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基因工程疫苗的生产主要由工程菌的发酵培养和目的产物的表达纯化两大部分组成,出于生产成本的考虑,基因工程菌发酵培养一般采用高密度发酵技术。本文主要对猪口蹄疫O型复合表位蛋白疫苗基因工程重组大肠杆菌(BL21-FMDV-B4)高密度发酵工艺进行优化研究。通过对重组菌摇瓶及发酵罐培养的培养基组成、培养条件、诱导时机、诱导时长及流加补料策略等参数进行优化,建立了重组大肠杆菌BL21-FMDV-B4高密度发酵生产工艺,研究获得了以下结果:1.确定了重组大肠杆菌BL21-FMDV-B4高密度发酵的培养基配方。1L培养基配方组成及用量为:蛋白胨22.5g、酵母粉9.0 g、糖3g(乳糖、蔗糖、葡萄糖各1g)、无机盐1g、氨基酸1.5g、微量元素混合溶液1.0 mL、甘油0.25%。2.确定了重组大肠杆菌BL21-FMDV-B4摇瓶培养的最佳培养条件:接种量5%,pH值7.2,装液量500mL,菌体培养8 h加入诱导剂,诱导培养8 h结束。3.确定了重组大肠杆菌BL21-FMDV-B4在5L发酵罐培养时的最佳培养条件:接种量5%,发酵温度37℃,溶氧量30%,pH值调节至7.2,采用变指数-恒pH混合流加补料方法进行补料,更有助于重组菌的生长和目的产物的合成。采用优化后的培养基和工艺参数对重组大肠杆菌BL21-FMDV-B4进行高密度发酵,能够获得高表达量的重组蛋白,相比其他表达系统优势明显,符合企业大规模生产的需求。研究所使用的复合表位蛋白基因工程重组菌设计了多个表位串联的免疫原基因,包含了在我国出现的中国型、泛亚型和缅甸98型三个谱系的O型口蹄疫病毒主要中和性抗原表位区,并加上了通用T细胞表位。因此,该基因工程疫苗是目前能够代替全病毒疫苗的最佳候选疫苗。