利用制糖废蜜流加培养酵母的动力学研究

研究了以廉价原料糖蜜流加培养酵母的生产工艺,确定了最佳工艺参数,并根据酵母在流加培养过程中比生长速率和耗糖速率的变化,对动态的糖流加工艺进行研究,得出了流加培养的动力学模型,然后通过流加培养过程中实际糖流加曲线对所提出的模型进行验证。研究结果表明,流加培养模型能较好地反映酵母流加培养过程中糖流加的规律,对酵母的流加培养具有一定的指导意义。     

流加培养技术

现在有三种生物反应器运转方式,即纯批式、连续式和流加式(fed-batch)或称作半批式,在批式发酵过程中,除要调节pH和在通气培养情况下需供给氧气外,所需要的全部养料在接种前都已存在于培养基中。连续发酵过程中有营养培养基的流入和流出,因此反映器中     

表达TNFR-Fc融合蛋白的GS-CHO细胞动态流加培养过程的设计

人肿瘤坏死因子受体Ⅱ-Fc融合蛋白在治疗风湿性、类风湿性关节炎方面拥有广阔的市场前景和巨大的经济价值。本实验以表达TNFR-Fc融合蛋白的GS-CHO细胞为研究对象,结合细胞生长代谢特性和动力学参数分析,以葡萄糖为关键控制参数,通过测定培养上清的葡萄糖浓度对培养过程中的葡萄糖消耗进行及时的预测,调整流加速率,形成了以满足细胞生长代谢需要为基本原则的动态流加培养过程设计模型。在此控制模型指导下,建立了高效的流加培养过程。使最大活细胞密度和最大融合蛋白浓度分别达9.4×106cells/mL和207mg/L,较批次培养分别提高了3.4倍和3倍。本研究所采用的研究方法和控制策略为优化GS-CHO细胞培养过程和TNFR-Fc融合蛋白成功迈向产业化奠定了基础。     

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   

用遗传算法优化流加培养的底物流加轨迹

遗传算法（Genetic Algorithm,GA)j是把生物进化论和遗传学原理应用于工程优化而创造出来的新的优化算法,在复杂问题的优化方面显示出了优良性能。近年来GA开始应用于发酵工程领域,本文介绍了应用GA优化流加培养流加轨迹的原理和方法。     

动物细胞流加培养的技术现状和发展趋势

流加培养是当前重组蛋白生产的主流培养模式。流加式操作主要是根据细胞对营养物质的不断消耗和需求,设计连续或半连续的流加浓缩营养物,使细胞持续高密度的生长,提高单位反应器体积内目的蛋白产量,从而达到高效生产的目的。流加培养工艺的关键技术主要包培养基的优化设计、流加策略的选择及优化、细胞代谢的调控。     

基因工程菌培养过程的动力学模型

基因工程技术是当代生物工程的核心．在实验室中已经应用基因工程菌株得到多种有重要价值的产矿1,但真正能转化为工业化生产的还不多。这主要因为工程菌培养技术是传统发酵工艺的延伸和发展,缺乏完善的理论和成熟的操作准则,使得工艺设计和操作存在较大缺陷。而对基因工程菌培养过程进行控制的关键在于解决这样一个问题m：宿主的生理遗传特性影响着外源基因的表达,外源基因的表达又影响着宿主的生长特性．研究其培养过程的动力学行为主要就是将二者之间的作用规律和控制因素了解清楚,建立合理的数学模型．因此工程菌培养过程的动力学研…     

高发酵活力面包酵母的高产率流加培养策略研究

首先优化了面包酵母生产过程中分批培养阶段的操作条件,然后在连续培养实验的基础上．确定了面包酵母流加培养的最佳参数,并得出了发酵活力与比生长速率之间的关联式。根据这一关联式和指数流加培养模式,提出了两阶段控制比生长速度的流加培养策略。研究结果表明：采用初糖浓度为15～30g／L、残糖控制浓度为3～6g／L以及分阶段控制搅拌转速以提供不同的传氧速率;应用提出的流加培养策略进行面包酵母培养．在产率达到0．432g/g的同时发酵活力达到1180ml,可实现面包酵母培养过程高产率和高发酵活力的统一。     

