内循环气升式生物反应器培养甘草细胞

自行设计研制了７Ｌ,９Ｌ及２５Ｌ内循环气升式生物反应器,并应用于甘草细胞的放大培养研究。在接种量为８％（Ｗ／Ｖ）通气率为０．２—０．２５ｖｖｍ的条件下,甘草细胞在反应器中生长迅速。其中在９Ｌ反应器中生长最好,最高生物量达１６．２５ｇ／Ｌ,生长速率达０．９ｇ／Ｌ．ｄ,均高于摇瓶培养。培养过程中ｐＨ值、溶氧状况通过电极自动显示记录,说明设计的气升式生物反应器适合于甘草细胞的大规模培养。     

10升气升环流式生物反应器培养紫草细胞

本文采用自行设计研制的10升气升环流式生物反应器培养紫草细胞,培养周期34d．前14d为细胞生长培养,细胞生长呈正常的S型曲线,细胞增长到原细胞接人量的4倍．后20d为紫草色素生产培养,细胞增长到32倍。整个周期每升培养液可生产紫草色素0．6g,在反应器中,培养液pH值的变化与细胞生长呈正相关,与紫草色素的形成呈负相关,pH值变化规律可用于监测紫草细胞在生物反应器的生长和色素形成．     

改进型气升式反应器能耗的研究

首次研究了操作条件和反应器结构（导流筒直径和静态混合元件数）对改进型气升式反应器功耗的影响。结果表明,优化导流筒结构可以实现节能降耗。曝气量相同时,在导流筒直径为4.0cm,静态混合元件数为39的条件下,改进型反应器的功耗最小,比普通反应器平均降低23.6%。达到相同供氧能力时,在导流筒直径为5.5cm,静态混合元件数为13的条件下,改进型反应器的功耗最小,比普通反应器平均降低43.9%。在改进型反应器中,升流区功耗最大,占70%～80%;底隙区次之,占20%左右;气液分离区最小,小于10%;降流区功耗可以忽略不计。最大体积功耗出现在底隙区。升流区是解决反应器能耗问题的重点。     

新型气液双升式动物细胞反应器

为克服目前动物细胞反应器存在的不足 ,设计了一种新型气液双升式动物细胞反应器( ALLR)。该反应器结合了气升式反应器和流化床反应器的优点 ,同时在结构上使气泡与流体自然流动与分离 ,消除了气泡凝聚破裂给细胞造成的机械损伤。测定了 2 L反应器的液体循环流速及氧传质系数 KLa值 ,表明 ALLR具有较好的传质性能和极小的流体剪切力 ,适合动物细胞的大规模培养     

气液双升式反应器动物细胞培养及批式生长动力学模型

初步研究了气液双升式动物细胞反应器微载体培养 Bowes细胞和悬浮培养 M4G3杂交瘤细胞的生长条件 ,在不加入消泡剂和保护剂的情况下 ,批式培养 Bowes细胞的最大密度为 2 .6×1 0 6/ml,批式培养 M4G3细胞的最大密度为 1 .5× 1 0 6/ml。基于细胞生长的密度效应 ,建立了动物细胞生长动力学模型 :　　 μ=0　　 t相似文献   

应用气升式反应器培养草酸青霉菌菌丝球的研究

应用0.5L气升式反应器成功实现了对高效染料吸附丝状真菌——草酸青霉菌(Penicillium oxalicum)的颗粒化,初步解决了菌体与培养液分离的问题。以OD600为0.23的孢子悬浊液接种时,菌丝成球的最佳接种量为2.5%,最佳通气量为0.5L/min。菌球直径及沉降速度随时间均呈线性增长。在最佳接种量（2.5%）和最佳通气量（0.5L/min）下,30℃培养72h后,菌球的直径和沉降速度分别为(4.0±0.8)mm和(14±3)mm/s。     

气升式生物反应器在杂交瘤细胞培养中的应用

前述研究工作基础上,设计开发了10L规模的动物细胞培养用气升式生物反应器。应用该生物反应器悬浮培养杂交瘤细胞．通过平行试验,考察了该反应器设计的合理性和可靠性。结果显示该反应器不存在限制细胞生长、代谢和产物生成的因素,而且细胞破损技彻底消除,表明该气升式生物反应器给细胞生长、代谢和产物生成提供了理想的培养环境,其设计是成功的。     

微生物胞内酶(细胞)在气升式生物反应器中的大规模生产

气升式生物反应器由于周期变压和供氧特性在生产微生物胞内酶（细胞）时具有优良的性能,酶活力和稳定性的提高、发酵周期的缩短、单位能耗的降低、生产能力的提高,均显示了该反应器在传质、混合、流场特性、能耗等综合性能优越于机械搅拌发酵罐。     

The ejector loop reactor: Application for microbial fermentation and comparison with a stirred‐tank bioreactor

Ejector loop reactors (ELR) are successfully used in industrial chemical processes for gas/liquid reactions. They achieve higher mass transfer rates compared to the stirred‐tank reactor (STR) at comparable specific power input. Insufficient oxygen transport and shear stress induced growth inhibition are limiting parameters during microbial fermentation. Due to its better mass transfer characteristics, the ELR was expected to have beneficial effects on biomass and recombinant protein production. One concern, however, was whether the ELR's shear stress characteristics would have a negative effect. This study evaluated the suitability of using the Buss‐Loop® Reactor (BLR), one of the most advanced ELR technologies, as a bioreactor. The well‐studied STR was used as a reference. A lab scale BLR was adapted for microbial fermentation. Mass transfer rates and specific power inputs were within the same order of magnitude in the ELR and the reference STR. Maximum values of 207 and 205 h^?1 at power inputs of 6.9 and 9.7 W/L were measured in the ELR and STR, respectively. During batch fermentation of Escherichia coli K12 MG1655, maximum cell densities were higher in the ELR (OD600 of 22) than in the STR (OD600 of 18). Green fluorescence protein (GFP) production with pGS1 was comparable; however, more GFP was released into the media in the ELR. This indicates higher cell disruption compared to the STR. Despite this drawback of the first prototype, our work clearly demonstrates the potential of the ELR as a system for microbial fermentations.     

