一种用于大肠杆菌发酵的培养基及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种用于大肠杆菌发酵的培养基及其制备方法和用途，该培养基包括：用作缓冲基质的磷酸根、磷酸二氢根、铵离子和其它平衡阳离子，以及葡萄糖和酵母浸出物。本发明专利技术的培养基以磷酸盐代替了氯盐，能够在使用不锈钢罐体放大发酵的时候保护设备免受腐蚀；并且本发明专利技术的培养基能够显著提高重组蛋白的产率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于大肠杆菌发酵的培养基及其制备方法和用途
本专利技术涉及培养基
，尤其涉及一种用于大肠杆菌发酵的培养基及其制备方法和用途。
技术介绍
通过基因工程手段构建高效表达重组蛋白的表达载体，并转化到大肠杆菌E.coliRosetta中，再用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)对E.coliRosetta进行诱导，使其表达重组蛋白。研究中发现，传统的培养基发酵方式得到的重组蛋白产量很低，而且各个组分的成本又很高。此外，传统的培养基中的一种主要成分氯化钠会腐蚀发酵所使用的不锈钢罐体。因此，有待开发一种能够使大肠杆菌高效产生重组蛋白并且保护发酵所采用的罐体免受腐蚀的培养基，来满足大肠杆菌E.coliRosetta的发酵需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于大肠杆菌发酵的培养基及其制备方法和用途，该培养基能够使大肠杆菌高效产生重组蛋白并且保护发酵所采用的罐体免受腐蚀。根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种用于大肠杆菌发酵的培养基，该培养基包括：用作缓冲基质的磷酸根、磷酸二氢根、铵离子和其它平衡阳离子，以及葡萄糖和酵母浸出物。作为本专利技术的优选方案，上述其它平衡阳离子为钠离子、钾离子中的一种或两种。作为本专利技术的优选方案，上述酵母浸出物为酵母浸粉。作为本专利技术的优选方案，上述培养基包括：用作缓冲基质的7.5～20mmol/L的磷酸根、2.5～7.5mmol/L的磷酸二氢根、15～37.5mmol/L的铵离子和平衡量的其它平衡阳离子，以及15～30g/L的葡萄糖和1～3g/L的酵母浸出物，pH为6.5～7.2。作为本专利技术的优选方案，上述培养基包括：2.5～7.5mmol/L可溶性的磷酸金属盐、2.5～7.5mmol/L可溶性的磷酸二氢盐、5～12.5mmol/L磷酸铵，以及15～30g/L的葡萄糖和1～3g/L的酵母浸出物，pH为6.5～7.2。作为本专利技术的进一步优选方案，上述培养基包括：5mmol/L可溶性的磷酸金属盐、5mmol/L可溶性的磷酸二氢盐、7.5mmol/L磷酸铵，以及25g/L的葡萄糖和2.5g/L的酵母浸出物，pH为6.5～7.2。作为本专利技术的优选方案，上述可溶性的磷酸金属盐选自磷酸钠或磷酸钾，上述可溶性的磷酸二氢盐选自磷酸二氢钠或磷酸二氢钾。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供一种制备如第一方面的培养基的方法，该方法包括：配制含有磷酸根、磷酸二氢根、铵离子和其它平衡阳离子的缓冲液，将pH调整为6.5～7.2，灭菌备用；配制葡萄糖溶液，过滤除菌备用；配制酵母浸出物溶液，灭菌备用；将上述缓冲液、葡萄糖溶液和酵母浸出物溶液混合形成培养基。作为本专利技术的优选方案，按照每1L培养基含有250mL缓冲液、100mL葡萄糖溶液和650mL酵母浸出物溶液的比例混合形成培养基，其中缓冲液中含有10～30mmol/L可溶性的磷酸金属盐、10～30mmol/L可溶性的磷酸二氢盐、20～50mmol/L磷酸铵，100mL葡萄糖溶液中含有15～30g葡萄糖，650mL酵母浸出物溶液中含有1～3g酵母浸出物。作为本专利技术的优选方案，上述缓冲液和酵母浸出物溶液在121℃、0.15MPa下灭菌，然后冷却至40-50℃后，与葡萄糖溶液混合在一起。根据本专利技术的第三方面，本专利技术提供一种如第一方面的培养基在大肠杆菌发酵以生产重组蛋白中的用途。本专利技术的培养基以磷酸盐代替了氯盐，能够在使用不锈钢罐体放大发酵的时候保护设备免受腐蚀；并且本专利技术的培养基能够显著提高重组蛋白的产率。附图说明图1是本专利技术一个试验例对不同培养基发酵后获得的目的蛋白DNA聚合酶粗提物进行SDS-PAGE电泳分析的结果，其中M：蛋白marker；泳道1：LB培养基菌体超声后上清；泳道2：TB培养基菌体超声后上清；泳道3：2×YT培养基菌体超声后上清；泳道4：GYT培养基菌体超声后上清；泳道5：MBL培养基菌体超声后上清；泳道6：本专利技术培养基菌体超声后上清；箭头指示目的蛋白的条带。