一個(gè)多世紀(jì)以來(lái),蛋白胨作為培養(yǎng)基中主要的營(yíng)養(yǎng)組分而廣泛使用。蛋白胨包含肽類、氨基酸、微量元素以及能作為生長(zhǎng)因子或輔助因子的其它微量營(yíng)養(yǎng)素,促進(jìn)細(xì)胞增殖及生產(chǎn)。
蛋白胨的起始原料包括肉類、干酪素和乳清(乳品蛋白)、明膠、大豆、酵母和谷物。通常根據(jù)蛋白質(zhì)來(lái)源的不同,將蛋白胨分為三類:動(dòng)物蛋白胨、植物蛋白胨、微生物蛋白胨。每一種蛋白胨產(chǎn)品都有其獨(dú)有的特性,源于起始蛋白質(zhì)原料的來(lái)源和質(zhì)量、酶的來(lái)源和質(zhì)量、制造該種蛋白胨的水解方法。
國(guó)內(nèi)的動(dòng)物蛋白胨主要有牛骨蛋白胨、豬骨蛋白胨、魚(yú)粉蛋白胨等,且以牛骨蛋白胨的使用最為廣泛。骨胨是以動(dòng)物骨頭中的膠原蛋白為原料,酶解得到的蛋白水解物。膠原蛋白是一種纖維蛋白,其一級(jí)結(jié)構(gòu)的氨基酸序列非常有特點(diǎn),一般以 -甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸- 三聯(lián)交替出現(xiàn)的順序排列,因此富含甘氨酸和脯氨酸,尤其是甘氨酸的含量,占總氨基酸殘基的20%以上。相應(yīng)地,骨胨中氨基酸組分的一個(gè)鮮明特點(diǎn)就是,甘氨酸、脯氨酸含量較高。
植物蛋白胨以大豆蛋白胨為主,大豆蛋白屬于完全蛋白,氨基酸組成全面,但甲硫氨酸含量較低。同時(shí)大豆富含B族維生素。大豆蛋白胨在氨基酸組成和比例、B族維生素含量上接近另一種蛋白胨——酵母蛋白胨。
近年來(lái),隨著時(shí)有爆發(fā)的動(dòng)物疫情、新型動(dòng)物病毒的層出不窮,動(dòng)物來(lái)源的原料越來(lái)越受到嚴(yán)格控制,新型發(fā)酵產(chǎn)業(yè)面臨著一個(gè)大的發(fā)展趨勢(shì):使用非動(dòng)物源產(chǎn)品進(jìn)行培養(yǎng)基組分替代。而其中,對(duì)大豆蛋白胨的選擇和需求日益增多,國(guó)內(nèi)特別是從事醫(yī)藥原料、生物醫(yī)藥產(chǎn)品發(fā)酵生產(chǎn)的企業(yè),逐漸都在使用大豆蛋白胨來(lái)進(jìn)行原有產(chǎn)品的替換。
根據(jù)對(duì)目前市場(chǎng)的了解,大豆蛋白胨有進(jìn)口的,也有來(lái)自國(guó)內(nèi)廠家的,價(jià)格上也有較大的差距,國(guó)內(nèi)外不同大豆蛋白胨的價(jià)格差距主要在于原料大豆的轉(zhuǎn)基因與否。鑒于藥品安全、出口認(rèn)證、原料追溯等多方面的因素,大部分生物醫(yī)藥企業(yè)都傾向于使用非轉(zhuǎn)基因的大豆蛋白胨產(chǎn)品,同時(shí)也要承受該產(chǎn)品的高價(jià)格,該產(chǎn)品往往依托于進(jìn)口。國(guó)內(nèi)的大豆蛋白胨產(chǎn)品往往可追溯性不強(qiáng),且應(yīng)用效果不佳,難以起到更新培養(yǎng)基配方的初衷,有時(shí)甚至還會(huì)產(chǎn)生隱性風(fēng)險(xiǎn)。
有這樣一件真實(shí)案例,某企業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)普魯蘭多糖,用于制造藥用膠囊,其發(fā)酵培養(yǎng)基中使用大豆蛋白胨,避開(kāi)動(dòng)物源材料的干擾,以生產(chǎn)符合藥用標(biāo)準(zhǔn)及安全認(rèn)證的生物制品。其蛋白胨供應(yīng)商提供的產(chǎn)品及質(zhì)檢報(bào)告單,均明確標(biāo)示為大豆蛋白胨,并通過(guò)該企業(yè)的審核,進(jìn)入到商品生產(chǎn)流程。后將生產(chǎn)上使用的大豆蛋白胨送交第三方檢驗(yàn):氨基酸數(shù)據(jù)中甘氨酸、脯氨酸殘基的含量極高(分別為20%、11%),與大豆蛋白的氨基酸組成迥異,初步判定為明膠蛋白胨。
這一案例值得我們思考,非動(dòng)物源蛋白胨的使用是一個(gè)趨勢(shì),國(guó)內(nèi)外都在力推非動(dòng)物源蛋白胨的應(yīng)用,但同時(shí)我們需要對(duì)各類型蛋白胨有一個(gè)科學(xué)的認(rèn)識(shí)。對(duì)于新型發(fā)酵企業(yè)而言,有兩個(gè)基本需求:原料的營(yíng)養(yǎng)性和原料的安全性,這是必須保證的,當(dāng)我們?cè)诿鎸?duì)來(lái)源可靠、價(jià)格較高的國(guó)外大豆蛋白胨,和價(jià)格不高、原料不可追溯的國(guó)內(nèi)大豆胨產(chǎn)品時(shí),營(yíng)養(yǎng)特性更優(yōu),具有Kosher、Halal認(rèn)證的酵母蛋白胨或許是更理想的選擇。
