短乳桿菌產胸苷磷酸化酶發酵培養基的優化

王偉潔，李紅梅，薛 芳，陳寶珍，高露嬌

（1上海理工大學醫療器械與食品學院，上海 200093；2東海水產研究所，上海 200090）

胸苷磷酸化酶廣泛存在于動植物及微生物中，并參與細胞核酸代謝途徑，在“補救途徑（salvage path）”中可催化脫氧胸苷可逆磷酸化反應，提供脫氧核糖-1-磷酸，釋放堿基胸腺嘧啶，加入另一種堿基形成新的核苷。在生物合成核苷藥物中具有重要作用[1-2]。

核苷磷酸化酶產生菌主要有大腸桿菌、乙酰短桿菌、歐文桿菌、干燥棒桿菌以及佐氏庫特氏菌等[1]。關于酶法合成核苷類藥物的報道很多。如沈榮坤等[3]以大腸桿菌為酶源，利用胸腺嘧啶和2'-脫氧核苷合成胸苷；李喻等[4]利用乙酰短桿菌為酶源，胸苷和鳥苷酸為底物，2'-脫氧鳥苷的轉化率高達56.4%；洪云海等[5]利用乙酰短桿菌為酶源，胸苷和腺嘌呤為底物，2'-脫氧腺苷的轉化率可達 65.6%。目前利用含有核苷磷酸化酶的菌株合成核苷類藥物的轉化率均較低，其關鍵問題在于菌株含酶量很少，因此如何提高菌體含酶量從而提高單位菌體酶活以提高生物催化轉化的效率是全細胞催化研究的重點。

從文獻調研看，提高含酶量最有效最快捷方法主要是通過改良微生物產酶培養基。以正交試驗、均勻設計、響應面方法、神經網絡等方法為代表的數學統計優化方法廣泛地應用于微生物發酵培養基的優化工作中，取得了顯著的成果[6]。本研究將首次以實驗室篩選獲得的短乳桿菌作為產胸苷磷酸化酶菌種，將Placket-Burman設計、最陡爬坡法逼近最大響應區域以及采用響應面中心組合設計相結合對短乳桿菌產胸苷磷酸化酶能力進行優化，為后續發酵生產核苷及其衍生物提供實驗基礎[7]。……