放射形土壤杆菌Q9415发酵产胞外多糖动力学研究*

放射形土壤杆菌Q941 5产胞外多糖PS 941 5的发酵为混合型发酵。应用logistic方程和L P方程对PS 941 5发酵过程的菌体生长 ,多糖合成以及底物消耗的动力学进行了讨论。研究发现 :logistic方程和L P方程建立的动力学模型较好地拟合了实验数据。     

苏云金芽孢杆菌蛋白酶发酵动力学模型的构建

对苏云金芽孢杆菌FS140蛋白酶分枇发酵的代谢特性进行了研究.首先描述了FS140分枇发酵过程中细胞生长、产物积累、糖消耗的变化规律.基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,建立了苏云金芽孢杆菌蛋白酶发酵过程细胞生长、产物合成及基质消耗随时间变化的数学模型.动力学模型计算值结果与实验值拟合良好,较好反映了苏云金芽孢杆菌分批发酵过程的动力学特征.     

产酸丙酸杆菌FS1171产丙酸发酵动力学研究

对产酸丙酸杆菌(Propionibacterium acidogenes)FS1171产丙酸的分批发酵动力学进行研究,基于经典发酵动力学模型(Logistic、Luedeking-Piret、Dose-Resp方程)及Origin软件优选模型(Boltzmann方程)两种方法分别构建丙酸发酵过程中菌体生长、丙酸合成及底物甘油消耗随时间变化的动力学模型,软件分析表明,经典发酵动力学构建的模型拟合度整体不如Boltzmann方程构建的动力学模型,但前者所构建的3个动力学模型之间有较好的关联性,两种方法构建的模型拟合值和实验值能较好的吻合,说明所构建的产酸丙酸杆菌的发酵动力学能较好地反应丙酸杆菌的发酵过程,为优化发酵过程和工业上放大生产丙酸提供参考。     

α-氯丙酸脱卤酶发酵动力学模型

对α-氯丙酸脱卤酶发酵动力学进行了研究。基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,得到了描述Pseudomonas W20菌发酵过程菌体生长、α-氯丙酸脱卤酶生成及基质消耗的动力学数学模型和模型参数,对试验数据与模型进行了验证比较,模型计算值与试验结果拟合良好,平均相对误差大部分小于10%;对脱卤酶反应动力学进行了研究,结果表明脱卤酶的脱卤反应基本符合米氏方程,并求得最大反应速率V_(max)=1.11×10~(-5)mol/(g·min),表观米氏常数K_m=3.72×10~(-3)mol/L。     

Kinetic model for nuclease P1fermentation by Penicillium citrinum

研究了桔青霉发酵生产核酸酶P1的发酵动力学特性:以Logistic方程和Luedeking-Piret方程为基础,进行最优参数估计和非线性拟合,得到了描述整个发酵过程中的菌体生长、产物合成和基质消耗的动力学模型.对实验数据与模型预测值进行比较,发现模型预测值与实验数据能较好地拟合,基本上反映了桔青霉发酵过程的动力学特征,为以后进一步研究和预测核酸酶P1发酵过程奠定了理论基础.     

甲醇产纤维素菌株的静态发酵动力学研究

目的:为实现甲醇资源化产细菌纤维素发酵过程的优化,研究纤维素生产菌株一木醋杆菌(Gluconacetobacter χγlinus)的静态发酵动力学特性.方法:将木醋杆菌接入甲醇浓度分别为2.7%和4.5%的培养基中驯化,根据Logistic方程和LuedekingPiret方程,研究周期为13d的静态发酵动力学过程.结果:确定静态发酵过程的菌体生长、细菌纤维素合成、底物消耗的动力学参数,得到动力学方程,拟合试验值与模型值,得到甲醇模拟废水培养基平均拟合误差为16%,略高于基础培养基的14%.结论:利用甲醇产纤维索的模型方程可预测菌浓、产物浓度及底物消耗规律,实现静态发酵过程的优化.     

桔青霉摇瓶发酵生产核酸酶P1的动力学研究

研究了桔青霉发酵生产核酸酶P1的发酵动力学特性：以Logistic方程和Luedeking—Piret方程为基础,进行最优参数估计和非线性拟合,得到了描述整个发酵过程中的茵体生长、产物合成和基质消耗的动力学模型。对实验数据与模型预测值进行比较,发现模型预测值与实验数据能较好地拟合,基本上反映了桔青霉发酵过程的动力学特征,为以后进一步研究和预测核酸酶P1发酵过程奠定了理论基础。     

重组毕赤酵母产青霉素G酰化酶的分批发酵动力学研究

构建了重组毕赤酵母产青霉素G酰化酶的分批发酵动力学模型。实验考察了分批发酵过程中甘油消耗、甲醇浓度、菌体浓度、溶氧、补料时间对青霉素G酰化酶活力的影响。应用Matlab软件,对菌体生长、基质消耗和产物生成方程进行最优参数估算和非线性拟合,得到相应的动力学模型。模型的计算值与实验值能较好地拟合,表明所建模型能较好反映重组毕赤酵母产青霉素G酰化酶的分批发酵过程。     

