杂交瘤细胞流加培养中葡萄糖浓度的控制

通过 Wu T3杂交瘤细胞的流加培养 ,当葡萄糖浓度分别控制在 0 .2、0 .5、1 .0和 1 .5g/L时 ,葡萄糖的平均比消耗速率为 1 .1 4× 1 0 -11、1 .47× 1 0 -11、1 .78× 1 0 -11和 2 .2 4× 1 0 -11g/( cell· h) ,乳酸的平均比生成速率为 6.0× 1 0 -12 、8.3× 1 0 -12 、1 1 .6× 1 0 -12 和 1 6.6× 1 0 -12 g/( cell· h)。葡萄糖转化成乳酸的比例为 52 %、57%、64%和 74%。结果表明 ,在 Wu T3细胞的流加培养中 ,当葡萄糖浓度在 0 .2～ 1 .5g/L时 ,葡萄糖浓度越低 ,葡萄糖的比消耗速率和乳酸的比生成速率越低 ,葡萄糖转化成乳酸的比例越低 ,从而提高了葡萄糖的有效利用率 ,减少副产物的生成。     

杂交瘤细胞流加培养过程中不同拟稳态下的代谢动力学分析

采用流加培养方式,实现了杂交瘤细胞在营养物富裕、葡萄糖限制和谷氨酰胺限制3种条件下的拟稳态培养。代谢动力学分析表明:葡萄糖限制时,葡萄糖比消耗速率(qGluc)降低到1.1×10-9mmol/(cell·d),相比营养物富裕时降低了40%以上;乳酸生成量降到最低。谷氨酰胺限制时,谷氨酰胺的最小比消耗速率(qGln)约为0.28×10-9mmol/(cell·d),相比营养物富裕时降低了56%以上;氨的比生成速率降低到0.23×10-9mmol/(cell·d),营养物富裕时为0.93×10-9mmol/(cell·d);丙氨酸的生成降到最低。3种拟稳态下单抗的比生成速率都在29×10-9~37×10-9mg/(cell·d)。本文的流加培养设计方法为快速认识细胞的代谢规律,设计相应的培养基和调控策略,实现细胞高密度和产物高浓度的培养过程提供了指导。     

葡萄糖限制的流加培养中杂交瘤细胞生长、代谢和单抗生成

研究了葡萄糖限制的流加培养和批培养中杂交瘤细胞的生长、代谢和单抗生成。与批培养相比，流加培养的培养周期长，细胞密度、单抗浓度高。随着葡萄糖浓度的下降，葡萄糖比消耗速率和乳酸比生成速率也下降，葡萄糖转化成乳酸的比例从60％～70％下降到0，葡萄糖更多地参与三羧酸循环，提高了葡萄糖的有效利用率和ATP的生成效率。     

JAL1杂交瘤细胞的批量培养研究

研究了不同葡萄糖、谷氨酰胺浓度下JAL1细胞的生长、糖耗、乳酸及氨的生成、单抗合成等代谢过程及该株细胞的基本代谢规律，同时对该株细胞生长和单抗生产的动力学方面进行了研究，在细胞培养箱中，采用方瓶批量培养杂交瘤细胞，培养条件为pH7.0-7.5，温度37℃，5％CO2。实验表明，在不同浓度葡萄糖、谷氨酰胺的培养液中，细胞的活性细胞密度、总细胞密度、细胞活性上均有不同，相应地，对细胞的最大比生长速率、葡萄糖最大比消耗速率、乳酸最大比生成速率以及单抗最大比合成速率也有不同程度的影响。实验结果还表明，该株细胞的单抗分泌是属于负生长耦联型的。     

重组大肠杆菌BL21(pBAI)生产人干扰素α2b

通过培养重组大肠杆菌BL21(pBAI)表达人干扰素α2b(Human Interferon α2b,hIFNα2b).hIFNα2b表达由PL,启动子控制,通过升温至42℃诱导表达.本研究比较了分批培养和多种补料分批培养方式下hIFNα2b的生产,其中通过恒速流加葡萄糖,hIFNα2b的表达量达到6 540 mg/L,平均生产速率和比速率分别为546 mg/(L·h)和27 mg/(g·h).升温前1.5 h补充25 g酵母提取物,并以0.27 g/(g·h)的比速率供应葡萄糖,hIFNα2b的平均生产速率达到1 006 mg/(L·h),比生产速率为54 mg/(g·h),对有机氮源的得率提高到138 mg/g.     

