在重組畢赤酵母高密度發(fā)酵過程中,為了獲得高生物量和高濃度表達產物,通常投入幾倍于生物量的基質以滿足菌體迅速生長繁殖及大量表達基因產物的需要。由于發(fā)酵液中的營養(yǎng)物質極為豐富,使得重組畢赤酵母菌株在接種并度生長延遲期,進入對數生長期后,菌株生長極為迅速,進而需要消耗大量的氧氣。因此,發(fā)酵液中的溶氧值迅速降低,當不采取任何措施改善溶氧條件時,發(fā)酵液中的溶氧濃度迅速降低到0,并一直持續(xù)到發(fā)酵結束。由于氧供給的嚴重不足,使得細胞的生長收到了限制,盡管溶氧低時生成的細胞膜中不飽和脂肪的含量高,流動性大,易于吸收甲硫氨酸,但是由于細胞的生長受到限制,不能大量供給ATP,因此zui終影響了產物的高濃度表達,使得zui終SAMe的產量很低,僅僅0·5 g·L-1;此時氧供給便成了細胞生長和產物表達的限制因素。
當溶氧控制在30%左右時,細胞生長迅速,并且甘油得到充分氧化,產生了大量的ATP,在腺苷蛋氨酸合成酶的作
用下,胞內大量的ATP和甲硫氨酸合成了腺苷蛋氨酸,從而獲得了腺苷蛋氨酸的高濃度表達,zui終發(fā)酵結束時SAMe產量達到了2·3 g·L-1。但是,當控制發(fā)酵液中溶氧濃度在50%左右時,由于發(fā)酵液中溶氧濃度過高,使得甲硫氨酸的氧化嚴重,不僅zui終SAMe產量降低了,并且甲硫氨酸的轉化率也大大降低。并且在控制較高溶氧時,不僅要提高通氣量、攪拌轉速,并且還要通入純氧。使得生產成本大為增加,但是zui終SAMe的產量卻有所降低,因此當控制發(fā)酵過程中的溶氧過高時,對重組畢赤酵母表達腺苷蛋氨酸來說也是不利的。
3　結論
畢赤酵母（Pichia pastoris）系統是近年來發(fā)展很快的一個真核表達系統。利用畢赤酵母系統的zui大優(yōu)點是便于進
行高密度培養(yǎng)和放大規(guī)模培養(yǎng),而且表達量高,產品易于純化。在高密度發(fā)酵體系中,pH和溫度的控制相對容易,而o的傳遞供給是一個關鍵因素,如何針對不同的產品將發(fā)酵液中的溶氧濃度控制在一個較為合理的水平往往是高密度發(fā)酵工藝研究的一個重點。
本文通過研究發(fā)現,對于重組畢赤酵母高密度發(fā)酵生產腺苷蛋氨酸過程,控制整個發(fā)酵過程中的溶氧濃度在30%
左右對于SAMe的生產是比較有利的。