重组毕赤酵母产青霉素G酰化酶的分批发酵动力学研究

构建了重组毕赤酵母产青霉素G酰化酶的分批发酵动力学模型。实验考察了分批发酵过程中甘油消耗、甲醇浓度、菌体浓度、溶氧、补料时间对青霉素G酰化酶活力的影响。应用Matlab软件,对菌体生长、基质消耗和产物生成方程进行最优参数估算和非线性拟合,得到相应的动力学模型。模型的计算值与实验值能较好地拟合,表明所建模型能较好反映重组毕赤酵母产青霉素G酰化酶的分批发酵过程。     

产弹性蛋白酶细菌的发酵动力学研究

基于14L的发酵罐分批发酵实验数据,建立了发酵过程菌体生长、产物生成及基质消耗随时间变化的数学模型。Logistic方程、Luedeking—Piret方程能够很好地分别描述产弹性蛋白酶菌体生长;发酵产酶过程和基质消耗过程。并将3个动力学模型的预测值和实验值进行了比较,所建立的分批发酵动力学模型能较好地反映弹性蛋白酶分批发酵过程。     

Xenorhabdus nematophila发酵动力学研究

在分批发酵中,研究了Xenorhabdus nematophila YL001的生长、基质消耗及抗菌物质产生的特性.基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,得到了描述分批发酵过程的动力学模型及模型参数,同时对实验数据与模型进行了验证比较.模型计算值与实验数据拟合良好,模型基本反映了Xenorhabdus nematophila YL001分批发酵过程的动力学特征.分批发酵中细胞生长与产物合成属于偶联型.     

蓝色犁头霉深层发酵产壳低聚糖生长动力学研究

目的:研究蓝色犁头霉产壳低聚糖分批发酵动力学的模型.方法:在10L发酵罐中,将蓝色犁头霉分批发酵培养,对蓝色犁头霉菌丝体生长、产物形成和基质消耗的实验数据进行分析,根据Logistic和Luedeking-Piret方程分别建立蓝色犁头霉发酵过程菌体生长、壳低聚糖生成和基质消耗的动力学数学模型,并利用1stOpt软件对模型参数进行非线性曲线拟合.结果:研究得到了菌体生长、产物合成及基质消耗的动力学模型及参数,模型的拟合度分别为0.994、0.986、0.992.结论:研究表明蓝色犁头霉多糖合成和菌体生长呈生长偶联型,模型计算值与实验值有良好的拟合性,模型准确度较高.     

苏云金芽孢杆菌蛋白酶发酵动力学模型的构建

对苏云金芽孢杆菌FS140蛋白酶分枇发酵的代谢特性进行了研究.首先描述了FS140分枇发酵过程中细胞生长、产物积累、糖消耗的变化规律.基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,建立了苏云金芽孢杆菌蛋白酶发酵过程细胞生长、产物合成及基质消耗随时间变化的数学模型.动力学模型计算值结果与实验值拟合良好,较好反映了苏云金芽孢杆菌分批发酵过程的动力学特征.     

灵芝三萜酸分批发酵的非结构动力学模型

研究了灵芝胞内和胞外三萜酸在30L发酵罐中分批发酵的动力学特征。利用Sigmoid函数构建了灵芝细胞生长、底物消耗、胞内和胞外三萜酸的非结构动力学模型,并根据Boltzmann拟合求解出各模型参数。结果表明,各模型预测值能够较好地吻合实验实测值。灵芝细胞比生长速率在第2.5天达到最大值（μmax）,为0.700d?1;葡萄糖比消耗速率在第2.4天达到最大值（qS, max）为1.060d?1;胞内三萜酸比合成速率在第4.7天达到最大值（qITA, max）为11.345mg/(g·d);胞外三萜酸比合成速     

黑曲霉过氧化氢酶发酵过程的数学模型

研究了黑曲霉发酵生产过程氧化氢酶的分批发酵动力学,并建立了发酵过程菌体生长,基质消耗及酶合成的随时间变化的数学模型。Logistic方程,Luedekin-Piret方程及与Luedeking-Piret方程相似的基质消耗方程能够很好地分别描述黑曲霉细胞的生长,发酵产酶过程及葡萄糖的消耗,过氧化氢酶的发酵合成是生长耦联的,研究中还将3个动力学模型的预测值和实验值进行了比较。     

酵母菌转化人参皂苷Rb1的动力学

在分批发酵中,对酵母菌转化人参皂苷的动力学进行了研究。应用Logistic方程和Luedeking-Piret方程,得到了描述分批发酵过程中,酵母菌体生长、底物消耗和产物合成的动力学模型及模型参数,并对实验数据与模型进行了验证比较,模型计算值与实验值拟合良好,所建模型能很好地描述酵母菌转化人参皂苷的动力学特征。为进一步研究和预测酵母菌生物转化过程奠定理论基础。     

