背景[1-3]
LB培养基，全称Luria-Bertani培养基，虽然在名称上常被提及，但其命名背后有着更深的历史渊源。
根据其发明人贝尔塔尼（Giuseppe Bertani）的描述，该培养基的命名实际上源自英语的lysogeny broth，即溶菌肉汤。
LB培养基，作为生化分子实验中的常用培养基，主要用于预培养菌种，促进菌种的快速扩增，以满足实验需求。通常，培养的菌种是经过基因工程改造的工程菌，这些菌种无法在自然环境中独立存活和扩增。
通过培养这些工程菌，可以大量表达外源蛋白，同时获取带有外源基因的质粒，为生化分子实验提供基础。
在生化分子实验中，LB培养基扮演着至关重要的角色，它常被用于预培养菌种，助力菌种的快速扩增，以满足实验需求。
此外，它同样适用于培养基因工程受体菌，如大肠杆菌等。该培养基可分为液体和固体两种形态，为实验提供了灵活多变的选择。
LB培养基
LB培养基的成分如下：
成分表（1L溶液中）：
Tryptone（胰蛋白訨）:10g
Yeast Extract（酵母提取物）:5g
NaCl（氯化钠）:10g
若需配置固体培养基，则再加入15g Agar（琼脂）。
LB培养基的详细配方如下：
每升溶液中包含：
胰蛋白胨（Tryptone）:10克
酵母提取物（Yeast extract）:5克
氯化钠（NaCl）:10克
此外，为了调节培养基的pH至7.4（这一pH值适宜于原核表达菌种E.coli的生长），我们通常根据经验值加入适量的氢氧化钠（NaOH）。
对于固态培养基，只需在液体培养基的基础上加入15克琼脂粉，并在温度降低之前加入适量的抗生素，然后迅速倒好板即可。这样，我们就成功制备了LB固体培养基。
培养基制备（LB固体培养基）：
1.培养基溶解：将100毫升的LB培养基与1.5克琼脂粉混合，加热至琼脂粉完全溶解。
2.添加抗生素：待培养基冷却至55℃左右（手可触摸），此时加入适量的抗生素，并确保充分摇匀，以防抗生素在高温下失效。
3.倒板操作：每10毫升的培养基可以倒入一个培养皿。在倒入后，打开培养皿盖子，将其置于紫外线下照射10-15分钟，以进一步杀菌。
4.保存与使用：用封口胶封好培养皿边缘，然后将其倒置放在4℃的环境中保存，确保在一个月内使用完毕。
应用[4][5]
LB培养基可以用于生物发酵法催化癸酸合成反式-2-癸烯酸发酵条件优化及动力学研究
究高效发酵合成方法对提高反式-2-癸烯酸的产量和应用价值具有重要意义。首先,基于实验室前期改造的大肠杆菌,确定了种子培养条件并对培养基进行了优化。根据癸酸的生物转化途径进行发酵条件和发酵过程优化,通过单因素实验与Box-Behnken设计的响应面法优化了关键发酵条件;进一步分析发酵过程中的初始p H值、转速、诱导温度、诱导剂浓度和分批补料策略等因素,确定了优化后的发酵条件:培养基初始p H值6.8、转速500 rpm、诱导温度30℃、乳糖浓度5 g/L,并在72小时后补充100 m L新鲜LB培养基,每12小时添加0.2 g/L癸酸。这些优化措施将反式-2-癸烯酸的产量提高至2.002 g/L,比传统LB培养基高出2.1倍。在深入分析了优化后条件下,重组大肠杆菌在10L发酵罐中的生长动态、底物消耗与产物生成。
采用Logistic方程、Luedeking-Piret方程及其类似Luedeking方程的非线性回归分析,精确建模分析了发酵过程,模型拟合度较高(R2值分别为0.9926、0.9941、0.9911),实验值与预测值误差控制在5%以内,并证明模型准确、可信。此外,针对性研究了减轻发酵过程中产物抑制效应,采用树脂原位分离技术(ISPR)通过树脂吸附实时分离产物,减少抑制。经筛选,D303碱性阴离子交换树脂被证明能有效吸附反式-2-癸烯酸,通过将处理过的发酵液重新导入体系,避免了产物积累和抑制。这项策略及之前的优化使产量提升至2.195 g/L,证明了ISPR技术在提升生物反应效率和支持反式-2-癸烯酸高效生产方面的潜力。
参考文献
[1]Tandem Oxidative Ritter Reaction/Hydration/Aldol Condensation ofα-Arylketones with Propiolonitriles for the Construction of 3-Acyl-3-pyrrolin-2-ones.[J].Chen MengEn;Gan ZhangYan;Hu YueHong;Zhang FuMin.The Journal of organic chemistry.2023
[2]Development of In Situ Product Recovery(ISPR)System Using Amberlite IRA67 for Enhanced Biosynthesis of Hyaluronic Acid by Streptococcus zooepidemicus[J].Abdullah Thaidi Nur Imanina;Mohamad Rosfarizan;Wasoh Helmi;Kapri Mohammad Rizal;Ghazali Ahmad Badruddin;Tan Joo Shun;RiosSolis Leonardo;Halim Murni.Life.2023
[3]Isolation,functional evaluation,and fermentation process optimization of probiotic Bacillus coagulans.[J].Xu Li;Zhan Zhi Chun;Du ShiShen;Wang ShaoYun;Zhang QianQian;Wang Chao;Yang WenJie;Deng XiaoXu;Zhan ZeTao;Li Yang;Zhou Ying;Chen XiangDong.PloS one.2023
[4]Innovation trends in industrial biotechnology[J].Nielsen Jens;Tillegreen Christian Brix;Petranovic Dina.Trends in Biotechnology.2022
[5]聂士昊.生物发酵法催化癸酸合成反式-2-癸烯酸发酵条件优化及动力学研究[D].齐鲁工业大学,2024.