Kinetic models for growth and product formation on multiple substrates

Hydrolyzates from lignocellulosic biomass contain a mixture of simple sugars; the predominant ones being glucose, cellobiose and xylose. The fermentation of such mixtures to ethanol or other chemicals requires an understanding of how each of these substrates is utilized.Candida lusitaniae can efficiently produce ethanol from both glucose and cellobiose and is an attractive organism for ethanol production. Experiments were performed to obtain kinetic data for ethanol production from glucose, cellobiose and xylose. Various combinations were tested in order to determine kinetic behavior with multiple carbon sources. Glucose was shown to repress the utilization of cellobiose and xylose. However, cellobiose and xylose were simultaneously utilized after glucose depletion. Maximum volumetric ethanol production rates were 0.56, 0.33, and 0.003 g/L-h from glucose, cellobiose and xylose, respectively. A kinetic model based on cAMP mediated catabolite repression was developed. This model adequately described the growth and ethanol production from a mixture of sugars in a batch culture.     

基于动力学模型的法夫酵母发酵生产虾青素的补料策略优化

对法夫酵母的不同补料发酵方式进行了研究.基于底物抑制模型,提出了一种优化的两阶段补料策略,用于法夫酵母产虾青素的高密度发酵.在发酵的延迟期和对数生长期早期,糖浓度控制在25 g/L左右,在此条件下,生物量可以达到最大,且时间缩短.在对数生长期后期及稳定期,糖浓度控制在5 g/L,虾青素的合成时间可以有效延长.与传统的补料方式相比,采用此补料策略取得了较好的发酵效果.发酵终点细胞干重达到23.8g/L,虾青素产量达到29.05 mg/L,分别比分批发酵提高了52.8%和109%.     

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。     

鸟苷补料分批发酵的研究

目的:以枯草芽孢杆菌TA208为出发菌株,研究了补料分批发酵方式下各种参数对鸟苷产量的影响。方法:采用补料分批发酵工艺,利用纸层析法测定发酵液中鸟苷的产量。结果:确定了葡萄糖、酵母粉和次黄嘌呤的最优补料方式,使鸟苷产量达到32.05g/L,较分批发酵方式提高了36.3%。结论:发酵工艺过程控制对发酵生产鸟苷具有重大影响。     

灵芝胞外多糖分批发酵非结构动力学模型

在２Ｌ搅拌发酵罐上提出了描述了灵芝胞外多糖分批发酵过程中菌球生长、底物消耗和胞外多糖形成的非结构动力学模型。首先研究了灵芝分批发酵特性,结果表明该发酵过程属菌体生长和产物形成相偶联型。然后在总结文献的基础上,运用动力学模型,经过非线性回归,得到了模型中的参数值。通过计算机模拟,证明模型预测值与实际实验值具有良好的拟合性。     

L-异亮氨酸分批发酵动力学模型的研究

对黄色短杆菌L－异亮氨酸高产菌XQ－4（AHV^rAEC^rSuc^gSG^rEth^rα－AB^rIleHx^r）分批发酵动力学模型进行了研究。建立了比较合理的L－异亮氨酸分批发酵动力学模型,为L－异亮氨酸补料分批发酵最优化的研究奠定基础。     

双碳源单细胞蛋白高密度培养

单细胞蛋白(SCP)培养具有增殖速度快、原料来源广、蛋白质含量高等优点,正在成为重要的蛋白质来源之一。生产SCP的原料包括烷烃、低碳醇类及碳水化合物。由碳水化合物,尤其是由各种农副产品加工的废料、造纸工业废水及木质纤维素水解产物等,生产SCP属于废弃资源的综合利用,具有重要的经济和社会意义。这类原料中常含有多种碳源,例如,在木质纤维水解液中,有以木糖为主的五碳糖,也有以葡萄糖为主的六碳糖,木糖与葡萄糖之比约为1:2。这样,木糖的利用就成了一个关键问题。葡萄糖对木糖代谢的抑制作用随葡萄糖比例的降低而减轻;Slinger和Bothast研究了用混合糖培养Candida shehetane的过程,当木糖与葡萄糖的比例为3:1及1:1时,葡萄糖的利用速度分别比木糖高1.6倍及3.4倍;在低还原势时,酵母产酒精速率降低而细胞增长速率加快,可以达到较高细胞浓度。     

Model based calculation of substrate/inducer feed-rate profiles in fed-batch processes for recombinant protein production

A model-based feed-rate profile optimization problem is discussed for the fed-batch recombinant protein production. Two optimization procedures, an evolutionary programming technique and a simplified method using the dynamic programming concept, are discussed and compared. Modeling as well as experimental results are presented.