灵芝胞外多糖分批发酵动力学模型

利用分批发酵研究了灵芝(Ganoderma lucidum)胞外多糖的合成特性,结果表明Ganodermalucidum多糖合成和菌体生长呈部分生长关联型。菌体干重、胞外多糖分别达到15.56g·L-1、3.02g·L-1,胞外多糖对细胞干重得率系数(Yp/x)为0.19。根据分批发酵试验结果采用Logistic方程、Luedeking-Piret方程和类似Luedeking-Piret方程,得到了描述灵芝生长、胞外多糖以及葡萄糖底物消耗分批发酵动力学模型。同时在初始葡萄糖变化较大范围内,试验数据与模型预测值进行了比较拟合,平均相对误差小于5%,表现出很好的适用性。表明该动力学模型对指导灵芝胞外多糖的发酵生产具有实际意义。     

蛹虫草多糖和D-甘露醇深层发酵的非结构动力学模型

多糖和D-甘露醇是蛹虫草的重要药理活性成分。本文开展了蛹虫草在分批发酵过程中同时生产多糖和D-甘露醇的发酵动力学研究。利用Sigmoid函数构建了蛹虫草菌丝生长、糖基质消耗、多糖和D-甘露醇的非结构动力学模型,并根据Boltzmann方程拟合求解出各模型参数。结果显示,各模型的实测值和预测值拟合度较好。蛹虫草比生长速率在第1.0天达到最大值（μ_max）1.244d^-1;底物葡萄糖的比消耗速率在第0.6天达到最大值（q_{S, max}）2.163d^-1;多糖比合成速率在第2.0天达到最大值（q_{P, max}）51.852mg/(g·d);D-甘露醇比合成速率在第0.99天左右达到最大值（q_{D, max}）37.963mg/(g·d)。蛹虫草多糖的形成与菌丝细胞的生长呈现部分生长关联型,而D-甘露醇的形成与细胞生长呈现生长关联型关系。研究结果为利用分批发酵规模化同时发酵生产蛹虫草多糖和D-甘露醇提供了理论依据。     

一株法夫酵母虾青素高产菌株的生产性能

为了评价虾青素高产菌株-法夫酵母JMU-MVP14的生产性能及建立虾青素高产发酵技术,通过测定糖、生物量、虾青素产量、总类胡萝卜素产量等发酵参数,用摇瓶试验对比了法夫酵母JMU-MVP14和出发菌株的差异,用7 L罐试验对比了pH值调控方式及补料培养基成分对发酵的影响,用1 m3罐试验评估了法夫酵母JMU-MVP14高密度发酵虾青素的产量水平。摇瓶发酵结果表明,法夫酵母JMU-MVP14虾青素及总类胡萝卜素的细胞产率分别达到6.01 mg/g及10.38 mg/g;7 L罐分批发酵试验结果表明,自动流加调     

法夫酵母PLX-All发酵纤维素酶水解物合成虾青素

法夫酵母（Phaffia rhodozyma)PLX-All菌株能够发酵纤维素酶水解物进行虾青素的生物合成。纤维素的酶解物主要为纤维二糖和葡萄糖,在另外添加适量其它营养物后可被法夫酵母发酵用于生长及合成虾青素。摇瓶试验结果表明,培养108h,法夫酵母的生物量可达2.3g／L,虾青素的产率达913.4g／g干细胞,虾青素体积产率为2.1mg／L。在2L罐的发酵试验中,法夫酵母的生物量可达3.23g／L（第96h）,虾青素的产率达581.4g／g干细胞,虾青素体积产率达1.88mg／L。     

法夫酵母PLX-All发酵纤维素酶水解物合成虾青素*

法夫酵母（Phaffia rhodozyma)PLX-All菌株能够发酵纤维素酶水解物进行虾青素的生物合成。纤维素的酶解物主要为纤维二糖和葡萄糖,在另外添加适量其它营养物后可被法夫酵母发酵用于生长及合成虾青素。摇瓶试验结果表明,培养108h,法夫酵母的生物量可达2.3g／L,虾青素的产率达913.4g／g干细胞,虾青素体积产率为2.1mg／L。在2L罐的发酵试验中,法夫酵母的生物量可达3.23g／L（第96h）,虾青素的产率达581.4g／g干细胞,虾青素体积产率达1.88mg／L。     

法夫酵母产虾青素的反复分批及反复分批补料发酵

以生物量和虾青素产量为指标,考察法夫酵母多批次半连续培养产虾青素的稳定性。实验结果显示,在摇瓶上分别以4 d和5 d为周期反复分批培养法夫酵母,虾青素产量呈现先增加再下降的趋势,但第2代至第7代虾青素产量仍高于第1代,并且4 d为周期的虾青素平均产量略高于5 d的。在5 L罐法夫酵母进行反复分批补料发酵中,不管是补加30％的葡萄糖还是补加30％的淀粉水解糖,第2个批次发酵的生物量和虾青素产量均达到第1个批次的水平,表明菌种稳定性较好。     

