CN114085802B - 重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法 - Google Patents
重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114085802B CN114085802B CN202210025302.9A CN202210025302A CN114085802B CN 114085802 B CN114085802 B CN 114085802B CN 202210025302 A CN202210025302 A CN 202210025302A CN 114085802 B CN114085802 B CN 114085802B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fermentation
- recombinant
- imine reductase
- escherichia coli
- engineering bacteria
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/38—Chemical stimulation of growth or activity by addition of chemical compounds which are not essential growth factors; Stimulation of growth by removal of a chemical compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
- C12N9/0012—Oxidoreductases (1.) acting on nitrogen containing compounds as donors (1.4, 1.5, 1.6, 1.7)
- C12N9/0026—Oxidoreductases (1.) acting on nitrogen containing compounds as donors (1.4, 1.5, 1.6, 1.7) acting on CH-NH groups of donors (1.5)
- C12N9/0028—Oxidoreductases (1.) acting on nitrogen containing compounds as donors (1.4, 1.5, 1.6, 1.7) acting on CH-NH groups of donors (1.5) with NAD or NADP as acceptor (1.5.1)
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Virology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法,涉及发酵工程技术领域;包括:构建重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌、菌种活化、种子液培养和分批补料高密度发酵;所述分批补料高密度发酵的步骤包括:1)将种子液培养得到的重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的种子液接种于发酵培养基中进行高密度发酵;发酵培养基的溶氧值为30‑35%,培养温度为32‑37℃;2)当发酵培养基中重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的细胞浓度OD600=12‑15时,培养温度为16‑20℃,并加入诱导剂,保持发酵培养基的溶氧量为30‑35%,直至产酶结束。本发明的发酵方法,能显著提高亚胺还原酶的产酶量与产酶效率。
Description
技术领域
本发明属于发酵工程技术领域,具体涉及重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法。
背景技术
手性胺广泛存在于临床药物、农业化学品、天然产物和表面活性剂中,是天然产物、药品、手性助剂和手型拆分剂的关键合成中间体。在医药方面,含有手性胺片段的合成药物具有非常显著的生物活性,超过70%的药物是手性胺及其衍生物,其中包括抗高血压类、神经类和心血管类的药物。在农业方面,约20%的农用化学品中存在手性胺结构单元。
不对称合成手性胺的主要方法有化学法和生物酶催化法。通过化学法合成手性胺,污染严重,条件严格,步骤多,阻碍了大规模生产。相比化学合成法,生物酶催化法更环保、更有效,具有高选择性和经济友好的优点。生物酶催化法合成手性胺的过程中常用到的酶有转氨酶、单胺氧化酶、脱氢酶和亚胺还原酶。相比其他酶,亚胺还原酶在催化合成手性仲胺和叔胺方面具有独特的优势。因此,近年来,通过生物酶催化法合成手性胺逐渐成为研究的热点。
亚胺还原酶(IRED,Imine Reductase)是一种氧化还原酶,可将前手性的亚胺不对称合成为相应的手性胺,此反应过程需消耗辅酶NADPH;并且可以实现碳氮双键间的不对称加成反应,满足许多药物分子中间体的生物合成。通过分子生物学、基因工程技术等现代生物技术,异源表达获得的亚胺还原酶,可催化多种环亚胺反应合成S型或R型的手性胺;且亚胺还原酶的催化反应具有立体选择性和高转化率。
