废糟液全循环对自絮凝酵母糖酵解途径关键酶、胁迫相关代谢物及胞内组分的影响

旨在研究废糟液直接全循环对絮凝酵母乙醇发酵、糖酵解关键酶以及细胞组成的影响。在一有效容积1.5 L的搅拌式生物反应器中,使用葡萄糖为220 g/L,添加8 g/L酵母粉和6 g/L蛋白胨的培养基,以0.04 h?1的稀释率进行自絮凝颗粒酵母乙醇连续发酵。每隔3天将收集到的发酵液集中精馏处理,得到的废糟液用于配制发酵培养基。装置运行近20 d,实验结果表明,随着废液循环批次的增加,系统乙醇和生物量浓度明显降低,糖酵解途径3个关键限速酶:己糖激酶、6-磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶不同程度受到抑制。为了应对废糟液中高沸点副产物积累导致的环境胁迫,维持细胞正常代谢,甘油和菌体胞内蛋白生物合成加强,碳水化合物积累减弱。这些研究结果对进一步研究高沸点副产物积累对酵母细胞乙醇发酵影响的机理和菌种的代谢工程改造,具有重要意义。     

动物细胞培养用生物反应器及相关技术

动物细胞大量培养是生产生物制品的重要途径,它用到的关键设备是生物反应器。根据培养细胞、培养载体、培养液混合方式的不同,生物反应器主要有搅拌式、气升式、中空纤维式、回转式等,其中搅拌式规模最大。回转式是NASA于20世纪90年代中期开发的一种新型生物反应器,被誉为空间生物反应器,可用于组织工程研究。与生物反应器配套的技术主要有灌注、微载体、多孔微球、转入抗凋亡基因等,可以有效地提高细胞密度,增加生物制品产量,提高质量。今后生物反应器研制主要朝两个方向发展:一是,以高密度培养动物细胞生产蛋白质药物为目的,二是以三维培养动物细胞(主要是人类细胞)再生组织或器官为目的。     

一株耐盐真眼点藻（Eustigmatos sp.）的户外培养及油脂提取工艺研究

真眼点藻(Eustigmatos)具有生长速率快、可以积累高含量油脂等特性,受到藻类学家的关注,评价它的户外生产性能和探索油脂提取工艺是实现其产业化的关键。利用自制的平板光生物反应器,通过测定生长、脂类积累及脂肪酸组成,评价一株分离自宁夏地区的耐盐真眼点藻(Eustigmatos sp. SCSIO-45821)的户外生长特性及乙醇提油可行性。结果显示,真眼点藻SCSIO-45821可以利用户外平板光生物反应器进行培养,6 cm光径反应器有利于生物质和二十碳五烯酸积累,平均生物质和二十碳五烯酸产率分别为93.5 mg/L·d和0.6 mg/L·d,而在促进油脂积累方面,4 cm光径反应器更加具有优势,平均油脂产率达到22.0 mg/L·d。利用100%乙醇、常温下提取真眼点藻油脂可以获得94.3%的提取率,所提油脂含有超过70%的中性脂与4.0%的EPA,但藻油需要进行精炼和脱色处理。户外平板光生物反应器是一种较理想的真眼点藻培养装置,但需要根据目标产物选择合适的光径,乙醇可以作为真眼点藻的油脂提取溶剂。     

应用生物反应器培养Vero细胞制备EV71病毒初探

目的应用生物反应器培养Vero细胞制备EV71病毒。方法以3 L生物反应器采用4 g/L、8 g/L Cytodex-1微载体培养比较Vero细胞比生长率,并以4 g/L微载体培养EV71病毒。结果 4 g/L微载体培养Vero细胞3～4 d微载体细胞密度达2.3×106/mL,按0.001的感染复数(MOI)接种EV71病毒,病毒收获液的滴度最高达7.90 lgPFU/mL,较静置培养平均高出0.92 lgPFU/mL。结论初步建立了3 L生物反应器微载体培养Vero细胞制备EV71病毒的工艺,为进一步放大生产规模奠定了基础。     

