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《埃博霉素B的發(fā)酵工藝研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、論文題目:跨壓料技大箏埃博霉素B的發(fā)酵工藝研究學科門類:工學一級學科:輕工技術與工程培養(yǎng)單位:生命科學與工程學院碩士生:王娜導師:龔國利2014年5月STUDIESoNFERMENTATIoNPRoCESSFoRPRoDUCINGEPoTHILoNEBAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterof娶望gi旦曼竺£i望
2、gThesisSupervisor:ProfessorGongGuo--li一■■———————————————●■■■●■■■■●●■■●■■■■■■●-May2014埃博霉素B的發(fā)酵工藝研究摘要埃博霉素B(EpothiloneB)是粘細菌纖維堆囊菌產生的大環(huán)內酯類次級代謝產物,是一種新型的抗腫瘤藥物。其作用機制與紫杉醇相同,通過促微管聚合作用從而抑制腫瘤細胞的增殖,并且與紫杉醇相比,埃博霉素具有水溶性更好,可以通過微生物發(fā)酵生產等優(yōu)點,因此埃博霉素被譽為最具有潛力的抗腫瘤新藥之一。然而埃博霉素
3、B發(fā)酵產量較低且不穩(wěn)定,為了提高埃博霉素B產量,本文對埃博霉素B發(fā)酵工藝進行研究。以纖維堆囊菌(Sorangiumcellulosum)SoF5:76為生產菌株,首先對其發(fā)酵培養(yǎng)基和發(fā)酵條件進行優(yōu)化,然后開展了基于生物合成途徑的埃博霉素B發(fā)酵工藝優(yōu)化研究,最后在5L發(fā)酵罐上建立菌株的分批發(fā)酵動力學模型。主要的研究結果如下:(1)在單因素試驗的基礎上,利用Plackett.Burman篩選出對埃博霉素B產量有顯著影響的三個因素為馬鈴薯淀粉,脫脂奶粉和無水氯化鈣。然后通過最陡爬坡試驗逼近最佳響應面區(qū)域
4、,再運用Box.Behnken試驗設計和響應面分析法進行回歸分析,確定重要因素的最優(yōu)濃度,最終得到最佳發(fā)酵培養(yǎng)基為:馬鈴薯淀粉3.99/L,脫脂奶粉2.29/L,無水氯化鈣1.39/L,葡萄糖19/L,豆餅粉1.59in,七水硫酸鎂2.59/L,EDTA.Fe3+3mL/L,微量元素(TE)O.5mL/L,VB】2O.5mg/L。在此最優(yōu)條件下發(fā)酵埃博霉素B的產量為29.95mg/L,發(fā)酵產量比優(yōu)化前提高了1.1倍。(2)采用單因素試驗和正交試驗設計,對產埃博霉素B的發(fā)酵條件進行了優(yōu)化,確定了最優(yōu)
5、發(fā)酵條件為初始pH7.4,裝液量50mL/250mL,轉速200r/min,種齡60h,接種量10%,溫度30℃,發(fā)酵周期6d。在此最優(yōu)發(fā)酵條件下,埃博霉素B的產量為35.24mg/L,比優(yōu)化前提高了17.67%。(3)根據(jù)已知的埃博霉素B的合成途徑,采用單因素法考察了前體物質、一氨基酸類以及輔酶生物素對埃博霉素B合成的影響,然后通過Plackett.Burman設計對埃博霉素B有促進作用的因子進行了篩選,結果表明:丙酸鈉,L一異亮氨酸,L一甲硫氨酸三個因素對埃博霉素B產量有顯著影響。最后通過Bo
6、x.Behnken設計和響應面分析法進行回歸分析,確定出重要因素的最優(yōu)濃度為:丙酸鈉0.99/L,L.異亮氨酸15.2mg/L,L.甲硫氨酸29.3mg/L。在此最優(yōu)條件下,埃博霉素B的產量可達到49.37mg/L,發(fā)酵產量比優(yōu)化前提高了38.29%。(4)建立了菌株在5L發(fā)酵罐中的細胞生長、產物生成以及基質消耗的動力學模型。關鍵詞:埃博霉素B;纖維堆囊菌;發(fā)酵優(yōu)化;響應面法;發(fā)酵動力學STUDIESoNFERMENTATIoNPRoCESSFoRPRoDUCINGEPoTHILoNEBABSTR
7、ACTEpothiloneswhicharesecondarymetabolitesnaturallyproducedbythemyxobacteriumSorangiumcellulosumhaveattractedconsiderableattentioninrecentyearsasanovelanticanceragents.Theyshareamechanismofactionsimilartothatofantitumordrugpaclitaxel(Tax01)intheirabil
8、itytostabilizemicrotubuleandleadtocelldeath.AndepothiloneshavesuperiorfeaturesrelativetoTax01.Theyaremorewatersoluble,andcanbeproducedbymicrobialfermentation.Therefore,epothilonesareknownasoneofthemostpotentialanti-tumoragent.HoweveLthelowandu