引言
在之前的文章中，我們對蝦青素生產工藝的快速優化進行了研究，最終使用野生紅法夫酵母，在500mL一次性生物反應器系統上實現了7.6倍的產量提升。（詳見下方藍色鏈接）

本次研究依舊使用野生型紅法夫酵母，在Intelli-Ferm A(G3) 5L臺式生物反應器上進行蝦青素放大生產的工藝研究。最終蝦青素的含量達到了400.62mg/L，顯著高于文獻報道的野生型紅法夫酵母菌株表達水平^[3-5]。

材料與方法
菌株：
紅法夫酵母：菌株編號GDMCC 2.218；
來源：廣東省微生物菌種保藏中心。

培養基：
初始培養基和補料培養基，由實驗室前期優化獲得。

蝦青素的測定方法：
1） 蝦青素的處理選用酸熱法^[6]。
2） 紅法夫酵母蝦青素的分析：采用HPLC法進行分析測試^[7]。
蝦青素標準品：Sigma-Aldrich(純度≥97%)，按照不同的濃度梯度（20mg/L,40mg/L,60 mg/L,80 mg/L,100 mg/L）做標準曲線;
液相設備：Waters XBridge C18柱 (4.6×50mm)；流動相：甲醇-水(95:5)；流速：1mL/min；檢測波長：475nm。

實驗設備：
設備：Intelli-Ferm A(G3) 5L臺式生物反應器（迪必爾生物）；Arc HPLC（Waters）

表1工藝參數設置

實驗場所：
迪必爾生物 應用技術與工程研究中心（CARE）

結果與分析
1）按照表1的工藝條件設計進行過程控制，搖瓶種子OD₆₀₀ 14，按照5%的接種量接種于生物反應器，本批次發酵培養172h，如圖3所示，隨著培養時間的進行，蝦青素的產量逐漸增加，到生長階段后期蝦青素的產量呈緩慢下降趨勢做后放罐處理。其最優結果為發酵培養165h時， OD₆₀₀ 52.1，濕重124.1g/L，蝦青素的含量為400.62mg/L，其結果優于很多文獻報道的紅法夫酵母菌株的蝦青素的表達量^[3-5]。  

圖3  Intelli-Ferm®  A(G3)蝦青素生產曲線

2）如圖4所示，在紅法夫酵母生產蝦青素的培養過程中，各參數指標（pH、DO、溫度等）整體控制非常平穩，保證了參數條件的穩定性。因此，迪必爾生物自主研發的Intelli-Ferm A (G3) 生物反應器可以很好的應用到紅法夫酵母生產蝦青素的放大培養工藝中。

圖4 蝦青素發酵生產培養過程中主要參數控制曲線

3）如圖5所示，隨著培養過程的進行，蝦青素的含量也在快速的生產，發酵菌液的顏色也由淺黃色慢慢的變成深紅色。

圖5 蝦青素生產的培養系統及罐體局部放大圖

4）如圖6所示，本批次最高蝦青素產量的HPLC分析圖譜（培養165h），可以很明顯的看到該分析方法中蝦青素的出峰時間在1min左右，且有很明顯的峰譜圖。

圖6 蝦青素的HPLC分析圖譜

注：本文實驗數據及圖片版權歸迪必爾生物工程（上海）有限公司所有，未經授權禁止轉載。
原文作者：應用技術與工程研究中心（CARE）石興利。