[發(fā)明專利]一種提高重組膠原蛋白生產(chǎn)水平的發(fā)酵工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110999056.2
• 申請日: 2021-08-28
• 公開（公告）號: CN113789358B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周浩;郝東;王俊;魏文培;侯增淼
• 申請（專利權(quán)）人: 西安德諾海思醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: C12P21/02
• 分類號: C12P21/02;C12N1/38;C12N1/16;C12R1/84
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51217
• 代理人: 許立

本發(fā)明提供了一種提高重組膠原蛋白生產(chǎn)水平的發(fā)酵工藝，涉及基因重組工程菌發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域。一種提高重組膠原蛋白生產(chǎn)水平的發(fā)酵工藝，包括以下步驟：S1：將畢赤酵母工程菌接種于種子罐中培養(yǎng)，待溶氧大幅度回升后補(bǔ)加甘油和補(bǔ)料培養(yǎng)基，待濕重增至大于100g/L時，移種至發(fā)酵罐中開始發(fā)酵培養(yǎng)；S2：將發(fā)酵罐內(nèi)的畢赤酵母工程菌培養(yǎng)至溶氧大幅度回升后，使用碳源培養(yǎng)基和補(bǔ)料培養(yǎng)基進(jìn)行混合碳源補(bǔ)料，待物料濕重增至大于150g/L時，停止混合碳源補(bǔ)料；S3：碳源耗盡后，加入甲醇和補(bǔ)料培養(yǎng)基進(jìn)行誘導(dǎo)表達(dá)至發(fā)酵結(jié)束。本發(fā)明可以提高重組膠原蛋白的表達(dá)量，縮短發(fā)酵周期，從而提高重組膠原蛋白的發(fā)酵生產(chǎn)水平，適用于穩(wěn)定的工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基因重組工程菌發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種提高重組膠原蛋白生產(chǎn)水平的發(fā)酵工藝。

背景技術(shù)

膠原蛋白(collagen)是體內(nèi)含量最多的一種蛋白質(zhì)，是細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的主要成分，其對維護(hù)細(xì)胞、組織、器官的正常生理功能和損傷修復(fù)有重要作用。因?yàn)榫哂歇?dú)特的結(jié)構(gòu)，決定了膠原蛋白優(yōu)良的生物相容性和低免疫原性，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、保健品及化妝品行業(yè)中。

在現(xiàn)有技術(shù)中，膠原蛋白的主要來源是動物組織提取，而隨著生物技術(shù)的發(fā)展，利用基因重組技術(shù)，通過微生物發(fā)酵法獲得的重組膠原蛋白已取得巨大成果，與天然膠原蛋白相比，利用該技術(shù)生產(chǎn)的重組膠原蛋白解決了傳統(tǒng)提取法存在的病毒隱患缺陷，同時又顯著提高了膠原蛋白的穩(wěn)定性、親水性和生物相容性。

目前，一般使用畢赤酵母工程菌進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，生產(chǎn)重組膠原蛋白；但是目前發(fā)酵培養(yǎng)基多是以Invitrogen公司提供的BSM培養(yǎng)基為主，且在發(fā)酵階段一般碳源補(bǔ)料階段只使用甘油，誘導(dǎo)表達(dá)階段只使用甲醇；這樣的發(fā)酵方法存在以下一些問題：

(1)利用BSM培養(yǎng)基培養(yǎng)種子，濕重在90-100g/L，整體菌量偏低，移入發(fā)酵培養(yǎng)基后延滯期較長，影響整體生產(chǎn)水平；

(2)BSM培養(yǎng)基成分鹽離子濃度過高，抑制菌體生長，影響菌種活力，難以快速達(dá)到高密度發(fā)酵水平；

(3)甘油粘稠，過高的占比影響氧傳質(zhì)及料液的均一性；

(4)BSM培養(yǎng)基的高鹽及甘油、甲醇的單獨(dú)使用易導(dǎo)致中后期菌體的衰亡、蛋白酶分泌的增加，蛋白降解的加劇，從而影響整體蛋白的質(zhì)量；

(5)BSM培養(yǎng)基成分含高濃度磷酸，培養(yǎng)基初始pH低于1.5，對電極等元件都有極大地?fù)p傷，嚴(yán)重的影響發(fā)酵罐的使用壽命；

(6)BSM培養(yǎng)基及補(bǔ)料甘油、甲醇含PTM1，PTM1配制復(fù)雜且不能高溫滅菌，需要無菌過濾，為工業(yè)化放大造成極大困擾；

(7)畢赤酵母工程菌在維持溶氧時，需要純氧的引入，這樣一方面增加生產(chǎn)成本，另一方面純氧屬于易燃易爆品，易造成安全事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種提高重組膠原蛋白生產(chǎn)水平的發(fā)酵工藝，其可以提高重組膠原蛋白的表達(dá)量，縮短發(fā)酵周期，從而提高重組膠原蛋白的發(fā)酵生產(chǎn)水平，適用于穩(wěn)定的工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明的實(shí)施例通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種提高重組膠原蛋白生產(chǎn)水平的發(fā)酵工藝，包括以下步驟：

S1：將畢赤酵母工程菌接種于種子罐中培養(yǎng)，待溶氧大幅度回升后補(bǔ)加甘油和補(bǔ)料培養(yǎng)基，待濕重增至大于100g/L時，移種至發(fā)酵罐中開始發(fā)酵培養(yǎng)；

S2：將發(fā)酵罐內(nèi)的畢赤酵母工程菌培養(yǎng)至溶氧大幅度回升后，使用碳源培養(yǎng)基和補(bǔ)料培養(yǎng)基進(jìn)行混合碳源補(bǔ)料，待物料濕重增至大于150g/L時，停止混合碳源補(bǔ)料；

S3：碳源耗盡后，加入甲醇和補(bǔ)料培養(yǎng)基進(jìn)行誘導(dǎo)表達(dá)至發(fā)酵結(jié)束。