[发明专利]一种可控高效微生物生长培养基/液及其制备方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种可控高效微生物培养基/液的制备方法，适合应用于需要不同微生物培养基/液要求的微生物生物制药、发酵等生物工业和其他行业。

(二)背景技术

微生物的生长环境是决定微生物生长代谢的关键，因而制备适当的培养基/液是影响生物工程产品质量的核心工艺步骤。生长时间、温度、酸碱度、溶解氧含量和其他工作条件是微生物生长环境的主要影响因素，其中溶解氧含量最不易控制。不同的微生物对培养基/液中溶解氧水平要求各有差异，例如某些革兰氏阳性球菌在溶解氧含量16-22毫克/100毫升的培养液中生长迅速，代谢稳定；而某些革兰氏阴性杆菌则喜好溶解氧含量3-7毫克/100毫升的环境。例如1893-1959期间，最少有14种不同制剂形式的科利复合细菌疫苗被用于癌症病人的治疗，结果显示疗效差别显著(Nauts，1975)，此差别与细菌培养条件的不同有着直接的关系。

培养基/液中的溶解氧是提供微生物生长所需氧的直接来源，其含量可通过电化学的方法测定。传统的供氧方法，特别是在工业化生产水平是通过鼓风和搅拌来维持和提高含氧量。这种方法不能保证溶解氧水平的稳定和整体环境中氧的均匀分布，因而不能保证产品质量，特别是不能保证工业化生产批次间产品质量的稳定性。

(三)发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种可控高效微生物生长培养基/液及其制备方法，是根据不同菌株的生长要求，有针对性的添加不同比例的溶解氧控制剂，结合调节适当的供气、温控和运动速度，为该菌株创造出最佳生长代谢条件。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种可控高效微生物培养基/液，其特殊之处在于：该类培养基/液内溶解有按1:10至1:10000体积比例添加的溶解氧控制剂氟碳化合物。

本发明的可控高效微生物培养基/液，其进一步改进在于：该类培养基/液内另溶解有溶解氧控制剂氧气、二氧化碳或氦气，其中：氧气为1至10毫升/分流量、二氧化碳为1至5毫升/分流量或氦气为1至5毫升/分流量。

本发明的可控高效微生物培养基/液，所述氟碳化合物包括全氟三丙胺(perfluorotripropylamine)、全氟荼烷、perfluorodecalin、1，82二氯十六氟辛烷、十七氟212氮杂二环[5，3，0]癸烷、12溴232氧杂十七氟壬烷、32氧杂全氟十一烷、92氢212溴232氧杂十六氟壬烷、perfluoroctyl bromide(C₈F₁₇Br)或perfluorodichoroctane(C₈F₁₆C₁₂)中的一种或多种。

本发明的可控高效微生物培养基/液的制备方法，其特殊之处在于：按下列配方制备15升蛋白胨培养液：10g/L蛋白胨(DIFCO)、3g/L牛肉膏(Sigma)、5g/L氯化钠，置于发酵罐中，加入发酵菌，发酵罐在25-37℃下以每分钟50转的速度旋转；培养24小时后加入氟碳化合物1.5-1500毫升，继续以相同的转速培养，同时通气：氧气1至10毫升/分流量、二氧化碳1至5毫升/分流量或氦气1至5毫升/分流量；动态观察溶解氧水平，细菌发酵48-144小时后，升温至65℃保持两小时，取出冷却至4℃储存。

最常用的溶解氧控制剂为氟碳化合物包括全氟碳化合物，例如全氟三丙胺(perfluorotripropylamine)，全氟荼烷，perfluorodecalin，1，82二氯十六氟辛烷、十七氟212氮杂二环[5，3，0]癸烷、12溴232氧杂十七氟壬烷、32氧杂全氟十一烷、92氢212溴232氧杂十六氟壬烷perfluoroctyl bromide(C₈F₁₇Br)andperfluorodichoroctane(C₈F₁₆C₁₂)等等。氟碳化合物具有良好的溶氧能力。用氟碳化合物制成的超细乳状液，溶解氧的能力要比水大15倍。含有氟碳化合物的培养液可有效提高其溶解氧含量，结合适当的运动速率可使溶解氧均匀分布于整个培养空间，保证了培养菌株整体生长的匀质。