混合碳源发酵生产头孢菌素C过程优化

本文对头孢菌素C（Cephalosporin C,CPC）发酵过程中碳源补料控制策略进行了优化研究,提出了一种基于DO—Stat的混合碳源流加策略,提高了发酵整体性能。在7L发酵罐上对使用该策略和传统补油策略的头孢菌素发酵性能进行比较,结果表明,采用补加混合碳源（葡萄糖＋豆油）策略时,CPC终浓度最高,达到36．99g／L,CPC得率也从使用传统单纯补油策略时的11．39％提高到22．19％,代谢副产物去乙酰氧头孢菌素C（DAOC）的积累量少,DAOC／CPC只有0．38％,达到生产要求。     

不同补料控制方式发酵生产头孢菌素C的性能比较

在7 L发酵罐下,对利用顶头孢霉菌(Cephalosporins acremonium)发酵生产头孢菌素C(CPC)过程的最优底物流加工艺进行了研究。提出了一种新式硫铵豆油耦联型的硫铵流加策略。该控制策略可将发酵液中的氨态氮浓度控制在3 6 g/L之间,同时满足了发酵前期细胞生长与CPC合成对氮源和硫源的需求,促进了顶头孢霉菌菌丝分化,为发酵后期的CPC高效生产奠定了前期基础。比较了CPC合成期内间歇、匀速和DO-Stat自动流加3种不同豆油流加方式的发酵性能。研究发现,耦联使用硫铵/后程通富氧空气DO-Stat法进行硫铵和豆油的同时补料和CPC发酵,可将碳源浓度与溶解氧浓度DO同时控制于适中水平,使CPC合成以高浓度和低副产物积累的方式进行,最终CPC浓度和得率分别达到35.77 g/L和13.3%。主代谢副产物脱乙酰氧头孢菌素C(DAOC)的积累量和DAOC/CPC分别仅有0.178 g/L和0.5%。     

精氨酸脱亚胺酶活性以及瓜氨酸转化研究

目前,L-瓜氨酸的主要生产方法为化学法水解L-精氨酸.利用精氨酸脱亚胺酶可以直接转化L-精氨酸获得L-瓜氨酸,条件温和、效率高、环境友好,因而在工业化生产中具有很好的应用前景.本研究将优化后的单增李斯特菌(Listeriamonocytogenes)精氨酸脱亚胺酶(ADI)基因序列分别克隆到相应的载体pET-21a、pWB980及pAO815中,并分别转化大肠杆菌BL21(DE3)、枯草芽胞杆菌WB600及毕赤酵母GS115中构建表达菌株.发现大肠杆菌能高效表达ADI.经过5L发酵罐验证,发酵后酶活力单位可达200 000～270 000 U·L-1.经过验证,该酶可以很好地应用于L-瓜氨酸生产.在7 920～17 600 U· L-1的ADI存在条件下,5.5h内,可使95％的浓度为94～258 g·L-1的精氨酸转化为瓜氨酸.该方法具备良好的工业化应用前景.