嗜热厌氧杆菌乳酸脱氢酶敲除对乙醇发酵的影响

为提高乙醇产率,通过同源重组的方式敲除嗜热厌氧杆菌乳酸支路中的乳酸脱氢酶基因,得到了嗜热厌氧代谢工程菌Δldh突变株.应用葡萄糖、木糖、葡萄糖/木糖混合糖3种碳源,分别对Δldh突变株与野生菌进行分批补料发酵产乙醇的研究.结果表明,与野生菌相比,Δldh突变株不仅显著提高了乙醇产率,而且提高了糖的消耗速率;Δldh突变株与野生菌都能以葡萄糖和木糖为基质生长,而与木糖为单一碳源相比,在葡萄糖/木糖共发酵时,木糖消耗速率有所降低;在以葡萄糖为单一碳源时,Δldh突变株的乙醇质量浓度和产率达到最高,分别为25.93 g/L和0.39 g/(L.h).     

大肠杆菌DH5α及其耐乙酸突变株生长和产乙酸规律

大肠杆菌DH5α的耐乙酸突变株DA19在复合培养基中有生长优势,最大比生长速率提高,产乙酸减少,对乙酸的耐受力增加。在基本培养基中DA19生长优势更加明显,消耗葡萄糖速率加快,单位菌体产乙酸得率YA/X比DH5α低,以消耗葡萄糖为基准的菌体得率YX/G提高。在添加乙酸的基本培养基中,DA19细胞浓度高于DH5α,更快利用葡萄糖。DA19在高葡萄糖浓度下(102g／L)也能良好生长,菌体浓度达26g／L,YX/G为0．257g／g。在变速补料分批培养中,DA19可以有效地控制乙酸的生成,细胞浓度达到20g／L,YX/G为0．360g／g,为其在高密度培养中的应用奠定了基础。     

流加培养裂殖壶菌发酵生产二十二碳六烯酸

利用流加技术高密度培养裂殖壶菌生产二十二碳六烯酸(DHA),根据裂殖壶菌间歇发酵的特性,通过分别流加浓缩全培养基和高浓度葡萄糖(600 g/L)以提高细胞密度和DHA含量.结果表明,当培养过程中葡萄糖浓度降至10 g/L左右时,采用变速流加葡萄糖使发酵液的糖浓度维持在10～20 g/L之间,对裂殖壶菌的生长和脂肪酸的积累最有利,发酵120 h后,其生物量、脂肪酸以及 DHA含量达到最大值,分别为60.6、40.2和8.0 g/L,DHA 累计速率为66.7 mg/(L·h).     

谷氨酰胺对杂交瘤细胞生长代谢的影响

研究了不同浓度的谷氨酰胺对分泌抗小细胞肺癌单克隆抗体的2F7杂交瘤细胞生长、葡萄糖消耗、乳酸及氨的生成等代谢过程的影响。在细胞培养箱中,用含不同浓度谷氨酰胺的培养液培养2F7杂交瘤细胞,培养条件为pH 7.2～7.4,温度37℃,5%CO_2、95%空气。实验表明,适宜于2F7杂交瘤细胞生长的谷氨酰胺浓度为2.5 mmol/L,谷氨酰胺浓度与细胞的葡萄糖消耗呈反比,与乳酸生成浓度呈反比,与氨的生成浓度呈正比。     

杂交瘤细胞的无血清低蛋白培养

实现了杂交瘤细胞的体外无血清低蛋白培养。考察了血清浓度、基础培养基和接种密度对细胞生长的影响。在含5%血清培养基、1%血清培养基和无血清低蛋白培养基中适应生长的细胞,μ分别为0.68、0.45、0.44d-1,qGlc分别为13.4×10-9、13.1×10-9、19.2×10-9mmol/(cell·分别为39.4×10-9、44.1×10-9、37.7×10-9mg/(cell·d),YMAb/Xv分别为52.6×10-9、d),qMAb57.8×10-9、54.4×10-9mg/cell,YLac/Glc分别为2.0、1.95、2.0mmol/mmol。无血清培养中葡萄糖代谢途径不变,参与细胞维持代谢的葡萄糖比例增大。血清浓度降低,延迟期变长,最大活细胞密度下降。基础培养基影响细胞的最大活细胞密度,不影响生长速率。无血清培养基中细胞的接种密度选择在0.2×106～0.3×106cells/mL。