基于乙醇在线测量的DO-Stat甘油流加策略稳定重组毕赤酵母生产猪α干扰素的性能

摘要

重组毕赤酵母发酵生产猪α干扰素(pIFN-α)过程性能不稳定,高密度细胞培养阶段的性能指标直接影响到甲醇诱导期的猪α干扰素表达水平.测定分析甲醇代谢关键酶基因的转录水平以及酶活,发现甘油流加培养末期乙醇的大量(超过6 g/L)和长期积累(超过4h)不可逆转地抑制醇氧化酶(AOX)的启动,是导致猪α干扰素无法正常表达、发酵生产不稳定的主要原因.为此,提出了基于乙醇在线测量的改良型甘油流加控制策略,该策略可以在保证细胞快速生长的同时、将乙醇浓度有效控制在2 g/L以下的水平.与传统DO-Stat甘油流加策略(策略A)相比较,改良型甘油流加策略(策略B)可以强化猪α干扰素的诱导表达性能、确保其发酵生产的稳定:1)相同诱导条件下(甲醇/山梨醇培养基流加体积比1∶1),两个发酵批次最大猪α干扰素浓度比使用策略A时最优批次的最大值分别提高75.5％和29.8％;2)在合理改变诱导条件时(甲醇/山梨醇培养基流加体积比4∶1),最大猪α干扰素浓度仍比使用策略A时最优批次的最大值提高38.9％.