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hanjun80

金虫 (正式写手)

[求助] 求助大肠杆菌发酵问题 已有1人参与

我们在做大肠杆菌的工程菌株发酵。以下是基本信息:
菌株为B21(DE3);
携带质粒为PTRC99Z质粒(有外源基因);
发酵罐:5L
培养基:多种培养基都试过。包括无机盐、复合培养基(配方见《高细胞密度发酵技术》 李寅 等 著,化学工业出版社)。碳源用过葡萄糖以及甘油,现象相似。
发酵液pH:6.8,以氨水调控;
发酵罐温度:25~30都用过,用以调节发酵初期细菌比生长速率;
发酵罐罐压:0.06、0.04MPa以及0.02MPa都试过;
转速:从400~900rpm都试过;
通气量:200L/h到400L/h都试过;
通过补料速率,控制溶氧为30%;

用的有机氮源:
1.酵母抽提物
2.蛋白胨
3.蛋白胨+酵母抽提物;

无机氮源:
1、磷酸二氢铵;
2、硫酸铵。

至于碳源浓度,都是培养基的初始碳源消耗完以后才开始流加,甘油做碳源的时候我没有测过培养基的碳源浓度,但是葡萄糖做碳源时候,斐林试剂滴定法测碳源浓度发现葡萄糖浓度较低,我的溶氧是由碳源流加速度控制的,溶氧浓度在30~60%。

乙酸的确抑制大肠杆菌生长,但是乙酸合成原因是什么?我一直怀疑是种子或溶氧的问题,造成乙酸的合成,进而抑制大肠杆菌生长,因为1)我们的甘油种子是保存在-20℃;2)很多文献包括论坛上都说要通入高浓度氧,而我从来没有用过。  

现象:
不管培养基、发酵工艺是什么样,每次菌长到0D600=30,就开始增长速度极慢(期间没有加任何诱导剂哦);尽管发酵液离心后沉淀量一直增加,但是OD600的吸光值变化不大,甚至有所降低;
发酵液粘度增加,泡沫较大;
碳源一直在消耗,但是生物量不增加,产酸量大(因为消耗氨水量大);
离心后,菌泥呈两种颜色,下层为乳白色(颜色稍稍淡黄,健康大肠杆菌颜色),上层颜色较深。

遂请问各位达人,上述现象原因为何?如何解决这些问题?不通入高浓度氧时候,OD最高能到多少(请生产PHB和PHA的朋友忽略这个问题)?

[ Last edited by hanjun80 on 2012-12-10 at 05:43 ]
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zcqh27

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
按照你流加葡萄糖的方法,应该不会积累乙酸,可能是代谢途径的问题吧。而且流加葡萄糖以控溶氧,那么应该检测不到葡萄糖的。如果能检测到葡萄糖,说明葡萄糖就不是限制菌体生长的原因,那么乙酸较多,只能是你的溶氧太低了。
OD到30就不长了?用氨水调节pH不存在氮源不足的问题,可以试着,把你培养基中的微量元素增加一倍。
8楼2012-12-12 10:03:57
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zhaodahe

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
rainwander: 金币+1, 鼓励交流 2012-12-10 08:29:11
hanjun80: 金币+2, ★★★很有帮助, 谢谢,同是大肠杆菌BL21(DE3)菌株,有些就木有这个现象 2012-12-10 12:01:53
楼主也做过PHA吧。粘度增加有可能是胞外多糖的积累,也可能是菌体自溶;我也在做有机酸,觉得过量积累会抑制菌体生长,正准备做敲除,但是不是大肠。另一个抑制产酸的方法是降低并严格控制碳源的浓度。

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
2楼2012-12-10 08:07:31
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m_rna

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
hanjun80: 金币+3, ★★★很有帮助 2012-12-10 13:15:03
哥们,建议你测下发酵后期氨基氮含量,个人认为是你后期有机氮源不足,留加氨水可以使铵根离子含量提高很多,可能是你铵根离子含量过高,而氨基氮含量较低引起菌体量和外援蛋白产量偏低的原因。个人意见,仅供参考。
小强
3楼2012-12-10 09:58:27
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hanjun80

金虫 (正式写手)

引用回帖:
2楼: Originally posted by zhaodahe at 2012-12-10 08:07:31
楼主也做过PHA吧。粘度增加有可能是胞外多糖的积累,也可能是菌体自溶;我也在做有机酸,觉得过量积累会抑制菌体生长,正准备做敲除,但是不是大肠。另一个抑制产酸的方法是降低并严格控制碳源的浓度。
...

我不是做PHA的。
之所以提到PHA,因为大肠杆菌产PHA做出来的OD虚高,不能作为参考。
我笃信:人定胜天!
4楼2012-12-10 12:01:11
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