埃博霉素B的发酵工艺研究.pdf

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1、论文题目：跨压料技大筝埃博霉素B的发酵工艺研究学科门类：工学一级学科：轻工技术与工程培养单位：生命科学与工程学院硕士生：王娜导师：龚国利2014年5月STUDIESoNFERMENTATIoNPRoCESSFoRPRoDUCINGEPoTHILoNEBAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterof娶望gi旦曼竺￡i望

2、gThesisSupervisor：ProfessorGongGuo--li一■■———————————————●■■■●■■■■●●■■●■■■■■■●-May2014埃博霉素B的发酵工艺研究摘要埃博霉素B(EpothiloneB)是粘细菌纤维堆囊菌产生的大环内酯类次级代谢产物，是一种新型的抗肿瘤药物。其作用机制与紫杉醇相同，通过促微管聚合作用从而抑制肿瘤细胞的增殖，并且与紫杉醇相比，埃博霉素具有水溶性更好，可以通过微生物发酵生产等优点，因此埃博霉素被誉为最具有潜力的抗肿瘤新药之一。然而埃博霉素

3、B发酵产量较低且不稳定，为了提高埃博霉素B产量，本文对埃博霉素B发酵工艺进行研究。以纤维堆囊菌(Sorangiumcellulosum)SoF5：76为生产菌株，首先对其发酵培养基和发酵条件进行优化，然后开展了基于生物合成途径的埃博霉素B发酵工艺优化研究，最后在5L发酵罐上建立菌株的分批发酵动力学模型。主要的研究结果如下：(1)在单因素试验的基础上，利用Plackett．Burman筛选出对埃博霉素B产量有显著影响的三个因素为马铃薯淀粉，脱脂奶粉和无水氯化钙。然后通过最陡爬坡试验逼近最佳响应面区域

4、，再运用Box．Behnken试验设计和响应面分析法进行回归分析，确定重要因素的最优浓度，最终得到最佳发酵培养基为：马铃薯淀粉3．99／L，脱脂奶粉2．29／L，无水氯化钙1．39／L，葡萄糖19／L，豆饼粉1．59in，七水硫酸镁2．59／L，EDTA．Fe3+3mL／L，微量元素(TE)O．5mL／L，VB】2O．5mg／L。在此最优条件下发酵埃博霉素B的产量为29．95mg／L，发酵产量比优化前提高了1．1倍。(2)采用单因素试验和正交试验设计，对产埃博霉素B的发酵条件进行了优化，确定了最优

5、发酵条件为初始pH7．4，装液量50mL／250mL，转速200r／min，种龄60h，接种量10％，温度30℃，发酵周期6d。在此最优发酵条件下，埃博霉素B的产量为35．24mg／L，比优化前提高了17．67％。(3)根据已知的埃博霉素B的合成途径，采用单因素法考察了前体物质、一氨基酸类以及辅酶生物素对埃博霉素B合成的影响，然后通过Plackett．Burman设计对埃博霉素B有促进作用的因子进行了筛选，结果表明：丙酸钠，L一异亮氨酸，L一甲硫氨酸三个因素对埃博霉素B产量有显著影响。最后通过Bo

6、x．Behnken设计和响应面分析法进行回归分析，确定出重要因素的最优浓度为：丙酸钠0．99／L，L．异亮氨酸15．2mg／L，L．甲硫氨酸29．3mg／L。在此最优条件下，埃博霉素B的产量可达到49．37mg／L，发酵产量比优化前提高了38．29％。(4)建立了菌株在5L发酵罐中的细胞生长、产物生成以及基质消耗的动力学模型。关键词：埃博霉素B；纤维堆囊菌；发酵优化；响应面法；发酵动力学STUDIESoNFERMENTATIoNPRoCESSFoRPRoDUCINGEPoTHILoNEBABSTR

7、ACTEpothiloneswhicharesecondarymetabolitesnaturallyproducedbythemyxobacteriumSorangiumcellulosumhaveattractedconsiderableattentioninrecentyearsasanovelanticanceragents．Theyshareamechanismofactionsimilartothatofantitumordrugpaclitaxel(Tax01)intheirabil

8、itytostabilizemicrotubuleandleadtocelldeath．AndepothiloneshavesuperiorfeaturesrelativetoTax01．Theyaremorewatersoluble，andcanbeproducedbymicrobialfermentation．Therefore，epothilonesareknownasoneofthemostpotentialanti-tumoragent．HoweveLthelowandu