生物反应器及其研究技术进展

阐述了生物反应器设计、放大的新理念及关键技术发展,并在此基础上综述了应用于生物技术产品生产的生物反应器的主要发展趋势,包括以代谢流分析为核心的生物反应器系统、基于计算流体力学模拟技术的传统发酵罐改良、微型生物反应器、动物细胞反应器和酶反应器。     

拟干酪乳杆菌发酵L-乳酸合成培养基的优化

为开发一种适合于乳酸发酵过程代谢流分析(MFA)的合成培养基,以拟干酪乳杆菌Lactobacillus paracasei为对象,考察主要营养成分对其生长和乳酸合成的影响.在合成培养基的优化过程中,先确定了影响菌体生长和乳酸合成的主要营养物质及其浓度范围,针对葡萄糖、混合氛基酸、核苷类物质、维生素等生长因子、混合磷源、CaCO3六大类营养成分,使用正交试验法先后设计了六因素五水平和四因素三水平正交试验以及氨基酸梯度试验和氨基酸缺失试验,得到了最佳培养基组成(1L):葡萄糖80g、醋酸钠2g、吐温-80 1 mL、柠檬酸氢二铵1g、金属离子0.72g、混合氨基酸3.925g、核苷类物质0.15g、维生素等生长因子0.075g、混合磷源0g、CaC03 35g.以半合成培养基为对照,考察优化后的合成培养基对菌体生长和乳酸合成的影响.结果表明,菌体在合成培养基中的乳酸产量、产率均比半合成培养基中高.这些结果为L.paracasei的代谢流定量研究莫定了基础.     

生物过程工程展望——发酵工程技术发展现状与趋势

发酵工程是利用微生物的生命活动来获得微生物菌体或其代谢产物的过程．是利用微生物进行大规模生产的技术,它是微生物学与工程学相结合的以产品生产为导向的一门应用学科。     

放线菌工业菌种选育、过程优化与放大研究进展

放线菌属由于能够产生一系列结构复杂的生物活性物质而受到广泛关注, 这些活性代谢产物的大规模发酵生产在医药、农业等领域的应用中起着重要的作用。本文综述了近年来放线菌次级代谢产物产业化研究的一些新进展, 包括菌株的改造、生物过程优化和控制以及发酵放大技术, 并对这些方法和技术进行了讨论。     

甘油相控制策略对重组毕赤酵母表达瑞替普酶(reteplase)的影响

研究了甘油补料策略对毕赤酵母表达reteplase(rPA)的发酵过程中细胞的生长和rPA表达的影响。通过将对甘油补料速率由10g/L.h-1增大到20g/L.h-1,细胞比生长速率,甘油的比消耗速率,甘油得率等都得到极大提高。而且,诱导期细胞生长,甲醇消耗和rPA的生成速率都增加,rPA的最大表达量从140.2mg/L增加到199.5mg/L。此另外,甘油补料时间也是影响rPA表达的重要因素,甘油补料时间短,细胞密度小,表达rPA少,甘油补料时间长,细胞密度增大,rPA的表达速率也增加,但是到诱导后期,细胞死亡率增大,蛋白酶释放增加,rPA的降解增强。     

利用乙腈作为内标气相色谱法快速测定发酵液中的乳酸

建立了一种内标法准确、快速测定发酵液中乳酸含量的方法。色谱柱为2m×3mm(i.d.),内填GDX-103的不锈钢柱,FID检测器。内标为1.0%的乙腈溶液。实验结果表明,该方法的相对标准偏差小于1.0%(n=7),回收率在99%以上。方法具有前处理简单、干扰小、灵敏度高、分析速度快,线性测定范围宽等优点。     

固定化酵母细胞连续生产转化糖反应动力学的研究

利用海藻酸钠固定化面包酵母细胞,在搅拌罐和填充柱反应器内连续反应由蔗糖生产转化糖,对该过程的反应动力学研究结果表明;内,外传质阻力,转化酶活力、料液流量,搅拌速率和媒体半径对转化率有影响,本文给出了它们之间相互关系的数学表达式,本文还定义了阻力因子,动力因子及返混因子,并讨论了它们对转化效率所起的作用,给出了串联反应器操作的有关计算公式,测定了有关动力学参数,给出了料液流量控制,搅拌转速控制,媒体半径选择和最大转化率操作条件的计算方法,并在搅拌罐反应器、填充柱反应器和串联搅拌罐反应器中进行了实验和计算,从实验上验证了动力学理论研究结果。     

大肠杆菌W 3110(pEC901)的αA干扰素生产

通过大肠杆菌w 3110(pEc 901)和宿主菌w 3110的连续培养,分别得到它们的最大比生长速率、饱和常数、维持系数和生长得率系数。两者生长动力学参数的差异表明由于质粒pEC 90l的存在,明显使大肠杆菌的生长速率降低及维持代谢的消耗增大。W 3110(pEc901)的质粒稳定性和αA干扰素的表达均随比生长速率的增大而增大。在补料分批培养中,通过葡萄糖的流加维持w 311O(pWC 901)较高的比生长速率,培养13 h的干扰索效价达到2．5×10　10u／L,比摇瓶培养大为增加。     

大肠杆菌W 3110(pEC901)的αA干扰素生产

通过大肠杆菌Ｗ３１１０（ｐＥＣ９０１）和宿主菌Ｗ３１１０的连续培养,分别得到它们的最大比生长速率、饱和常数、维持系数和生长得率系数。两生长动力学参数的差异表明由于质粒ｐＥＣ９０１的存在,明显使大肠杆菌的生长速率降低及维持代谢的消耗增大,Ｗ３１１０（ｐＥＣ９０１）质粒稳定性和ａＡ干扰素的表达均随比生长速率的增大而增大。在补料分批培养中,通过葡萄糖的流加维持Ｗ３１１０（ｐＷＣ９０１）较高的比生长速率     

大肠杆菌中从头合成白藜芦醇途径的设计及优化

白藜芦醇是一种极具药用价值的植物源芪类化合物。为了在E. coli实现白藜芦醇的从头合成,构建了由酪氨酸解氨酶（TAL）,香豆酸-CoA合成酶（4CL）和白藜芦醇合成酶（STS）组成的非天然合成途径。经3天发酵后,白藜芦醇产量仅为2.67 mg/L,而其中间体香豆酸的积累达到了95.64 mg/L。为了进一步改善异源途径的效率,对4CL和STS模块采取融合表达、高拷贝表达及启动子工程改造的策略,最终使白藜芦醇产量提高到了9.6倍,达到了25.76 mg/L,同时香豆酸的积累减少到了20.38 mg/L。这些研究结果为更高效白藜芦醇从头合成工程菌的构建及最终实现白藜芦醇的微生物大规模生产奠定了基础。