大腸菌 高密度発酵用培地・フィード

大腸菌発酵では、哺乳類細胞培養と違い、増殖が極めて速く高密度（湿菌体で100〜200g/L規模）に達するため、培地は炭素源・窒素源・微量元素の絶対量とバランスが律速になります。抗体医薬のCHO培地が糖鎖品質や比産生速度を軸に選ばれるのに対し、ここでは溶存酸素・酢酸蓄積・発熱の管理を前提に、リン酸緩衝能やグリセロール／グルコース配合の発酵培地が選定軸になります。

発現誘導の方式が培地選定を大きく変えるのも大腸菌特有です。IPTG誘導前提か、ラクトース系の自己誘導培地かで、糖配合・誘導タイミング・酸素要求が変わります。自己誘導はモニタリングなしで高発現を狙える反面、組成依存性が高く、TB系のリッチ培地は高密度に向く一方で酢酸抑制のための工夫が要ります。封入体回収か可溶性発現かでも最適な培地・温度戦略が分かれます。

他モダリティでは選定基準も銘柄も置き換わります。CHOやHEK293の本培養では無血清・化学的定義培地とフェッドバッチフィードが中心で、ここで使う原核用のリッチ培地・自己誘導培地は使われません。逆に大腸菌では動物由来成分フリーやGMP原料管理は重要ですが、糖鎖や電荷異性体といった哺乳類特有のCQAは選定軸に入りません。