响应面法优化大肠杆菌分批补料生物反应器中生物活性肽诱导参数的高效策略

为解决重组肽生产在生物技术和医学领域的高效表达难题，研究人员利用响应面法（RSM）优化了大肠杆菌（E. coli）中胰岛素前体、GLP-1类似物前体及COVID-19治疗肽的诱导条件，确定了温度（37°C）、pH（7.0-8.0）、IPTG浓度（0.05 mM）等关键参数，使肽产量突破3 g/L，显著提升生产效率，为规模化生产提供了通用技术方案。

　　

生物活性肽的高效生产是生物医药领域的核心挑战。这项研究通过响应面法（Response Surface Method, RSM）精准调控大肠杆菌（Escherichia coli）分批补料生物反应器的诱导参数，成功优化了胰岛素前体、胰高血糖素样肽-1（GLP-1）类似物前体以及COVID-19治疗肽的表达条件。

实验发现，培养基pH（7.0-8.0）、温度（37°C）、诱导时机（对数生长早期）、异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（Isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside, IPTG）浓度（0.05 mM）和诱导时长（6小时）等变量显著影响产量。经验证，优化后的条件使三种肽的产量均突破3 g/L，远超文献报道水平。该技术不仅证实了响应面法在微生物发酵工艺中的预测能力，更建立了适用于多种重组肽的通用生产框架，为糖尿病、肥胖症和COVID-19等疾病的药物开发提供了高效解决方案。