在发酵方面,通过传统发酵方法发酵培养的产酶量少,材料损耗大,使产品的产量难以提升,同时伴随着产酶的成本居高不下。因此,开发一种重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的高密度发酵方法具有重大意义,通过此方法有利于工业化生产亚胺还原酶,应用于手性胺的高纯度生产中。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法,其能显著提高亚胺还原酶的产酶量与产酶效率。
本发明采用如下技术方案实现:
重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法,步骤包括:构建重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌、菌种活化、种子液培养和分批补料高密度发酵;
所述分批补料高密度发酵的步骤包括:
1)菌体快速繁殖阶段:将种子液培养得到的重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的种子液接种于发酵培养基中进行高密度发酵;其中,发酵培养基的pH值为6.8-7.2,发酵培养基的溶氧值为30-35%,培养温度为32-37℃;
2)菌体产酶阶段:当发酵培养基中重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的细胞浓度OD600=12-15时,设置培养温度为16-20℃,并加入诱导剂,保持发酵培养基的pH值为6.8-7.2,发酵培养基的溶氧量为30-35%,直至产酶结束。
进一步地,所述重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌中,编码亚胺还原酶的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,宿主细胞为大肠杆菌BL21(DE3),载体为pET-28a。
进一步地,所述菌种活化的步骤为:将重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌在LB固体培养基上划线,36-38℃下培养16-18 h后,挑取单菌落于LB液体培养基中,在温度为36-38℃,转速为180-220 rpm的条件下培养4-6 h。
进一步地,所述种子液培养的步骤为:将所述菌种活化得到的菌液接种至种子培养基中,36-38℃,180-220 rpm震荡培养10-18 h。优选地,震荡培养12-14 h。
进一步地,所述种子培养基包括:38-42 g/L葡萄糖,1.5-2.5g/L硫酸铵,1.5-2.5g/L磷酸二氢铵,0.8-1.2g/L七水合硫酸镁,19-21 g/L酵母提取物(Yeast Extract),1.5-2.5 g/L玉米浆干粉,78-82 mg/L七水合硫酸亚铁,78-82 mg/L一水合硫酸锰, 98-102 mg/L抗生素。
进一步地,所述分批补料高密度发酵的步骤中,所述发酵培养基包括:38-42 g/L葡萄糖,1.6-2 g/L硫酸铵,2.5-3.5 g/L磷酸二氢铵,1.8-2.2 g/L七水合硫酸镁,0.8-1.2g/L 酵母提取物,1.8-2.2 g/L玉米浆干粉,78-82 mg/L七水合硫酸亚铁,78-82 mg/L一水合硫酸锰,0.05-0.07 g/L消泡剂,98-102 mg/L抗生素。
进一步地,所述抗生素为硫酸卡那霉素,所述消泡剂为生物发酵用消泡剂。
进一步地,所述种子液培养步骤中,以种子培养基的体积计,将菌种活化后得到的菌液以0.4-0.6%的接种量接种至种子培养基中;
所述分批补料高密度发酵步骤中,以发酵培养基的体积计,所述种子液的接种量为4-10%。
进一步地,所述分批补料高密度发酵步骤中,通过控制溶氧串级转速和恒速流加补料液以控制溶氧值,具体为:
1)菌体快速繁殖阶段:将种子液培养得到的重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的种子液接种于发酵培养基中进行高密度发酵,培养温度为32-37℃,培养时间为5-10 h,同时通过控制溶氧串级转速和恒速流加补料液以控制溶氧值,重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的比生长速率为0.4-0.9 h-1;其中,发酵培养基的pH值为6.8-7.2,发酵培养基的溶氧值为30-35%,转速为200-800 rpm,通气量为3.6-4.2 L/min,压力为0.04-0.065 Mpa,所述补料液为78-82wt%葡萄糖溶液,补料速度为9-11 mL/h;
2)菌体产酶阶段:当发酵培养基中重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的细胞浓度OD600=12-15时,设置培养温度为16-20℃,并加入诱导剂进行产酶,产酶时间为4-10 h,同时通过控制溶氧串级转速和恒速流加补料液以控制溶氧值,重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的比生长速率为0.1-0.3 h-1;保持发酵培养基的pH值为6.8-7.2,发酵培养基的溶氧量为30-35%,转速为400-600 rpm,通气量为3.6-4.2 L/min,压力为0.04-0.065 Mpa;所述补料液为78-82wt%葡萄糖溶液,补料速度为9-11 mL/h。