微生物发酵生产多糖的研究进展

微生物是一种能生产多糖的可再生资源,微生物多糖因独特的生理活性和广阔的应用前景而备受人们的关注.本文阐述了微生物多糖的产生菌和发酵培养条件等方面的研究进展,以期对微生物多糖的深入研究和广泛应用有一定的指导意义.     

油脂在抗生素发酵工业中的应用

发酵工业中使用油已有较长的历史,由于(1)油的绝对价格比淀粉质原料的高;(2)油脂代谢需要消耗大量的氧,使供氧能耗上升;(3)不同的油或同一种油,生产批次不同可能对发酵造成影响等原因。油在发酵过程中主要作为消泡剂和碳源。事实上,在发酵工业中油具有多种用途 。     

Selection of Leptospirillum ferrooxidans SRPCBL and development for enhanced ferric regeneration in stirred tank and airlift column reactor

Presence of Leptospirillum ferrooxidans plays significant role in ferric sulphate generation during bioleaching process. Thus, an attempt was made to select L. ferrooxidans from the polymetallic concentrate leachate and further developed it for enhanced ferric iron regeneration from the leachate in shake flask, stirred tank and column reactor. When ferric to ferrous iron ratio in the shake flask reached to 20:1, L. ferrooxidans out competed Acidithiobacillus ferrooxidans and accounted for more than 99% of the total population. The isolate was confirmed by 16S rRNA genes sequence analysis and named as L. ferrooxidans SRPCBL. When the culture was exposure to UV dose and the oxidation-reduction potential of the inoculation medium was adjusted to 40 0mV by ferrous:ferric iron ratio, the IOR reached to as high as 1.2 g/L/h in shake flask, even with initial ferrous iron concentration of 200 g/L. The chalcopyrite concentrate leachate containing 12.8, 15.7, and 42.0 g/L ferrous iron, ferric iron and copper, respectively was studied for ferric iron regeneration with the developed polymetallic resistant L. ferrooxidans SRPCBL in stirred tank and a developed biofilm airlift column, the highest IOR achieved were 2.20 g/L/h and 3.1 g/L/h, respectively, with ferrous oxidation efficiency of 98%. The ferric regeneration ability of the developed isolate from the leachate proves useful for a two-stage metal extraction process.     

酵母发酵玉米秸秆水解液产麦角甾醇应用研究

生物质是一种可再生资源,生物质发酵可产生高端化工产品.本文主要探讨蒸汽爆破处理玉米秸秆及水解可发酵单糖,考察酵母发酵玉米秸秆糖化液产麦角甾醇的应用研究.实验结果表明:当固液比10%,盐酸浓度1.5%,90℃水解反应3 h,还原糖含量达到53.3%,纤维素转化率79%.发酵工艺参数为玉米秸秆糖化液6.0°Bx,玉米浆4%,pH 7.5,接种量10%,28℃摇床振荡培养32 h,细胞生物量达8.5 g/L,麦角甾醇含量可达2.35%.同时对玉米秸秆发酵产麦角甾醇晶体进行结构表征.     

生物发酵法制备木糖醇的研究进展 *

木糖醇由于其特殊的物理,化学性质在众多领域被广泛应用,全球需求量日益增多.目前,木糖醇的工业生产方法是由纯D-木糖在高温,高压下化学催化法制得的,该方法存在原料要求高,能耗高,条件苛刻,污染重等问题.生物发酵技术可以利用菌株发酵价格低廉的农作物废弃物来制备木糖醇,由于其原料来源广,能耗低,条件温和,环境友好等优点而备受关注,是一种潜在的具有吸引力的化学过程替代品.然而,由于发酵产物木糖醇含量低,微生物发酵法制备木糖醇的路线尚未在工业上得到实践.综述了生物法制备木糖醇过程中影响木糖醇产率的因素以及可能的菌种改造技术,并给出了生物技术生产木糖醇目前面临的挑战,进一步展望了生物法制备木糖醇的研究方向.     

蛋白质谷氨酰胺酶的发酵及初步分离和应用研究

研究了不同发酵条件对于产吲哚金黄杆菌（Chryseobacterium indologenes）生产蛋白质谷氨酰胺酶能力的影响,酶的分离和初步的应用。通过考察种子的生长曲线,发酵的温度、转速、摇瓶装液量,碳源和氮源,得出最大产酶能力的发酵条件为：30℃,200r/min,装液量25ml/250ml,蔗糖为碳源,多聚蛋白胨为氮源,发酵10~12h。初步分离研究表明在4倍超滤浓缩和4倍乙醇沉淀条件下,酶活力回收率均为最高,分别为84.99%和76.07%。该酶与酪蛋白37℃温育2h时,酪蛋白的脱酰胺度为41.03%,到24h后,脱酰胺度不再增加,并且酪蛋白的溶解性也有所增加。