一个神奇的发酵诱导剂：异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）

       异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）是一种分子生物学试剂，该化合物是异乳糖的分子模拟物。异乳糖是一种乳糖代谢物，可触发lac操纵子的转录，因此可用于在基因受lac操纵子控制的情况下诱导蛋白质表达。它是一种作用极强的诱导剂，不被细菌代谢而十分稳定，可以在发酵过程中起到持续稳定的诱导表达作用，从而极大的降低发酵过程中的物料成本和管理成本。因而广泛用于基因工程菌发酵生产中。

与半乳糖不同，异丙基-β-D-硫代半乳糖吡喃糖苷不能被β-半乳糖苷酶水解，因此其浓度在实验中保持恒定。对于诱导，通常通过 1:1000稀释将无菌、过滤的1000 mM 异丙基-β-D-硫代半乳糖吡喃糖苷溶液添加到对数生长的细菌培养物中，但是，也可以使用不同最终浓度的异丙基β-D-1-硫代半乳糖苷。

异丙基β-D-1-硫代半乳糖苷通常用于需要诱导β-半乳糖苷酶活性的克隆程序。它与5-溴-4--氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷或5-溴-3-吲哚基-beta-D-吡喃半乳糖苷一起用于蓝白色选择重组细菌菌落，诱导lac操纵子在大肠杆菌中的表达。异丙基-β-D-硫代半乳糖吡喃糖苷通过与 lacI阻遏物结合并改变其构象发挥作用，从而阻止β-半乳糖苷酶编码基因lacZ的阻遏。

我司的异丙基β-D-1-硫代半乳糖苷的纯度技术指标要求基本在99%以上，2021年年产量达到15吨，所销售的异丙基β-D-1-硫代半乳糖苷占整个中国的市场大概一半以上。2021年异丙基β-D-1-硫代半乳糖苷的销售额近2000万，最近几年生物发酵越来越多的应用于酶制造、新材料、基因工程菌等的生产中。所以异丙基β-D-1-硫代半乳糖苷的需求量越来越大。

目前氨基葡萄糖基因工程技术在中国已经成熟，年产量约为10万吨，每发酵生产一吨氨基葡萄糖约需一公斤异丙基-β-D-硫代半乳糖苷，即为100吨的异丙基-β-D-硫代半乳糖苷年需求量。

氨基酸更是广泛用于食品添加剂、饲料添加剂、医疗保健行业；而氨基酸发酵工程菌使用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷作为诱导剂的比例达30%以上。保守估计异丙基-β-D-硫代半乳糖苷在氨基酸发酵行业的年需求量不低于500吨。

由于中国基因工程菌的技术还在初步阶段，目前能获得良好菌株有一定的困难。基因工程菌发酵技术自上个世纪70年代才开始走向工业化，在短短的几十年工程菌的技术与应用领域在飞速的发展与扩大，与此同时作为诱导剂的异丙基- β-D-硫代半乳糖苷的使用量也在不断的增加，预计使用量将会达到千吨以上。