法夫酵母高密度培养及虾青素的高产研究*

本文对法夫酵母Phaffia rhodozyma的不同流加培养模式进行了研究。实验结果表明,采用指数流加,虾青素产率和细胞干重具有较大值,分别达到14.52mg/l和32.56g/l;其次是恒pO2流加和恒速流加培养,虾青素产率分别达到8.89mg/l和6.70mg/l; 恒pH流加方式更有利于法夫酵母细胞的生长(14.62g/l DCW)。但是,不同流加培养模式所得的μmax和qasta具有较大的差距。恒pH、恒pO2流加培养及间歇培养有较大值,分别为0.0613 h-1、0.056 h-1、0.053 h-1;指数流加的μmax较小。间歇培养中虾青素生成比率最大,qasta=0.048×10-3h-1。     

烷化剂NTG诱变虾青素产生菌红法夫酵母的研究

虾青素是一种很有效的生物抗氧化剂和某些生物的天然着色剂,应用前景广阔。红法夫酵母是 生产虾青素的一个来源,优点颇多。天然菌株虾青素产量较少,缺少实用价值。实验采用烷化剂ＮＴＧ 诱变红法夫酵母,筛选出类胡萝卜素产量高的诱变株。用薄层层析对红法夫酵母产生的色素及其皂 化产物进行分析,并对各个成分的扫描光谱进行了比较。认为红法夫酵母产生的类胡萝卜素成分主 要是虾青素及虾青素二酯,还有一部分β－胡萝卜素。同时,还对虾青素产生的时相和ＢＨＴ对虾青素 光分解的保护作用进行了初步研究。     

Growth kinetics and astaxanthin production of Phaffia rhodozyma on glycerol as a carbon source during batch fermentation

Glycerol was studied as a substrate for astaxanthin by Phaffia rhodozyma PR 190. With co-utilisation of yeast extract and peptone, the maximum specific growth rate was 0.24 ± 0.02 h–1. Astaxanthin percentage in total pigment is constant (0.78 mg/g) and its yield from glycerol is always 0.97 mg/g. The yield of biomass from glycerol alone is 0.50 ± 0.02 g/g. The specific rate of astaxanthin production versus the cell growth rate reached a maximum for an optimal specific growth rate of 0.075 h–1. For this optimal value, the maximum specific astaxanthin production rate is 0.09 ± 0.01 mg/g.h. The best astaxanthin results were : 33.7 mg/l, 0.2 mg/l.h and 1.8 mg/g yeast after a fermentation term of 168 hours. Our results suggest a strategy of astaxanthin production in fed batch culture or chemostat at a growth rate of 0.075 h–1. © Rapid Science Ltd. 1998     

乳酸钠促进法夫酵母虾青素合成代谢流作用分析

【目的】研究乳酸钠(一种糖代谢产物)的加入对法夫酵母JMU-VDL668发酵过程中细胞生长和虾青素合成的影响。【方法】分别在摇瓶和7 L发酵罐实验基础上,采用代谢通量分析的方法分析添加乳酸钠对法夫酵母菌株JMU-VDL668合成虾青素代谢流的影响。【结果】在7 L发酵罐实验中添加乳酸钠,虾青素产量最高可达17.70 mg/L,与对照组相比提高26%。代谢通量分析表明,乳酸钠可以调节丙酮酸、乙酰辅酶A节点处的代谢通量分布,乳酸在乳酸脱氢酶的作用下可以直接进入代谢网络的后半程,乙酰辅酶A的通量和进入TCA循环的通量得到了显著加强。【结论】乳酸钠的加入提供了更多的乙酰辅酶A等前体物质和能量供给,因此促进了虾青素的合成。     

氧载体强化氧传递促进法夫酵母虾青素的合成*

法夫酵母生物合成虾青素是强好氧发酵过程,溶氧水平直接影响细胞虾青素的产率。本文对虾青素的氧载体强化氧传递双液相发酵进行了研究。实验结果表明,添加豆油(作为氧载体)可提高法夫酵母发酵时的溶氧水平,促进虾青素的合成:添加豆油 0.5-5.0%(w/v),虾青素产量随豆油添加量逐步提高,最高时达到2.98mg/L,对照组虾青素产率为2.50mg/L。并证明产量的提高是单位质量细胞的虾青素合成效率提高的结果。摇瓶培养时转速的高低不同,对豆油的最适添加量存在影响。较高摇瓶转速有利于豆油在培养基中分散,从而利于强化氧的传递。     

Growth and carotenoid production of Phaffia Rhodozyma in fed-batch cultures with different feeding methods

The growth and carotenoid production of Phaffia rhodozyma in fed-batch cultures with different feeding methods and grown at specific growth rates similar to the batch culture was compared. With constant feeding, exponential feeding, DO-stat and pH-stat fed-batch cultures of Phaffia rhodozyma, the highest biomass (17.4 g/l) and lowest carotenoid content (307 g/g cell) of Phaffia rhodozyma was from the DO-stat fed-batch culture. The lowest biomass (14.7 g/l) and highest carotenoid content (412 g/g cell) was from the exponential, fed-batch culture.