引言
在之前的文章中，我们对虾青素生产工艺的快速优化进行了研究，最终使用野生红法夫酵母，在500mL一次性生物反应器系统上实现了7.6倍的产量提升。（详见下方蓝色链接）

本次研究依旧使用野生型红法夫酵母，在Intelli-Ferm A(G3) 5L台式生物反应器上进行虾青素放大生产的工艺研究。最终虾青素的含量达到了400.62mg/L，显著高于文献报道的野生型红法夫酵母菌株表达水平^[3-5]。

材料与方法
菌株：
红法夫酵母：菌株编号GDMCC 2.218；
来源：广东省微生物菌种保藏中心。

培养基：
初始培养基和补料培养基，由实验室前期优化获得。

虾青素的测定方法：
1） 虾青素的处理选用酸热法^[6]。
2） 红法夫酵母虾青素的分析：采用HPLC法进行分析测试^[7]。
虾青素标准品：Sigma-Aldrich(纯度≥97%)，按照不同的浓度梯度（20mg/L,40mg/L,60 mg/L,80 mg/L,100 mg/L）做标准曲线;
液相设备：Waters XBridge C18柱 (4.6×50mm)；流动相：甲醇-水(95:5)；流速：1mL/min；检测波长：475nm。

实验设备：
设备：Intelli-Ferm A(G3) 5L台式生物反应器（迪必尔生物）；Arc HPLC（Waters）

表1工艺参数设置

实验场所：
迪必尔生物 应用技术与工程研究中心（CARE）

结果与分析
1）按照表1的工艺条件设计进行过程控制，摇瓶种子OD₆₀₀ 14，按照5%的接种量接种于生物反应器，本批次发酵培养172h，如图3所示，随着培养时间的进行，虾青素的产量逐渐增加，到生长阶段后期虾青素的产量呈缓慢下降趋势做后放罐处理。其最优结果为发酵培养165h时， OD₆₀₀ 52.1，湿重124.1g/L，虾青素的含量为400.62mg/L，其结果优于很多文献报道的红法夫酵母菌株的虾青素的表达量^[3-5]。  

图3  Intelli-Ferm®  A(G3)虾青素生产曲线

2）如图4所示，在红法夫酵母生产虾青素的培养过程中，各参数指标（pH、DO、温度等）整体控制非常平稳，保证了参数条件的稳定性。因此，迪必尔生物自主研发的Intelli-Ferm A (G3) 生物反应器可以很好的应用到红法夫酵母生产虾青素的放大培养工艺中。

图4 虾青素发酵生产培养过程中主要参数控制曲线

3）如图5所示，随着培养过程的进行，虾青素的含量也在快速的生产，发酵菌液的颜色也由浅黄色慢慢的变成深红色。

图5 虾青素生产的培养系统及罐体局部放大图

4）如图6所示，本批次最高虾青素产量的HPLC分析图谱（培养165h），可以很明显的看到该分析方法中虾青素的出峰时间在1min左右，且有很明显的峰谱图。

图6 虾青素的HPLC分析图谱

注：本文实验数据及图片版权归迪必尔生物工程（上海）有限公司所有，未经授权禁止转载。
原文作者：应用技术与工程研究中心（CARE）石兴利。