Thailandepsin A的产量能够达到224.11mg/L,是发酵罐优化前的5.6倍,是最初培养基产量的22.4倍。生产效率达到1.10 mg/L*h-1,与发酵罐优化前相比大幅提高了65%,是最初培养基生产效率的6.6倍。通过以上研究,为伯克氏菌E264的进一步发酵研究和放大优化打下基础。