[发明专利]重组毕赤酵母表达葡萄糖氧化酶发酵装置以及发酵培养方法

说明书

本发明涉及工业生物技术领域，公开了一种重组毕赤酵母表达葡萄糖氧化酶发酵装置，包括发酵罐、营养盐补料瓶和控制柜，所述发酵罐中注有毕赤酵母发酵液，所述营养盐补料瓶通过补料泵连通至发酵罐，所述发酵罐内设置活细胞电极，所述控制柜连接所述补料泵和活细胞电极，所述控制柜根据活细胞电极传回的电导率数据控制所述补料泵补料。本发明还公开了毕赤酵母培养的方法，包括甘油批培养、甘油流加培养和甲醇诱导。本发明通过活细胞电极实时监控培养基的营养盐浓度，使毕赤酵母G/GMH1处于最优的生产状态，从而提高菌体表达葡萄糖氧化酶的表达效率。

技术领域

本发明涉及工业生物技术领域，具体涉及的是一种重组毕赤酵母表达葡萄糖氧化酶发酵装置以及发酵培养方法。

背景技术

目前毕赤酵母G/GMH1发酵过程中营养盐采用一次性补加，容易导致盐浓度过高或过低，不利于菌体生长，无法实时在线监测营养盐变化情况，无法对补加营养盐及时调控。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种重组毕赤酵母表达葡萄糖氧化酶发酵装置以及发酵培养方法，通过活细胞电极实时监控培养基的营养盐浓度，使毕赤酵母G/GMH1处于最优的生产状态，从而提高菌体表达葡萄糖氧化酶的表达效率。

本发明采取的技术方案是：

一种重组毕赤酵母表达葡萄糖氧化酶发酵装置，其特征是，包括发酵罐、营养盐补料瓶和控制柜，所述发酵罐中注有毕赤酵母发酵液，所述营养盐补料瓶通过补料泵连通至发酵罐，所述发酵罐内设置活细胞电极，所述控制柜连接所述补料泵和活细胞电极，所述控制柜根据活细胞电极传回的电导率数据控制所述补料泵补料。

进一步，所述控制柜控制补料泵补料的过程是通过控制补料泵的转速实现的。

进一步，所述发酵罐中设置搅拌器。

一种应用上述的重组毕赤酵母表达葡萄糖氧化酶发酵装置进行毕赤酵母培养的方法，其特征是，在所述发酵罐中对毕赤酵母培养基进行培养，包括如下步骤：

(1)甘油批培养，通气比控制在5vvm，搅拌转速控制在700rpm；

(2)甘油流加培养，通过控制甘油补加速率，使DO维持在5％-10％之间，当菌浓达到诱导的菌浓后，停止补加甘油，待DO再次上升，饥饿培养1h；

(3)甲醇诱导，诱导前期缓慢流加甲醇，待菌体生长稳定后，流加麦芽糖溶液和纯甲醇，同时通过所述发酵液装置的控制营养盐的流加，使发酵液的电导率为8或10ms/cm。

进一步，在甲醇诱导阶段，控制一定比例的流速，使流加入的麦芽糖摩尔数和甲醇的摩尔数比为1/20。

进一步，甘油批培养阶段和甘油流加培养阶段温度设定在30℃，甲醇诱导阶段温度设定在22℃。

进一步，发酵罐中培养液的PH值为5.5。

进一步，所述的成分包括40g/L甘油，18g/L硫酸钾，4.13g/L氢氧化钾，14.99g/L硫酸镁，27mL/L磷酸，0.93g/L硫酸钙。

进一步，甘油流加阶段的甘油补料为50％重量体积比的甘油，使用时补加1.2％的PTM1；甲醇诱导阶段的甲醇补料为100％甲醇，使用时补加1.2％的PTM1。

进一步，补料的营养盐包括18g/L硫酸钾，4.13g/L氢氧化钾，14.99g/L硫酸镁，27mL/L磷酸，0.93g/L硫酸钙。

本发明的有益效果是：

优化了毕赤酵母G/GMH1发酵培养工艺，实现在线反馈控制营养盐流加，提高了细胞代谢活性，促进了产物的表达。与对照组相比，维持电导率(营养盐浓度)为10ms/cm时，菌浓DCW和葡萄糖氧化酶的表达量分别提高了23.5％和24.1％。