进一步地,所述诱导剂为异丙基-β-D-硫代半乳糖苷,浓度为0.35-0.45 mM。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
(1)本发明的重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法,运用分批补料高密度发酵进行工程菌的发酵培养,有效控制发酵培养基的溶氧量,
为菌体生长提供所需的营养成分以及生长所需的环境,极大地提高了发酵结束时产酶量。发酵结束时细菌浓度OD600从原来的9提高到70以上;产酶量从原来的3.98 g/L提高到98 g/L;整个高密度发酵过程只需要9-20 h,缩小产酶时间使产酶效率大幅提高,同时降低了酶的生产成本。
(2)本发明提供的重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法,稳定性高,重现性好,适合用于工业化生产中。
附图说明
图1为本发明的重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法的细胞浓度变化图。
图2为本发明的重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法的残糖数值变化图。
图3为亚胺还原酶活性测定中液相色谱法的混标检测结果图。
图4为亚胺还原酶活性测定中产物的液相色谱法检测结果图。
具体实施方式
下面,结合附图与具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
下列实施例中为注明具体条件的实验方法,通常按照常规实验条件或制造厂商所建议的实验条件,如无特殊说明,实施例中涉及的各种反应试剂均可以通过商业渠道购买得到。本实施例中未作具体说明的分子生物学实验方法,可参照《分子克隆实验指南》。
实施例1
重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的构建:
获取亚胺还原酶,编码亚胺还原酶的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,将其利用酶切位点EcoR Ⅰ/Xho Ⅰ连接在大肠杆菌(大肠杆菌BL21(DE3))表达载体pET-28a上,得到重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌,并将该工程菌命名为BL21(DE3)/pET-28a-IRED。
实施例2
发酵前准备:
1、常规试剂的配制:
80%葡萄糖溶液:称量240g葡萄糖,用纯水定容到300 mL,高温高压灭菌,即得;灭菌条件为115℃,20 min;
50%消泡剂:取50 mL消泡剂,加入50 mL纯水,高温高压灭菌,即得;灭菌条件为115℃,20 min;
50%氨水:量取100 mL氨水,加入100 mL经过高温高压灭菌的灭菌水,即得;
1 mol/L异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG):根据浓度配制后,用注射器过膜除菌;
100 mg/mL硫酸卡那霉素:根据浓度配制后,用注射器过膜除菌。
2、种子培养基和发酵培养基的配制:
种子培养基:在锥形瓶内称取0.4 g硫酸铵,0.4 g磷酸二氢铵,0.2 g七水合硫酸镁,4 g 酵母提取物,0.4 g玉米浆干粉,0.016 g七水合硫酸亚铁和0.016 g一水合硫酸锰,加入纯水0.19 L,高温高压灭菌,灭菌条件为115℃,20 min,使用前加入10 mL 80%葡萄糖溶液和200 μL硫酸卡那霉素,并用50%氨水调节pH至7.0。
发酵培养基:在5 L发酵罐内称取3.6 g硫酸铵,6 g磷酸二氢铵,4 g七水合硫酸镁,2 g酵母提取物,4 g玉米浆干粉,0.16 mg七水合硫酸亚铁,0.16 mg一水合硫酸锰和消泡剂3滴,加入纯水1.9 L,高温高压灭菌,灭菌条件为115℃,20 min,使用前加入100 mL80%葡萄糖溶液和2 mL硫酸卡那霉素,并通过流加50%氨水调节pH至7.0。
实施例3
菌种活化和种子液培养:
取-20℃保藏的E.coil BL21(DE3)/pET-28a-IRED甘油菌在LB固体培养基上划线,37℃倒置培养16小时;挑取单菌落于1 mL LB液体培养基中,37℃,200 rpm震荡培养6小时,得到活化的菌种。
将活化的菌种全部接入到200 mL种子培养基中,37℃,200 rpm震荡培养12小时,得到种子液。
实施例4
分批补料高密度发酵:
(1) 发酵罐的安装:
安装发酵罐,冷却系统链接盘管出水口和盘管进水口,链接进气口,链接消泡电极和温度电极,链接pH电极和溶氧电极;在接种前完成pH标定和溶氧标定,完成蠕动泵标定;80%葡萄糖溶液、50%消泡剂、50%氨水通过补料口分别链接入发酵罐。
(2) 菌体快速繁殖阶段:
