Burkholderia thailandensis E264生产抗癌药物ThailandepsinA的研究
稀有的伯克氏菌E264（Burkholderia thailandensis E264）是从泰国稻田中分离得到的，能够合成具有双环缩肽结构的物质Thailandepsin A。Thailandepins A是一类组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACI），是抗癌药物FK228的结构类似物，对多种耐药性肿瘤具显著作用。目前，野生型菌株合成 Thailandepsin A产量很低（10mg/L），不适合进行大规模商业化应用，本论文试图通过培养基优化和大孔树脂原位富集的方法来提高Thailandepins A的产量。 首先，通过单因子实验对伯克氏菌 E264的发酵条件和培养基成分进行初筛,确定了碳源、氮源、无机盐的种类,以及温度、pH值、摇床转速等因素的最佳条件。在温度28℃，250ml的摇瓶，装液量为65 ml，接种量为1％，培养基pH值7.0的条件下，对培养基配方进行优化。 其次，通过在伯克氏菌E264发酵培养基中添加大孔树脂HP-20对产物进行原位富集，可使大部分Thailadepsin A在培养的同时就被树脂吸附，从而降低了产物抑制，并简化了后续提取分离步骤，产物的总收率比对照(不添加树脂)提高了80%左右。大孔树脂的添加量为4%，添加时间为发酵开始后12小时。以氯仿作为树脂的解析液时，产物的回收效果较好。 同时，运用部分因子设计确定主要因素的效应以及因素之间的相互作用，通过基于响应面法的中心组合设计构建模型,预测出最优的培养基配方（g/L）：葡萄糖17.89，胰蛋白胨34.98，K2HPO420.44，KH2PO44.4，柠檬酸钠0.01。产量的实测值为236.7mg/L，与模型的预测值251.9mg/L相符合，证明了模型的正确性以及该优化后的培养基的效用。响应面法优化后的产量236.7mg/L比单因子优化后产量提高了2倍多。 另外，对Thailandepsin A分批发酵动力学模型进行了研究，以Logistic和Luedeking-Piret方程为基础，建立了动力学模型，较好的描述了生物量（X），产物浓度（P）与底物浓度（S）的变化规律。该模型适用于初始糖浓度为15g/L左右时的分批发酵过程。 最后，在有效体积为3L的发酵罐中进行了伯克氏菌E264扩大培养初步探索。通过在发酵过程中添加HP-20大孔树脂，产量较空白对照提高了29%，为后续研究打下基础。
伯克氏菌E264;抗癌药物;组蛋白去乙酰化酶抑制剂;动力学模型
上海交通大学
硕士
生物化工
张雪洪
2011
中文
TQ464
111
2015-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）