3-(N-吗啉基)丙磺酸钠盐在埃博霉素发酵培养中的应用
发布时间：
2026-01-22
埃博霉素的生产方式与挑战
埃博霉素是一类具有抗肿瘤活性的大环内酯类化合物，最初从粘细菌中分离获得。目前，其制备主要有化学合成和生物发酵两种路径。由于化学全合成步骤多、收率低、成本高，工业上更倾向于采用生物合成法，即通过基因工程改造的微生物进行发酵生产。
黄色粘球菌是常用的宿主菌之一，因其具备天然的聚酮类化合物合成能力，适合用于异源表达埃博霉素的生物合成基因簇。然而，要实现稳定且较高的产物产量，除了优化菌株外，还需要对发酵培养基的组成进行系统调整，其中缓冲体系的设计尤为关键。
MOPS-Na的作用机制
在微生物发酵过程中，细胞代谢会不断产生有机酸或其他副产物，引起培养液pH的变化。而埃博霉素合成相关酶的活性对pH较为敏感，若环境pH偏离适宜范围，可能影响基因表达效率或酶催化能力，从而降低产物积累。
为此，研究人员在培养基中引入了3-(N-吗啉基)丙磺酸钠盐（MOPS-Na）。MOPS-Na是一种常用的生物缓冲剂，pKa约为7.2（25℃），适用于中性pH范围（通常为6.5–7.9），能够有效减缓发酵过程中因代谢活动引起的pH波动。
与其他缓冲体系相比，MOPS-Na在水溶液中溶解性良好，对微生物生长抑制作用较小，且不易与培养基中的金属离子形成沉淀，因此更适合用于长时间发酵过程。在黄色粘球菌的培养中，MOPS-Na有助于维持一个相对稳定的微环境，为埃博霉素合成途径提供基础保障。
培养基的协同组分设计
实际应用中，MOPS-Na并非单独使用。在针对埃博霉素生产的优化培养基中，还包含顺式-9-十八烯酸甲酯、苏氨酸、甲硫氨酸和丙酸钾等成分。这些组分各有功能：苏氨酸和甲硫氨酸可作为埃博霉素侧链合成的前体；丙酸钾可能参与聚酮链的延伸；顺式-9-十八烯酸甲酯则可能影响细胞膜通透性，有利于产物分泌或营养吸收。
MOPS-Na在此体系中的主要作用是维持pH稳定，使其他功能性组分能在适宜条件下发挥作用。实验表明，在含MOPS-Na的培养基中，埃博霉素的发酵产量和批次间一致性有所改善，说明该缓冲剂在整体配方中具有实际价值。
结语：合理选择缓冲剂，支撑工艺优化
在生物发酵工艺开发中，缓冲剂虽不直接参与产物合成，但对反应环境的稳定性有直接影响。3-(N-吗啉基)丙磺酸钠盐因其适用的pKa范围和良好的生物相容性，成为埃博霉素等次级代谢产物发酵中的常用选择。湖北新德晟可提供符合常规实验与中试要求的MOPS-Na产品。公司专注于生物缓冲剂的生产，支持常规规格供应及技术咨询，欢迎联系了解更多信息。
MOPS-Na,生物缓冲剂
