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1、超螺旋质粒DNA发酵培养基的优化郑淑真，卢英华*，何宁，李清彪，何正，许陈云(厦门大学化学化工学院化学工程与生物工程系福建厦门361005)摘要：通过对基因治疗用超螺旋质粒DNA生产条件的研究发现，培养基中碳源、氮源及碳氮比对质粒DNA产量有较大的影响。采用单因素实验法和Box–Behnken响应面法对碳源、氮源及碳氮比三个主要因素进行优化，优化后的培养基成分为：酪蛋白胨10.42g·L-1，蔗糖9.96g·L-1，NaCl10g·L-1，酵母粉5g·L-1，(NH4)2SO46.4g·L-1，甘油9.8g·L-1。优化条件下，发酵24h，质粒DNA的产量
2、和生物量分别达到51.80mg·L-1和2.57g·L-1，是LB培养基的3.54倍和2.5倍。关键词：响应面分析法；质粒DNA；培养基；优化中图分类号：OptimizationofMediumComponentsforImprovedProductionofSupercoilPlasmidZhengShuzhen,LuYinghua,HeNing,LiQingbiao,HeZheng,XuChenyun(DepartmentofChemicalandBiochemicalEngineering,CollegeofChemistryandChemicalE
3、ngineering,XiamenUniversity,Xiamen,Fujian361005)Abstract：Mediumoptimizationfortheproductionofplasmidwasinvestigatedbyusingsingle-factorexperimentandresponsesurfacemethodology.Concentrationsofcarbonandnitrogensources,carbontonitrogenratiowereconsideredasindependentvariables.Theopti
4、mizedmediumwasasfollows:caseinpeptone(10.42g·L-1),sucrose(9.96g·L-1),NaCl(10g·L-1),yeast(5g·L-1),(NH4)2SO4(6.4g·L-1),glycerol(9.8g·L-1).Inoptimizedmedium,thoughtheoptimaltimeofplasmidobtainedwasdelay,form13hto24h,themaximumplasmidproductionlevel(51.80mg·L-1)wasabout3.54timeshigher
5、thanthatinLBmedium(14.63mg·L-1),andthebiomass(2.57g·L-1)increased2.5timesthanthatofLB(1.05g·L-1).Keywords：responsesurfacemethodology;plasmidDNA;culturemedium;optimization联系人：卢英华.第一作者：郑淑真（1981—），女，硕士研究生，学生.基金项目：留学回国人员基金；厦门大学新世纪优秀人才基金资助Correspondingauthor:LuYinghua.Tel.:0592-2186038
6、,Fax:0592-2184822,E-mail:ylu@xmu.edu.cn引言超螺旋质粒DNA作为生物药剂（尤其作为基因治疗和基因疫苗的载体）的意义和需求越来越大。质粒DNA作为一种新的非病毒转基因载体，优点是安全可靠、稳定、对外源基因的容纳量不限、不会引起免疫系统反应及易于生产等[1]。此外，质粒DNA已用于细胞膜上和动物体内表达特异性抗原以激发和增强免疫应答和记忆，由此提供了产生新一代安全疫苗－核酸疫苗的潜力[2,3]。目前，裸质粒DNA疫苗已经在许多难治性感染性疾病、自身免疫性疾病、过敏性疾病和肿瘤性疾病的预防及治疗领域显示出广泛的应用前景。细菌
7、的培养作为生产超螺旋质粒DNA的第一步，在整个生产过程中起着关键作用。O’kennedy[4]首次研究了培养基对超螺旋质粒DNA产量的影响，但只对比了三种培养基（LB，SDSOY，SDCAS），王志军[5]等也对碳源、氮源和碳氮比对质粒产量的影响进行了研究，但没有考虑这三个因素之间的相互作用。本文主要研究了碳源、氮源及碳氮比对超螺旋质粒产量的影响，采用单因素实验和响应面法对发酵培养基进行优化，为提高超螺旋质粒产量和放大生产奠定良好的基础。1材料与方法1.1材料1.1.1菌种和质粒大肠杆菌（E.coliDH5α），该菌株含有的质粒pUK21CMVb1.2为7
8、612bp的高拷贝质粒，为德国比勒菲尔德大学(University
