在重組畢赤酵母高密度發(fā)酵過(guò)程中,為了獲得高生物量和高濃度表達(dá)產(chǎn)物,通常投入幾倍于生物量的基質(zhì)以滿(mǎn)足菌體迅速生長(zhǎng)繁殖及大量表達(dá)基因產(chǎn)物的需要。由于發(fā)酵液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)極為豐富,使得重組畢赤酵母菌株在接種并度生長(zhǎng)延遲期,進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期后,菌株生長(zhǎng)極為迅速,進(jìn)而需要消耗大量的氧氣。因此,發(fā)酵液中的溶氧值迅速降低,當(dāng)不采取任何措施改善溶氧條件時(shí),發(fā)酵液中的溶氧濃度迅速降低到0,并一直持續(xù)到發(fā)酵結(jié)束。由于氧供給的嚴(yán)重不足,使得細(xì)胞的生長(zhǎng)收到了限制,盡管溶氧低時(shí)生成的細(xì)胞膜中不飽和脂肪的含量高,流動(dòng)性大,易于吸收甲硫氨酸,但是由于細(xì)胞的生長(zhǎng)受到限制,不能大量供給ATP,因此zui終影響了產(chǎn)物的高濃度表達(dá),使得zui終SAMe的產(chǎn)量很低,僅僅0·5 g·L-1;此時(shí)氧供給便成了細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)物表達(dá)的限制因素。
當(dāng)溶氧控制在30%左右時(shí),細(xì)胞生長(zhǎng)迅速,并且甘油得到充分氧化,產(chǎn)生了大量的ATP,在腺苷蛋氨酸合成酶的作
用下,胞內(nèi)大量的ATP和甲硫氨酸合成了腺苷蛋氨酸,從而獲得了腺苷蛋氨酸的高濃度表達(dá),zui終發(fā)酵結(jié)束時(shí)SAMe產(chǎn)量達(dá)到了2·3 g·L-1。但是,當(dāng)控制發(fā)酵液中溶氧濃度在50%左右時(shí),由于發(fā)酵液中溶氧濃度過(guò)高,使得甲硫氨酸的氧化嚴(yán)重,不僅zui終SAMe產(chǎn)量降低了,并且甲硫氨酸的轉(zhuǎn)化率也大大降低。并且在控制較高溶氧時(shí),不僅要提高通氣量、攪拌轉(zhuǎn)速,并且還要通入純氧。使得生產(chǎn)成本大為增加,但是zui終SAMe的產(chǎn)量卻有所降低,因此當(dāng)控制發(fā)酵過(guò)程中的溶氧過(guò)高時(shí),對(duì)重組畢赤酵母表達(dá)腺苷蛋氨酸來(lái)說(shuō)也是不利的。
3　結(jié)論
畢赤酵母（Pichia pastoris）系統(tǒng)是近年來(lái)發(fā)展很快的一個(gè)真核表達(dá)系統(tǒng)。利用畢赤酵母系統(tǒng)的zui大優(yōu)點(diǎn)是便于進(jìn)
行高密度培養(yǎng)和放大規(guī)模培養(yǎng),而且表達(dá)量高,產(chǎn)品易于純化。在高密度發(fā)酵體系中,pH和溫度的控制相對(duì)容易,而o的傳遞供給是一個(gè)關(guān)鍵因素,如何針對(duì)不同的產(chǎn)品將發(fā)酵液中的溶氧濃度控制在一個(gè)較為合理的水平往往是高密度發(fā)酵工藝研究的一個(gè)重點(diǎn)。
本文通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于重組畢赤酵母高密度發(fā)酵生產(chǎn)腺苷蛋氨酸過(guò)程,控制整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中的溶氧濃度在30%
左右對(duì)于SAMe的生產(chǎn)是比較有利的。