图2是本专利技术一个试验例对不同培养基发酵后获得的目的蛋白DNA连接酶亲和层析处理后，进行SDS-PAGE电泳分析结果，其中M：蛋白marker；泳道1：LB培养基菌体亲和层析处理后上清；泳道2：TB培养基菌体亲和层析处理后上清；泳道3：2×YT培养基菌体亲和层析处理后上清；泳道4：GYT培养基菌体亲和层析处理后上清；泳道5：MBL培养基菌体亲和层析处理后上清；泳道6：本专利技术培养基菌体亲和层析处理后上清；箭头指示目的蛋白的条带。图3是本专利技术一个试验例对不同培养基发酵后获得的目的蛋白低温DNA聚合酶粗提物进行SDS-PAGE电泳分析结果，其中M：蛋白marker；泳道1：LB培养基菌体超声后上清；泳道2：2×YT培养基菌体超声后上清；泳道3：TB培养基菌体超声后上清；泳道4：本专利技术培养基菌体超声后上清；泳道5：MBL培养基菌体超声后上清；泳道6：GTY培养基菌体超声后上清；箭头指示目的蛋白的条带。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术的培养基相比现有培养基，比如LB培养基，其关键区别之一在于，以磷酸盐代替了氯盐，因此能够在使用不锈钢罐体放大发酵的时候保护设备免受腐蚀。此外，专利技术人惊奇地发现采用本专利技术的培养基能够显著提高α蛋白酶的产率。本专利技术的培养基基本上包括：缓冲基质、葡萄糖和酵母浸出物。其中缓冲基质包括磷酸根、磷酸二氢根、铵离子和其它平衡阳离子，用作提供缓冲液环境以及氮源；葡萄糖用作提供碳源及能量；酵母浸出物富含蛋白质、多肽、氨基酸、核苷酸、维生素、微量元素等营养成分，为微生物培养提供全面均衡的营养。本专利技术中，用作提供缓冲液环境的阴离子是磷酸根、磷酸二氢根，除了铵离子用作平衡阳离子以外还用作提供氮源，其它平衡阳离子没有特别限定，只要能够在溶液中完全平衡阴离子，并且不产生沉淀，以及不会对微生物如大肠杆菌的培养产生负面作用即可。这样的平衡阳离子优选地是钠离子或钾离子，可以单独使用一种也可以混合使用两种。酵母浸出物的具体形式可以是酵母浸膏(膏体产品)或酵母浸粉(粉体产品)，在本专利技术中优选酵母浸粉。本专利技术中，缓冲基质、葡萄糖和酵母浸出物的各自含量可以在一定的范围内变动。本领域的技术人员能够根据具体需要和通常用量确定各种组分的含量。在本专利技术的一个较优选的实施方案中，用作缓冲基质的磷酸根的浓度是7.5～20mmol/L，例如8mmol/L、10mmol/L、12mmol/L、15mmol/L、17mmol/L、18.5mmol/L或19mmol/L；磷酸二氢根的浓度是2.5～7.5mmol/L，例如3mmol/L、4mmol/L、4.5mmol/L、5mmol/L、6mmol/L、6.5mmol/L或7mmol/L；铵离子的浓度是15～37.5mmol/L，例如17mmol/L、19mmol/L、20mmol/L、22mmol/L、25mmol/L、28mmol/L、30mmol/L、32mmol/L、35mmol/L或37mmol/L；其它平衡阳离子的含量是“平衡量的”，即能够使得溶液中电位达到平衡状态的含量。在本专利技术的一个较优选的实施方案中，葡萄糖的浓度是15～30g/L，例如16g/L、18g/L、20g/L、22g/L、25g/L、28g/L或29g/L；酵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大肠杆菌发酵的培养基，其特征在于，所述培养基包括：用作缓冲基质的磷酸根、磷酸二氢根、铵离子和其它平衡阳离子，以及葡萄糖和酵母浸出物。

【技术特征摘要】
1.一种用于大肠杆菌发酵的培养基，其特征在于，所述培养基包括：用作缓冲基质的磷酸根、磷酸二氢根、铵离子和其它平衡阳离子，以及葡萄糖和酵母浸出物。2.根据权利要求1所述的培养基，其特征在于，所述其它平衡阳离子为钠离子、钾离子中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的培养基，其特征在于，所述酵母浸出物为酵母浸粉。4.根据权利要求1所述的培养基，其特征在于，所述培养基包括：用作缓冲基质的7.5~20mmol/L的磷酸根、2.5~7.5mmol/L的磷酸二氢根、15~37.5mmol/L的铵离子和平衡量的其它平衡阳离子，以及15~30g/L的葡萄糖和1~3g/L的酵母浸出物，pH为6.5~7.2。5.根据权利要求1所述的培养基，其特征在于，所述培养基包括：2.5~7.5mmol/L可溶性的磷酸金属盐、2.5~7.5mmol/L可溶性的磷酸二氢盐、5~12.5mmol/L磷酸铵，以及15~30g/L的葡萄糖和1~3g/L的酵母浸出物，pH为6.5~7.2；优选地，所述培养基包括：5mmol/L可溶性的磷酸金属盐、5mmol/L可溶性的磷酸二氢盐、7.5mmol/L磷酸铵，以及25g/L的葡萄糖和2.5g/L的酵母浸出物，pH为6.5~7.2。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊思驰，董宇亮，章文蔚，陈奥，陈清斌，刘芬，张曦，
申请(专利权)人：深圳华大基因研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44