电融合技术选育能利用木糖和纤维二糖生产乙醇的菌株

以携带营养缺陷型标记的季也蒙假丝酵母(Candida guilliermondii s 208 Arg-)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae 314)为亲本,采用GH-40l型电诱导基因转移／细胞融合仪,用3个强度为18kV／cm,时程为10μs,间隔为1 s的高压电脉冲处理原生质体,营养互补的融合频率为3．6×10^-3。在选择和非选择培养基上连续传代20余次后,对得到的稳定的融合子进行分析比较,结果表明,它们是两亲株融合后形成的融台体。其中有两株融合子能利用木糖和纤维二糖生产乙醇,F－106利用D－木糖(2％)和纤维二糖(2％)生产乙醇的产量分别为3．1g／l和1．05g／l,F－308分别为0．2g／I和2．8g／l。     

皮状丝孢酵母B3利用木薯淀粉发酵生产微生物油脂

对皮状丝孢酵母B3以木薯淀粉水解液为碳源发酵生产微生物油脂培养条件进行了优化,并在2 L发酵罐中对菌体生长和油脂积累进行了考察。摇瓶实验表明,木薯淀粉水解液的浓度高于90 g/L时不利于菌体的生长和油脂积累,皮状丝孢酵母B3发酵生产微生物油脂的最适氮源及其浓度、最适C/N比和pH分别为酵母提取物3.0 g/L、116、6.0,在此条件下培养144 h菌体生物量、油脂产量和油脂含量分别达到15.2 g/L、6.22 g/L和40.9％;在2 L发酵罐中分批发酵44 h后菌体生物量、油脂产量和油脂含量分别达28.7 g/L、12.27 g/L和42.8％。以皮状丝孢酵母B3所产油脂制备生物柴油,其主要组成包括棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯等,且理化特性符合相关国家标准,可作为一种有潜力的化石燃料替代品。     

在总细胞保留培养和使用陶瓷过滤系统的两级连续培养中Bt芽孢生产的研究

在总细胞保留培养和使用陶瓷过滤系统的两级连续培养中Ｂｔ芽孢生产的研究ＢｙｕｎｇＣｈｕｌＫａｎｇｅｔａｌ．研究了采用生物反应器结合陶瓷膜过滤器对改善芽抱浓度、提高容积生产率的Ｂｔ芽抱生产。使用了两种培养方法：总细胞保留培养法（＊Ｃ＊Ｃ）和部分细胞渗出的...     

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．     

重组蛋白G基因工程菌高密度发酵及其分离纯化

蛋白G是链球菌细胞壁蛋白,能和哺乳免疫球蛋白结合,在分离抗体研究方面具有重要的作用。重组蛋白G(SPG)基因重组工程菌高密度发酵工艺和SPG分离纯化研究工艺直接影响了蛋白G的应用。通过一级、二级种子培养,转接到发酵罐及控制补料浓度、加入IPTG等条件,考察了接种量、氧气、pH、培养方式等发酵工艺,以及超声破碎菌体、镍柱亲和层析、Sephadex G-25凝胶过滤层析和DEAE-FF离子交换层析分离提取SPG工艺,并用SDS-PAGE检测分离提取效果。高密度发酵能得到至少80g/L的菌体,最高达到150g/L的菌体,每升发酵液可得到1g的SPG。本生产工艺可得到高浓度和高产量的SPG。     

Battlle公司打算研制一种用于低价化学物的生物反应器

Battlle公司(哥伦布,俄亥俄州)打算研制一种可用于一些低价化学物如乙醇、丙酮、乙酸和丁酸等的实际生产的多相流化床(MPFB)生物反应器。美国能源部打算向该公司提供47.2万美元用于这项研制,在反应器中将一些固定化细胞或酶和一种不溶性液体混合。这种液体或溶剂可吸收生化反应中产生的有用化学物,从溶剂中再回收这种化学物,而溶剂可在生物反应器循环使用。连续不断地从该生物反应器中移出产物,以避免由于产物积累而出     

