响应面法优化暹罗芽孢杆菌产大环内酯的发酵培养条件

【目的】大环内酯(MLNs)是一类由聚酮链环化而成的新型化合物,具有显著的抗菌、抗病毒和抗肿瘤活性,但因传统发酵的大环内酯产量较低而限制了其广泛应用。旨在提高暹罗芽孢杆菌K53合成MLNs的产量,以期为MLNs的批量生产提供科学依据。【方法】基于前期研究发现,通过单因素试验研究碳源、氮源、氨基酸等营养成分对菌株K53中MLNs发酵产量的影响,确定关键营养因子,运用响应面分析法对关键营养因子进行优化,获得发酵MLNs的最佳工艺参数。【结果】单因素试验中,菌株K53的发酵培养基中葡萄糖为最优碳源,酵母提取物和(NH_(4))_(2)SO_(4)分别为最优有机氮源和无机氮源,额外添加组氨酸和缬氨酸可提高MLNs的产量。响应面优化中,菌株K53的最佳发酵培养基:22.0 g/L葡萄糖、3.0 g/L(NH_(4))_(2)SO_(4)、1.0 g/L酵母提取物、6.1 g/L缬氨酸和5.9 g/L组氨酸,其中缬氨酸和组氨酸为合成MLNs的前体物质。在该培养基中MLNs的产量达到5.37×10^(2)μg/mL,与理论预测的最大值(5.46×10^(2)μg/mL)非常接近,与优化前的菌株合成MLNs产量(1.31×10^(2)μg/mL)相比提高4.10倍。【结论】响应面法优化后的发酵培养基有利于提高菌株K53的MLNs产量,为菌株MLNs的后续开发应用提供参考。