将实施例3得到的种子液接入到所述发酵培养基中,在经过完成安装的发酵罐内进行发酵培养,其中发酵培养基体积为2 L,初始转速为200 rpm,温度为37℃,pH为7.0,通气量为4 L/min,罐压为0.05 MPa,开启pH自动调节、消泡剂自动感应、转速自动控制和温度自动控制。开始发酵,溶氧逐渐下降,两小时后,开始向发酵体系恒速流加80%葡萄糖溶液,流加速度为10 mL/h,并通过溶氧串级转速控制溶氧稳定于30-35%。
(3) 菌体产酶阶段:
当上述发酵液OD600达到12时,对发酵体系进行调整,具体为:转速调整为600 rpm,温度为20℃,pH为7.0,通气量为4 L/min,罐压为0.05 MPa,保持pH自动调节、消泡剂自动感应、转速自动控制和温度自动控制,并加入终浓度为0.4 mM的异丙基-β-D-硫代半乳糖苷。通过恒速流加80%葡萄糖溶液和溶氧串级转速,控制溶氧值维持在30-35%,直至产酶结束。
产酶结束,离心收集菌体称重,得到其产酶量为98 g/L。
对照组:发酵体系为3 L,使用M9培养基,接种量1%,通气量4 L/min,pH=7(用25%氨水调节),补料培养基为87.5%葡萄糖(没有补料控制溶氧值),恒定转速200 rpm(没有溶氧串级转速),37℃发酵24 h后,降温为20℃,并加入0.5 mM IPTG,继续发酵6 h后结束,离心收集菌体称重,重量为3.98 g/L。
与对照组相比,本发明的产酶量从原来的3.98 g/L提高到98 g/L;整个高密度发酵过程只需要9-20 h,缩小产酶时间使产酶效率大幅提高,同时降低了酶的生产成本。
实施例5
发酵过程细胞浓度的变化:
针对实施例4中的菌体快速繁殖阶段和菌体产酶阶段,每小时取样,通过分光光度计测定OD600,得细胞浓度变化情况,结果如图1所示。
从图1可以看出,OD600值随着时间的增加而不断递增,其中,培养7小时即可使发酵液OD600达到12。
实施例6
发酵液中残余糖量的监控:
针对实施例4中的菌体快速繁殖阶段和菌体产酶阶段,每小时取样,13,000 rpm离心1 min,吸取上清液200 μL,通过便携式糖度计测定每小时残余糖量数值,结果如图2所示。
实施例7
亚胺还原酶酶活快速测定:
针对实施例4中菌体产酶阶段,每小时取样所收集的菌体进行亚胺还原酶酶活的快速测定,反应体系具体为:底物0.5 mg/mL,葡萄糖0.925 mg/mL,亚胺还原酶酶25 mg/mL,GDH(商业用酶)0.005 mg/mL,NAD 0.0225 mg/mL,用0.1 M磷酸盐溶液作缓冲液,反应条件为:30℃,200 rpm,1 h。
实施例8
酶活快速测定中产物的测定方法:
实施例7中产物含量测定方法为高效液相色谱法,具体为:流动相A:乙酸氨:0.15%乙酸,用氨水调节pH到9.5;流动相B:100%乙腈;其他条件:色谱柱:Xtimate-C18(4.6×250mm,5 μm);检测波长:254 nm,流速1 mL/min;柱温为30℃;进样量 5 μL,梯度洗脱(梯度情况,见表1)。产物检测结果见图3和图4。
表1高效液相色谱法检测产物梯度洗脱流动相情况
如图3所示,该混标的高效液相色谱图中,10.384min和11.472min处具有波峰,其中,10.384min处为产物的峰,11.472min处为底物的峰,可以看出,发生产酶的过程。
如图4所示,酶活反应后,该高效液相色谱图中,在10.274 min处具有产物的波峰,且峰面积较大,底物没有出峰,所以底物已经消耗完,全部转化生成产物,因此,通过本方法证明产酶可行性。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
SEQUENCE LISTING
<110> 广东金骏康生物技术有限公司
<120> 重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法
<130> 2021
<160> 1
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 2334
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 1
atggcagccg atagccgcgc gccggttacc gttattggcc tgggtgcgat gggtagcgcc 60
ctggcacgtg cgtttctggc agcgggtcat ccgacgacgg tttggaatcg tagcccggat 120
aaagcagatg atctggttgg tcagggcgcg gttcgtgcag caacagttgc ggatgcaatg 180
agcgctggta atctgattgt gatttgtgtt ctggattatc gtgccatgcg tgaaattatt 240
gatagcaccg gtcatagtcc ggcagatcgt gttattgtta atctgacaag tggtacgccg 300
ggtgatgcac gtgcgaccgc ggcttgggca caggaacagg gtatggaata tattgatggt 360
gcgattatgg caaccccgag tatgattggt agcgaagaaa ccctgatttt ttatggtggt 420
ccgcaggaag tttatgatgc acatgcagat acactgcgta gcattgcagg cgcgggtaca 480
tatctgggtg aagaaccggg tctgccgagc ctgtatgatg ttgccctgct gggtctgatg 540