木质纤维素水解液副产物对东方伊萨酵母乙醇发酵的影响

为了客观评判耐高温东方伊萨酵母HN-1利用木质纤维素水解液生产燃料乙醇的潜力,本文采用单因素试验和响应面中心组合试验研究了木质纤维素水解液有毒副产物甲酸钠(1.0-5.0 g/L)、乙酸钠(2.5-8.0 g/L)、糠醛(0.2-2.0 g/L)、5-羟甲基糠醛(0.1-1.0 g/L)和香草醛(0.5-2.0 g/L)对其乙醇发酵的影响。结果表明,木质纤维素水解液有毒副产物对东方伊萨酵母HN-1乙醇发酵的影响较小,除添加2 g/L香草醛或添加1 g/L 5-羟甲基糠醛可使乙醇产量分别降低20.38%和11.2%外,其他抑制物的添加对乙醇的生成未有显著影响。但是,当副产物浓度较高时,可以显著抑制菌体生长,添加1-5 g/L甲酸钠、2.5-8.0 g/L乙酸钠、0.4-2 g/L糠醛或0.5-2 g/L香草醛,发酵36 h时菌体细胞干重分别较对照下降了25.04%-37.02%、28.83%-43.82%、20.06%-37.60%和26.39%-52.64%。中心组合试验结果表明各抑制物交互作用对乙醇的生成影响不显著。该研究表明木质纤维素水解液副产物对东方伊萨酵母HN-1乙醇发酵的影响较小,适合用于纤维乙醇发酵。     

制造啤酒用的生物反应器技术

法国Cultor公司的日本法人代表日本一开始向日本销售用生物反应器生产无乙醇啤酒的技术。该公司的生物反应器也能用于含普通乙醇的啤酒生产,在欧洲的4个企业共设置12个点,开始运行。日本麒麟啤酒公司已开发了用生物反应器制造啤酒的技术,目前还没有商业化的动向。但在无乙醇啤酒的开发中有可能实用化生物反应器。传统的无乙醇啤酒是在酿成普通啤酒后,去除部分乙醇,一般生产成本很高,在去除乙醇时也失去芳香成分,味觉变差。Cultor公司的技术特征是控制酵母代谢,可发酵生产不含乙醇的啤酒。据说在2～5日的发酵过程中能将啤酒中的乙醇浓度调节在0.05～1％的范围。     

固定化酵母发酵酱油的新工艺

用把酵母吸附固定在陶瓷载体上的生物反应器来生产酱油,所要求的全部时间被缩短至8天但不影响产品质量,使用酵母为接合酵母(Zygosaccharomyes.rouxii)和假丝酵母(Candida versatilis).前者经历乙醇发酵并且产生2—苯乙醇,后者产生4—乙基—愈创木酚.最近,除传统工艺外,固定化酶和固定化微生物的生物反应器在食品行业的使用已经普遍.已经研究了不同于传统而使用固定化细胞生物反应器发酵酱油的新工艺.     

微载体灌注培养制备Vero细胞狂犬病疫苗

本文研究在生物反应器中用微载体连续灌注培养Vero细胞生产狂犬病毒制备技术。在5L体积的生物反应器中,加入含10g/L微载体的199培养基,接种Vero细胞至细胞浓度达到1×105/mL,培养7d后细胞可生长至6~7×106/mL,然后以感染复数(MOI)为0.01接种狂犬病毒VaG株,接毒后24h开始收获,连续收获12d左右,收获的病毒滴度范围在6.0~8.5logLD50/mL,收获的病毒原液经浓缩、灭活和纯化等步骤制备成疫苗,各项质量指标均达到《中国生物制品规程》2000年版要求。实验表明,用生物反应器微载体灌注培养制备人用Vero细胞狂犬病疫苗小试工艺可行。     

小型生物反应器内人参不定根的人参皂苷累积

对小型生物反应器(3~10 L)培养人参不定根的生长和人参皂苷(Rg1、Re、Rb1)的累积规律,以及蔗糖浓度、初始接种量对其生长和人参皂苷累积的影响进行研究。结果表明:小型生物反应器内人参不定根的最佳收获周期为7周。初始接种量和蔗糖浓度影响生物反应器内人参不定根的生长和人参皂苷的累积,20或40 g/L蔗糖对人参不定根的生长和人参皂苷的累积优于60 g/L蔗糖;5和10 L生物反应器内最佳初始接种量分别为15和30g,其不定根的生长量分别为9.29和19.17 g,人参皂苷含量分别为5.16和4.58 mg/g。生物反应器内培养7周的人参与栽培4年的人参相比,人参皂苷Rg1和Re含量相差不大,但栽培人参中Rb1的含量远高于生物反应器中所培养的人参不定根。     

