搅拌流化床吸附技术耦合培养基优化策略实现EGFP高效生产与一步纯化的集成研究

本文创新性地将培养基组分优化（采用FFD和RSM设计）与搅拌流化床吸附（SFBA）技术相结合，显著提升大肠杆菌BL21中增强型绿色荧光蛋白（EGFP）的产量（提升333.1%）和纯化效率（回收率~87%）。研究通过响应面法确定葡萄糖（4.215 g/L）和FeSO4（0.297 mg/L）为关键因子，并首次系统评估搅拌转速（0-200 rpm）对SFBA处理50% w/v未澄清裂解液的影响，为重组蛋白的工业级生产提供了兼具高产量、免澄清和易放大的技术方案。

　　

Highlight

材料

STREAMLINE DEAE吸附剂（粒径：100-300 μm，平均密度：1.2 kg/m3）。蛋白浓度采用紫外分光光度计（Ultrospec 3100 pro）测定，荧光值通过荧光光谱仪（Jasco FP-750）检测。蠕动泵（Watson Marlow 323U/D2）控制流速，SFBA色谱柱规格为100 cm × 25 mm。

细胞培养基优化

通过系统评估培养时间、碳氮源、无机盐和微量元素，确定最佳条件：葡萄糖（6 g/L）为碳源，胰蛋白胨为主氮源，KH₂PO₄（18 g/L）与NaCl协同作用。

结论

本研究开创性地将培养基优化与SFBA技术联用，使EGFP产量提升3.3倍。发现100-150 rpm搅拌转速下，SFBA对50% w/v未澄清裂解液的吸附效率最高（回收率87%，纯化因子2.7），显著优于传统填充床色谱。该集成策略为重组蛋白的规模化生产提供了"高表达-免澄清-快纯化"的一站式解决方案。

CRediT作者贡献声明

Paweena Prapainainar：综述撰写与方法设计；Kulpavee Jitapunkul：实验方案优化；Chen Kuei-Hsiang：基金支持与数据分析；Yu-Kaung Chang：项目总监管。

利益冲突声明

作者声明无任何可能影响本研究结果的财务或个人关系。

致谢

感谢台湾科技部（MOST 110-2622-E-131-005-CC3）的资助支持。