基因工程杀念菌素衍生物CS103的发酵优化

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本课题所利用菌株通过组合生物合成技术得到的Streptomyces sp.FR-008的突变株,其产物经验证是抗生素FR-008/Candicidin的脱羧基衍生化合物(抑制了杀念菌素C-19上甲基的羧基化)CS103。 在摇瓶水平优化了生产培养基和培养条件。通过单因子和响应面实验优化得出最优的生产培养基,使CS103产量由最初的3.33μg/ml提高到31.59μg/mL,提高了8倍;进一步在摇瓶水品对发酵条件进行优化,包括:接种时间、接种量、装液量和发酵过程的pH,使优化培养基后的产量进一步提高到38.68 μg/mL。对种子培养基和生产培养中菌丝形态的变化作了定性的观察,发现对应产素的最佳形态是短小的游离菌丝。 在3.7L罐上通过单因子实验对搅拌转速和通气量进行优化,确定了最佳的分批发酵条件为450rpm和200L/h,发酵单位达到了88.6μg/mL。研究了CS103的补料分批发酵,发现通过维持发酵过程葡萄糖浓度在5g/L能够显著的提高CS103的发酵单位,进一步研究了补糖的三种方式:间歇补糖、间歇流加补糖和恒速流加补糖,得出恒速流加补糖无论是单位体积产量还是单位菌体产量都是最高的,达到110.6 μg/mL和10.66μg/g,分别相比分批发酵提高了25%和20%。 本文研究了CS103全组分粗品的初步分离纯化工艺,并首次通过制备液相分离粗品得到较纯的CS103-A单组分,通过对其进行紫外扫描、红外光谱、质谱和C谱分析,确认在保留原有基本结构的基础上,CS103其19位的甲基的羧基化被抑制,使上游的工作得到了验证。
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