放射形土壤杆菌Q9415发酵产胞外多糖动力学研究

放射形土壤杆菌Q9415产胞外多糖PS-9415的发酵为混合型发酵。应用logistic方程和L-P方程对PS-9415发酵过程的菌体生长,多糖合成以及底物消耗的动力学进行了讨论。研究发现：logistic方程和L-P方程建立的动力学模型较好地拟合了实验数据。     

纤维堆囊菌SoF5-76产埃博霉素B分批发酵动力学研究

埃博霉素发酵生产体系复杂,且生产菌株较难操作,导致发酵参数测定困难,迄今为止未见关于埃博霉素发酵动力学方面的报道。利用5 L发酵罐,对纤维堆囊菌(Sorangium cellulosum)产埃博霉素B(Epothilone B)的分批发酵动力学进行了研究,整个发酵过程中维持温度30℃、p H7.4。发酵结束时,菌体干重达3.00 g/L,埃博霉素B产量达18.20 mg/L,葡萄糖含量为0.049g/L。基于Logistic方程和Luedking-Piret方程,利用MATLAB软件对其进行非线性拟合,构建了菌体生长、埃博霉素B合成和葡萄糖消耗的动力学模型。结果表明,该组模型能较好的拟合发酵过程。     

蓝色犁头霉深层发酵产壳低聚糖生长动力学研究

目的:研究蓝色犁头霉产壳低聚糖分批发酵动力学的模型.方法:在10L发酵罐中,将蓝色犁头霉分批发酵培养,对蓝色犁头霉菌丝体生长、产物形成和基质消耗的实验数据进行分析,根据Logistic和Luedeking-Piret方程分别建立蓝色犁头霉发酵过程菌体生长、壳低聚糖生成和基质消耗的动力学数学模型,并利用1stOpt软件对模型参数进行非线性曲线拟合.结果:研究得到了菌体生长、产物合成及基质消耗的动力学模型及参数,模型的拟合度分别为0.994、0.986、0.992.结论:研究表明蓝色犁头霉多糖合成和菌体生长呈生长偶联型,模型计算值与实验值有良好的拟合性,模型准确度较高.     

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。     

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。     

基于遗传算法的羊肚菌液体发酵动力学模型的建立

发酵动力学研究是实现发酵过程最优化控制及发酵过程放大的前提条件。本研究对羊肚菌液体深层发酵动力学进行了研究, 在Matlab软件平台上, 应用遗传算法对比了真菌生长较常用的Monod与Logistic方程在描述羊肚菌生长动力学时的优劣, 并对羊肚菌的生长、胞外多糖产生和基质消耗模型进行了参数估计。结果表明, Logistic方程与试验数据拟和情况更好, 并给出了羊肚菌液体深层发酵的动力学模型具体形式, 经验证, 模型的平均误差为5.8%。利用遗传算法选择羊肚菌动力学模型, 并进行参数估计与其他方法相比具有快速、搜索面广、接近全局最优解的特点, 在处理分批发酵动力学问题上具有不可比拟的优势, 发酵动力学模型的建立为发酵过程优化及放大奠定了基础。     

酵母菌转化人参皂苷Rb1的动力学

在分批发酵中,对酵母菌转化人参皂苷的动力学进行了研究。应用Logistic方程和Luedeking-Piret方程,得到了描述分批发酵过程中,酵母菌体生长、底物消耗和产物合成的动力学模型及模型参数,并对实验数据与模型进行了验证比较,模型计算值与实验值拟合良好,所建模型能很好地描述酵母菌转化人参皂苷的动力学特征。为进一步研究和预测酵母菌生物转化过程奠定理论基础。     

Substrate and product inhibition kinetics in succinic acid production by Actinobacillus succinogenes

The inhibition of substrate and products on the growth of Actinobacillus succinogenes in fermentation using glucose as the major carbon source was studied. A. succinogenes tolerated up to 143 g/L glucose and cell growth was completely inhibited with glucose concentration over 158 g/L. Significant decrease in succinic acid yield and prolonged lag phase were observed with glucose concentration above 100 g/L. Among the end-products investigated, formate was found to have the most inhibitory effect on succinic acid fermentation. The critical concentrations of acetate, ethanol, formate, pyruvate and succinate were 46, 42, 16, 74, 104 g/L, respectively. A growth kinetic model considering both substrate and product inhibition is proposed, which adequately simulates batch fermentation kinetics using both semi-defined and wheat-derived media. The model accurately describes the inhibitory kinetics caused by both externally added chemicals and the same chemicals produced during fermentation. This paper provides key insights into the improvement of succinic acid production and the modelling of inhibition kinetics.     

Mathematical simulation of pseudo-crystallofermentation of hydrocortisone by Arthrobacter simplex

A mathematical model has been developed to simulate the pseudo-crystallofermentation process of hydrocortisone by Arthrobacter simplex. The model describing the process included considerations on the kinetics of microbial growth, the rate of enzyme formation, the rate of substrate dissolution, the rate of solute crystallization, and the kinetics of enzymatic reaction. The system of equations was solved numerically by the Runge-Kutta-Gill method. The good agreement between prediction and experiment indicated the reliability of the established model. The simulation was capable of predicting the time when the crystallization of product occurred, which could be further verified by microscopic observation on the culture medium, as well as cell growth, enzyme synthesis, product formation, and the composition of the final product crystals.