tggaccacct gggcgggttt tatgcattcc gctgcactgc tggcaagcga aaaagtgccg 600
gcagcagcat ttctgccgta tgcacaggca tggtttgaat atgttattag tcctgaagtt 660
ccgaatctgg caacacaggt ggataccggt gcatatcctg ataatgatag caccctgggt 720
atgcagacgg ttgcaattga acatctggtt gaagcaagcc gtacccaggg tgtggatcct 780
accctgccgg aatttctgca tgcacgtgca gaacaggcaa tccgtcgtgg tcatgcaggt 840
gatggctttg gtgcagtgtt tgaagtgctg cgtgcacctg cagcacagtg atttgtttaa 900
ctttaagaag gagatataca tatgagcgat aaaattattc acctgactga cgacagtttt 960
gacacggatg tactcaaagc ggacggggcg atcctcgtcg atttctgggc agagtggtgc 1020
ggtccgtgca aaatgatcgc cccgattctg gatgaaatcg ctgacgaata tcagggcaaa 1080
ctgaccgttg caaaactgaa catcgatcaa aaccctggca ctgcgccgaa atatggcatc 1140
cgtggtatcc cgactctgct gctgttcaaa aacggtgaag tggcggcaac caaagtgggt 1200
gcactgtcta aaggtcagtt gaaagagttc ctcgacgcta acctggccgg ttctggttct 1260
ggccatatgc accatcatca tcatcattct tctggtctgg tgccacgcgg ttctggtatg 1320
aaagaaaccg ctgctgctaa attcgaacgc cagcacatgg acagcccaga tctgggtacc 1380
gacgacgacg acaaggccat ggctgatatc ggatccgaat tcatggcaag caacgtttgt 1440
gttttagggg cggggcgcat gggtagcagc attgcgcgga cgctgttaga ccgcgggtat 1500
ccgacctggg tttggaatcg gacggcggcg aaatgtgaac cgttagcagc actgggtgcg 1560
aaagttgcat ctagtgttca ggaaggaatc caagcagcag aagttgttat cataaacgtt 1620
ctggattatg cggcaagcga cgcactgctg aaaagagatg gcatagcaag cgcactggca 1680
ggtaaagcag ttgtgcaact gacaagcggt agcccgcgtc tggcacggga agaagcacgt 1740
tgggtggaag cacatggagc aggctatctg gatggagcaa ttatggcaac accagatttt 1800
attggaaaac cggaaacagc aatgctgtat agcggtagca gagatgtgta tgagaaacat 1860
aaaccgttat tattcgcact gggtggtgga acaaattatg tgggtgaact gccgggccag 1920
gcaagcgcat tagataccgc cctgctgaca cagatgtggg gtgggctgtt tggtgcactg 1980
caggggatgg cagttgcaga agcagaaggc ctggatctgg agacctttcg taatcacctg 2040
tcagcattta agccggttgt tgacgcgagc ctgtttgatt tagttgatcg taccaatgca 2100
cgtcggtttg cgggtgatga tgcaacatta gcaagcctgg gcgcccatta ttccgccttt 2160
cagcatctgt tagaggcatg tgaagaacgt ggtctggatg cggcaatgcc gcgtgcaatg 2220
gatatgattt ttcgtcaggc actgagcctg ggaagcatgg aagacgatct ggcaagctta 2280
gcattactgt ttcgtaatgg tagtcctcgt caaagcagag aaccggcaaa tgca 2334
Claims (8)
1.重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法,其特征在于,步骤包括:构建重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌、菌种活化、种子液培养和分批补料高密度发酵;