利用BIOSTAT~ STR一次性生物反应器实现大规模灌注培养与高密度分批补料培养

<正>灌注培养是一种众所周知的药物生产方法,多年来已被广泛的应用于许多生物技术药物的生产工艺中。最近,灌注培养还被用于高细胞密度的种子培养,以缩减放大到生产规模的种子培养步骤。随着细胞培养技术的不断改进,高密度补料分批培养与灌注培养的结合能够实现更高的细胞密度与产品表达浓度,因此,只需更小体积的生物反应器,便可生产治疗性蛋白质或抗体。细胞培养工艺开发能力越来越强,使用一次性反应器也将变得更具有优势,BIOSTATSRT一次性生物反应器能够提供最大可达2000L的生产规模,可以达到过去十至二十倍甚至更大的生物反应器才能实现的商业化生产规模。     

L-异亮氨酸生产新技术

<正> 日本三菱油化公司最近成功地开发了一种可高效率地生产必需氨基酸——L-异亮氨酸的新的生物技术,即:在生产过程中抑制菌体增殖,而不影响复合酶反应中的代谢能力。如,将乙醇同化菌——黄色短杆菌在添加生物素的培养基中进行增殖,然后再将其转移到去除了生物素等的培养基中,使菌体停止增殖,这时可高效率地将所添加的乙醇和2—酮基丁酸转化成正异亮氨酸,收率高达95%(纯度97%)。该工艺的优点是:(1)由于抑制了菌体的增殖,因此可降低原料的消耗;(2)由于去除生物素后杂菌难以生长,故培养基可不必灭菌;(3)菌体可反复循环使用,成本低;(4)副产物少,精制成本亦低。     

分子筛膜在生物燃料乙醇生产中的应用

近年来,全球都在寻求建立新的低碳、高效、环保的能源供应体系,生物质燃料得到了普遍重视。其中,生物乙醇得到了多国政府的大力推广。2017年,国家发展改革委、国家能源局、财政部等十五部门联合印发了《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》。在今后的若干年内,生物燃料乙醇将得到迅猛发展。分子筛膜作为一种高效节能的新型分离技术有望在生物乙醇的生产中发挥重要作用。首先对疏水型和亲水型分子筛膜材料在乙醇富集和乙醇脱水中的研究现状进行综述,然后对发酵法制备生物乙醇过程中分子筛膜的可行性工艺、经济性评估以及工业应用现状进行分析和论述,最后做了总结和展望。     

多级串联悬浮床反应器系统中自絮凝颗粒酵母乙醇连续发酵耦合废糟液直接全循环使用的研究

在一套四级串联悬浮床生物反应器系统中,以双酶法制备的玉米粉糖化液为底物,进行了废糟液全循环条件下自絮凝颗粒酵母乙醇连续发酵的实验研究。在实验中,每隔5 d将从末级反应器收集到的发酵液集中精馏处理,得到的废糟液直接用于玉米粉调浆制糖。系统连续运行了120d,共进行了24批次实验,数据分析表明系统达到了平衡状态。在平均发酵时间为20h条件下,发酵终点乙醇浓度平均为11.7%（V/V）,残还原糖浓度平均为7.9g/L,装置运行平稳。这些工作为自絮凝颗粒酵母乙醇发酵耦合废糟液直接全循环使用、实现污染物源头减废、清洁生产奠定了理论和实验基础。     

光合成细菌生产5—氨基乙酰丙酸

用光合成细菌Rhodobacter spha-roides在嫌气和有光的条件下培养,添加抑制5—氨基酸(ALA)的脱氢酶的物质乙酰丙酸(LA),可在菌体外生产ALA。在对数增殖中期,添加10—25mM/l的LA光合成细菌增殖增快,添加50mM/l以上,菌体增殖与ALA生成同时受到抑制。