重组类人胶原蛋白工程菌补料发酵过程建模

对产类人胶原蛋白的重组大肠杆菌Escherichia coli(E. Coli) 的批式和分批-补料培养动力学进行了研究。通过检测发酵过程的基质浓度、菌体量和产物浓度,建立了一组反映发酵的动力学模型,并考虑了非工程菌存在的影响,分析了细胞生长、底物消耗、基因工程产物生成的过程,结果显示该动力学模型可以很好的拟合发酵过程。     

基因重组大肠杆菌表达类人胶原蛋白诱导条件优化研究

为了提高重组大肠杆菌BL21高密度发酵生产类人胶原蛋白的产量,分别研究了诱导时机、乙酸浓度、诱导强度以及补氮方式对外源基因表达的影响,并对各因素进行了优化。采用补料-分批式发酵,初始装液体积为6L。最终细胞密度可达到84.3g／L,类人胶原蛋白的表达量为14.6g/L。结果表明:在对数生长的中后期进行诱导,尽量减少乙酸的积累量,42℃诱导3h后降温至39℃继续诱导,并采用每隔10min补36ml补料氮溶液的周期操作方式,有利于细胞的生长和外源蛋白的表达。     

重组大肠杆菌高密度发酵生产类人胶原蛋白Ⅱ条件优化

通过考察pH、培养温度、溶解氧浓度和诱导时机对细胞生长和类人胶原蛋白Ⅱ表达的影响, 确定这些因素的最佳控制范围, 优化发酵条件。结果表明: 控制初始pH为6.5, 诱导后pH为6.8, 培养温度34°C, DO 20%及在对数生长后期进行诱导, 有利于细胞生长和外源基因的表达, 最终细胞密度为88.4 g/L, 类人胶原蛋白Ⅱ产量达到14.2 g/L。     

厌氧发酵产氢细菌的筛选及其产氢优化

本研究以河底泥为来源, 使用产氢培养基进行初筛, 再利用小管产氢试验进行复筛, 得到5株产氢能力较好的菌株。对产氢量最高的菌株FML-C1进行16S rDNA序列分析, 鉴定为阴沟肠杆菌, 确定了其分类地位。培养基优化采用Plackett-Burman试验设计筛选出影响产氢的3个主要因素: 葡萄糖、缓冲液和还原剂。利用最陡爬坡路径逼近最大响应区, 采用中心复合试验设计(CCD)及响应面分析法(RSM)进行回归分析, 建立产氢培养基优化的二次模型。模型求解产氢最佳培养基为葡萄糖21.5 g/L、缓冲液 13.6 mL/L 和还原剂10.0 mL/L, 最大理论产氢量2367.83 mL/L。5批验证试验结果平均值与预测值接近, 表明该模型与实际情况拟合良好, 实际最大产氢量2347.40 mL/L, 较优化前产氢量提高127.42%。