所述分批补料高密度发酵的步骤包括:
1)菌体快速繁殖阶段:将种子培养得到的重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的种子液接种于发酵培养基中进行高密度发酵,培养温度为37℃,培养时间为5-10h,同时通过控制溶氧串级转速和恒速流加补料液以控制溶氧值,重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的比生长速率为0.4-0.9h-1;其中,发酵培养基的pH值为7.0,发酵培养基的溶氧值为30-35%,转速为200rpm,通气量为4L/min,压力为0.05Mpa,所述补料液为78-82wt%葡萄糖溶液,补料速度为10mL/h;
2)菌体产酶阶段:当发酵培养基中重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的细胞浓度OD600=12时,设置培养温度为20℃,并加入诱导剂进行产酶,产酶时间为4-10h,同时通过控制溶氧串级转速和恒速流加补料液以控制溶氧值,重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的比生长速率为0.1-0.3 h-1;保持发酵培养基的pH值为7.0,发酵培养基的溶氧量为30-35%,转速为600rpm,通气量为4L/min,压力为0.05Mpa;所述补料液为78-82wt%葡萄糖溶液,补料速度为10mL/h;所述诱导剂为异丙基-β-D-硫代半乳糖苷,浓度为0.4mM。
2.如权利要求1所述的重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法,其特征在于:所述重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌中,编码亚胺还原酶的核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示,宿主细胞为大肠杆菌BL21(DE3),载体为pET-28a。
3.如权利要求1所述的重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法,其特征在于,所述菌种活化的步骤为:将重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌在LB固体培养基上划线,36-38℃下培养16-18 h后,挑取单菌落于LB液体培养基中,在温度为36-38℃,转速为180-220 rpm的条件下培养4-6h。
4.如权利要求1所述的重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法,其特征在于,所述种子液培养的步骤为:将所述菌种活化得到的菌液接种至种子培养基中,36-38℃,180-220 rpm震荡培养10-18 h。
5.如权利要求4所述的重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法,其特征在于,所述种子培养基包括:38-42 g/L葡萄糖,1.5-2.5 g/L硫酸铵,1.5-2.5 g/L磷酸二氢铵,0.8-1.2 g/L七水合硫酸镁,19-21 g/L酵母提取物,1.5-2.5 g/L玉米浆干粉,78-82mg/L七水合硫酸亚铁,78-82 mg/L一水合硫酸锰,98-102mg/L抗生素。
6.如权利要求1所述的重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法,其特征在于,所述分批补料高密度发酵的步骤中,所述发酵培养基包括:38-42 g/L葡萄糖,1.6-2 g/L硫酸铵,2.5-3.5 g/L磷酸二氢铵,1.8-2.2 g/L七水合硫酸镁,0.8-1.2 g/L 酵母提取物,1.8-2.2 g/L玉米浆干粉,78-82 mg/L七水合硫酸亚铁,78-82 mg/L一水合硫酸锰,0.05-0.07g/L消泡剂,98-102mg/L抗生素。
7.如权利要求5或6所述的重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法,其特征在于,所述抗生素为硫酸卡那霉素。
8.如权利要求1或4所述的重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法,其特征在于,所述种子液培养步骤中,以种子培养基的体积计,将菌种活化后得到的菌液以0.4-0.6%的接种量接种至种子培养基中;
所述分批补料高密度发酵步骤中,以发酵培养基的体积计,所述种子液的接种量为4-10%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210025302.9A CN114085802B (zh) | 2022-01-11 | 2022-01-11 | 重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210025302.9A CN114085802B (zh) | 2022-01-11 | 2022-01-11 | 重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114085802A CN114085802A (zh) | 2022-02-25 |
