百日咳杆菌无动物源培养基的筛选及其对百日咳毒素和丝状血凝素产量的影响

摘要

目的确定百日咳杆菌无动物源培养基最佳配方,并检测其对百日咳毒素(pertussis toxin,PT)和丝状血凝素(filamentous haemagglutinin,FHA)产量的影响。方法分别按一定比例混合使用或单独使用无动物源蛋白Hy Pep5603(小米和小麦蛋白)、精选大豆胨,替代培养基中动物源性成分(酸水解酪蛋白)作为氮源,进行百日咳杆菌摇瓶培养,比较细菌生长密度和产物生产量。以最高PT和FHA产量为参考标准,确定最佳培养基配方。用该配方与动物源培养基对比,进行4批30 L百日咳杆菌发酵培养;发酵液处理后,用离子交换层析分离PT和FHA样品,ELISA法测定各样品中PT和FHA的蛋白含量,SDS-PAGE法检测产物的相对分子质量大小。结果由无动物氮源Hy Pep56034.0 g/L、精选大豆胨6.0 g/L加改良SS培养基组成的培养基,摇瓶培养百日咳杆菌后最高A550为3.8,发酵百日咳杆菌后最高A550为5.8,均能有效地供菌体生长,且优于单独使用动物源或无动物源培养基;用该配方发酵百日咳杆菌并纯化,获得PT的产量约为5.7 mg/L,FHA产量约为23.0 mg/L,均高于用动物源培养基培养后的产物,且相对分子质量大小一致。结论用含Hy Pep5603 4.0 g/L、精选大豆胨6.0 g/L的无动物源培养基培养百日咳杆菌,可替代动物源培养基,用于PT和FHA的生产。