CN114085802B true CN114085802B (zh) | 2022-05-17 |
Family
ID=80308639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210025302.9A Active CN114085802B (zh) | 2022-01-11 | 2022-01-11 | 重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114085802B (zh) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010024444A1 (ja) * | 2008-09-01 | 2010-03-04 | ダイセル化学工業株式会社 | 光学活性なアミン誘導体の製造方法 |
CN103981163A (zh) * | 2014-05-13 | 2014-08-13 | 江南大学 | 一种促进重组蛋白胞外分泌的发酵工艺 |
CN107815446B (zh) * | 2017-10-16 | 2018-09-28 | 浙江大学 | 一种重组腈水合酶大肠杆菌基因工程菌的高密度发酵方法 |
-
2022
- 2022-01-11 CN CN202210025302.9A patent/CN114085802B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114085802A (zh) | 2022-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200224233A1 (en) | Method for producing tetrahydropyrimidine by fermenting recombinant corynebacterium glutamicum | |
CN107916283B (zh) | 一种烟酰胺的生产工艺 | |
CN112143764B (zh) | 一种生物酶催化制备布瓦西坦中间体化合物的方法 | |
CN112831488B (zh) | 一种谷氨酸脱羧酶及γ-氨基丁酸高产菌株 | |
CN109852644B (zh) | 一种制备布瓦西坦中间体的方法 | |
CN109321509B (zh) | 一种利用全细胞转化生产1,2-氨基醇类化合物的方法 | |
Zhu et al. | Removal of L-alanine from the production of L-2-aminobutyric acid by introduction of alanine racemase and D-amino acid oxidase | |
CN114807206B (zh) | 合成聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)的菌株及其构建方法和应用 | |
CN109777788B (zh) | 一种亮氨酸脱氢酶突变体及其应用 | |
CN118006574A (zh) | 一种酶突变体、级联催化合成手性s-4-芳基噁唑烷酮的方法和应用 | |
CN114085802B (zh) | 重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的快速高密度发酵方法 | |
CN116904416A (zh) | 一种高效生产四氢嘧啶的重组大肠杆菌及其构建方法 | |
CN115433721B (zh) | 一种羰基还原酶突变体及其应用 | |
CN116355820A (zh) | 一种高产麦角硫因工程菌株及其生产麦角硫因的方法 | |
CN115109769B (zh) | 一种l-苏氨酸醛缩酶突变体以及在l-丝氨酸合成中的应用 | |
CN106929527B (zh) | 一种高间苯三酚合成能力的基因工程菌及构建方法和应用 | |
WO2023150538A1 (en) | Methods of producing hydroxytyrosol | |
CN104830744A (zh) | 利用sd-as序列偶联(r)-羰基还原酶与葡萄糖脱氢酶制备(r)-苯乙二醇的方法 | |
CN114085820A (zh) | 来源于Candida viswanathii的酮基泛解酸内酯还原酶 | |
CN115247144B (zh) | 生产l-苏式-3-羟基天冬氨酸的基因工程菌及其应用 | |
CN111500549B (zh) | 制备c1,2-位脱氢甾体化合物的酶及其应用 | |
CN118755652A (zh) | 一种重组大肠杆菌及其合成1,5-戊二胺的方法 | |
CN112011523B (zh) | 一种提高乙酰丙酮合成效率的乙酰丙酮裂解酶突变体、其基因、表达载体、细胞及应用 | |
CN118109432A (zh) | 一种胺脱氢酶突变体、单质粒双酶共表达系统及其在手性胺合成中的应用 | |
CN118291504A (zh) | 一种l-苯甘氨醇的生物酶转化方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |