由基质对优化链霉素发酵过程的分析

通过对链霉素发酵过程中历史最优水平及当前生产的基质补入与消耗数据的详细比较和分析,推出实际生产上补料操作中可能存在的问题,找到了基于实际情况的较优补料时间和补料量,并以此改进补料控制,使平均放罐效价比原先提高３０００ｕ／ｍｌ左右,获得较大的生产效益。     

抗性突变他克莫司高产菌株的选育

研究利用核糖体工程育种方法结合紫外诱变处理产他克莫司链霉菌SIIA-9818,以期筛选得到发酵水平有较大提高的新菌株。首轮采用链霉素抗性筛选,第二轮组合链霉素和利福平抗性结合紫外诱变育种,进一步巩固育种成效。采用链霉素抗性诱变得到突变株T-122,其气生菌丝丰满程度明显好于原对照株,发酵效价提高22.8%;采用组合链霉素和利福平抗性结合紫外诱变T-122,得到多株高产菌株,其中H-493发酵水平较原出发菌株提高82.6%;在50 L发酵罐通过增大搅拌转速,使菌种H-493发酵单位进一步提高31.0%。本方法简单经济,得到的突变株发酵单位显著提高,组分无明显变化,传代稳定。     

基于pH的反馈补料方法在谷氨酸发酵中的应用

为简化谷氨酸发酵补料工艺,提出了一种新型的基于pH的补料方式。考察谷氨酸发酵过程中氨消耗量 (x) 和糖消耗量 (y) 发现,两者之间存在较好的线性关系 (y=7.4744x,R2=0.9989),以此为pH反馈补料工艺中补料液中葡萄糖与氨的混合比例,能较好地将谷氨酸发酵过程中葡萄糖浓度稳定在12~21 g/L。比较恒定葡萄糖浓度补料工艺与pH反馈补料工艺发现,采用pH反馈补料工艺进行发酵,葡萄糖转化率、谷氨酸产酸速率分别提高了9.06％和17.5％左右,同时发酵周期缩短2 h以上。     

补料发酵工艺的应用及其研究进展

综述了补料工艺在发酵工业中应用和研究。介绍了补料发酵工艺及其优点,着重讨论了补料发酵动力学和控制理论研究,以期为补料发酵的应用提供充分的参考依据。     

固态间歇补料乙醇生料发酵新工艺

浓醪发酵是酒精生产的发展方向。与现行酒精厂普遍采用的热蒸煮工艺相比, 生料发酵技术的发展使得浓醪发酵更容易进行。本研究首次在生料发酵中直接采用固态原料间歇补料, 比较了STARGENTM生淀粉水解酶间歇补料工艺和传统无补料工艺, 并对不同补料方式进行了研究。结果表明: 与传统无补料生料发酵工艺相比, 在相同的干基配料浓度30%、相同的生料酶添加量0.22%(W/W)的条件下, 采用15%的起始配料浓度、发酵15~25 h进行间歇补料的新工艺, 酒精产量从17.06%提高到18.50%。该间歇补料优化工艺的建立, 丰富了生料发酵技术的应用。     

提高重组TRAIL表达产率的优化策略

肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（Apo2L/TRAIL）是一种新型的抗肿瘤蛋白。针对缩短发酵周期,提高生产效率这一目标,首先在摇瓶中利用响应面设计优化发酵表达条件,总TRAIL蛋白的表达量提高到25.7%。在此基础上研究了发酵条件对可溶性TRAIL蛋白表达量的影响。于3.7L发酵罐放大进行补料-分批发酵实验时,单位菌体可溶性TRAIL蛋白的表达量提高了67%,实现了在大肠杆菌高密度培养过程中单位细胞重组TRAIL蛋白的可溶性表达和体积生产率的提高。     

长孢被孢霉利用淀粉质原料发酵产微生物油脂

通过研究长孢被孢霉(Mortierella elongate)的发酵过程,并采用摇瓶分批补料发酵模式考察了起始补料时间及补料基质对长孢被孢霉合成微生物油脂的影响。结果发现该菌株合成油脂主要在发酵48~96 h进行,且N源对菌株的生长有促进作用,采用限氮补料发酵可大幅度提高微生物油脂的产量。最适培养条件:可溶性淀粉20 g/L,玉米浆3 g/L,补料起始时间为发酵48 h,单次补加可溶性淀粉4 g。在此条件下,油脂产量较不补料时增加了521.74 mg,增长率为237.1%。     

补料发酵法制备β-葡萄糖苷酶的研究

研究了黑曲霉制备β-葡萄糖苷酶液态发酵过程中添加麸皮和纤维二糖的补料工艺.补料量及补料次数影响着β-葡萄糖苷酶的分泌.经过四次补加1%菌麸皮干粉,发酵液中β-葡萄糖苷酶活力由未补料的1.72 U/mL增加到5.07 U/mL,提高了近3倍.而且,添加麸皮浸提液能达到同样效果.采用分批补料工艺产酶时,初始浓度为3%的麸皮用量比较适宜,其蛋白含量和β-葡萄糖苷酶的活力均为最高,分别达到0.69nag,/mL和7.00 U/mL.在补料总量和补料次数相同的情况下,以递减方式补料效果最好,产酶达7.34 U/mL.补加纤维二糖对β-葡萄糖苷酶的分泌具有一定的诱导作用,在接种培养48h时补加0.2%纤维二糖比较适宜.研究表明,分批补料发酵有利于黑曲霉分泌β-葡萄糖苷酶,是一种很好的提高酶产量的方法.     

毕赤酵母高密度发酵工艺的研究

高密度发酵是毕赤酵母提高蛋白表达量的一种重要策略,发酵工艺是高密度发酵的一个重要因素。采用下列措施均可以有效地提高表达水平：调节基础培养基,采用变pH和变温发酵,提高DO,选择最适的诱导前菌体密度和比生长速率并降低甘油初始浓度和采用分段式指数流加进行调控。选择合适的甲醇补料策略：甲醇限制补料（MLFB）、氧气限制补料（OLFB）、甲醇不限制补料（MNLFB）和温度限制补料（TLFB）。采用两种方式调控补料：诱导阶段菌体生长时,甲醇比消耗速率(qMeOH)为0.02-0.03gg-1h-1,而菌体不生长时,qMeOH采用较高值。     

补料工艺对两株法夫酵母菌株产虾青素的影响

【目的】考察不同补料工艺对法夫酵母菌株生长和虾青素合成的影响。【方法】对法夫酵母JMU-VDL668和JMU-MVP14菌株在7 L罐中进行分批及分批补料培养; 同时, 测定发酵过程中生物量、虾青素和葡萄糖含量的变化。【结果】采用恒DO补料, 法夫酵母JMU-VDL668菌株获得的生物量最大(64.6 g/L), 是分批培养的2.2倍; 采用恒pH补料发酵, 虾青素的产量最高(20.6 mg/L), 是分批培养的1.5倍。与JMU-VDL668菌株不同, 虾青素高产菌株JMU-MVP14菌株采用恒pH补料, 获得生物量最大(48.5 g/L), 但虾青素产量大大降低(仅17.5 mg/L); 采用脉冲补料, 虾青素产量最高, 达到414.1 mg/L, 与分批发酵相比提高了200.2%; 采用恒DO补料, 生物量(38.5 g/L)和虾青素产量(403.2?mg/L)增加显著, 与分批发酵相比分别提高了133.1%和192.3%。【结论】不同补料工艺对法夫酵母菌株生产虾青素影响很大。其中, 采用恒pH补料工艺, 法夫酵母JMU-VDL668菌株可以获得最高的虾青素产量, 而采用脉冲补料工艺, 最适于法夫酵母JMU-MVP14菌株发酵生产虾青素。     

谷氨酸发酵过程葡萄糖自动流加系统

补料（流加葡萄糖）操作是谷氨酸发酵过程最重要的操作之一,工业上有各种各样的补料操作方法。控制葡萄糖浓度于一个较为平稳且适中的水平有利于提高谷氨酸发酵的性能指标。通过在线计量谷氨酸发酵中的氨水耗量并据此在线推定发酵液中的葡萄糖浓度,构建了一个谷氨酸发酵自动在线补料系统。使用该控制系统,谷氨酸发酵过程的葡萄糖浓度可以控制在任意水平,平稳、无波动的谷氨酸发酵可以得到实现。     

柠檬酸清液发酵的补料工艺研究进展

柠檬酸是一种重要的食品添加剂。微生物批次发酵是当前国内外柠檬酸企业的主流生产方式,而更高生产强度的补料发酵工艺开发逐渐成为行业领域的关注热点。本文分别对不同菌种发酵的补料工艺进行比较,从补料培养基、补料起始点、补料控制方式等角度介绍各自的补料工艺控制,为柠檬酸工业发酵的补料工艺提出可行性建议。     

甘油相控制策略对重组毕赤酵母表达瑞替普酶(reteplase)的影响

研究了甘油补料策略对毕赤酵母表达reteplase(rPA)的发酵过程中细胞的生长和rPA表达的影响。通过将对甘油补料速率由10g/L.h-1增大到20g/L.h-1,细胞比生长速率,甘油的比消耗速率,甘油得率等都得到极大提高。而且,诱导期细胞生长,甲醇消耗和rPA的生成速率都增加,rPA的最大表达量从140.2mg/L增加到199.5mg/L。此另外,甘油补料时间也是影响rPA表达的重要因素,甘油补料时间短,细胞密度小,表达rPA少,甘油补料时间长,细胞密度增大,rPA的表达速率也增加,但是到诱导后期,细胞死亡率增大,蛋白酶释放增加,rPA的降解增强。     

植物乳杆菌Lp-2的高密度发酵

高密度培养植物乳杆菌是制作其发酵剂的重要环节。首先,研究了不同的溶氧和pH对植物乳杆菌的分批发酵的影响。在分批发酵的基础上,为进一步提高发酵液中的菌体浓度,进行了补料分批发酵实验。最终通过对蔗糖反馈补料发酵试验对比改造获得了pH反馈补料发酵工艺。此发酵补料工艺可以控制蔗糖残糖量始终处于较低的水平,因此获得了最高的菌体产量。菌体干重达到13.56g/L,较分批培养提高90.05%。     

奈替米星发酵放大工艺研究

考察了奈替米星摇瓶发酵代谢特征,研究了磷酸盐和甲硫氨酸对菌丝生长和发酵单位的促进与提高作用。进而,以相同单位体积搅拌功率为基准放大,使１５ｔ发酵罐奈替木星发酵过程接近摇瓶水平。     

苏云金杆菌补料高密度培养的研究

研究了苏云金杆菌的补米高密度培养。系统探讨了补料方式、补料成分和补料时间对发酵水平的影响。结果表明,利用同样物料,补料高密度培养比分批培养的晶体含量提高４２．２％,效价提高３６．４％。     

重组大肠杆菌产疏绵状嗜热丝孢菌脂肪酶分批补料发酵工艺

为了获得低成本的疏绵状嗜热丝孢菌脂肪酶(TLL),在5L发酵罐发酵中对工程菌E.coliBL21(DE3)/pET28b-TLL的分批补料发酵工艺进行研究。结果表明:以葡萄糖为碳源的补料培养基,采用溶氧(DO)反馈补料策略进行补料,当OD600=60时降温至28℃,分2次加入终质量浓度为30g/L乳糖进行诱导表达。优化后TLL的表达量提高到798.5U/L,是优化前的2.4倍。本研究为规模化发酵重组菌生产TLL奠定了基础。     

裂殖壶菌发酵产DHA过程呼吸参数的在线检测分析

利用尾气分析仪对发酵过程的尾气中的O2、CO2含量进行实时检测,建立了裂殖弧菌发酵生产DHA过程中的呼吸参数在线检测方法,实现了裂殖壶菌补料分批发酵过程及双阶段供氧控制发酵过程中的呼吸参数在线检测分析。通过呼吸参数在线检测分析,从氧消耗机制方面解释了双阶段氧传递控制工艺能获得较高生物量、油脂和DHA含量的原因,从而为该工艺过程提供了理论指导。根据发酵过程中菌体生长不同时期的呼吸参数的变化情况,建立了基于呼吸商变化的在线补料控制方法,设计了一种基于RQ-Stat的补料工艺。RQ-Stat补料方式最终获得的油脂含量、DHA产量和产率比间歇式补料工艺分别提高了11.58%、12.19%和11.40%。     

分批补料对木糖发酵生产乙醇的影响

以树干毕赤酵母为发酵菌种,纯木糖为发酵底物,通过分批补料来提高糖利用率以及乙醇得率。结果表明,在24h内,最佳初始木糖浓度为80g/L,在28h的发酵周期中,可以将木糖浓度提高至90g/L,在32h发酵周期内可以将木糖浓度提高至100g/L。通过分批补料,乙醇浓度得到明显提高。当总糖浓度分别为80g/L、90g/L时,24h发酵周期内,分批补料次数以1次为宜,乙醇浓度分别达30.95g/L、32.60g/L,相比于不补料即一次性投料,乙醇浓度分别提高了9.36%、9.18%。总糖浓度100g/L,28h发酵周期内,补料2次效果最佳,乙醇浓度达37.49g/L,比一次性投料下提高了10.36%,较一次性投料达到相同发酵效果缩短了4h。     

菌丝形态分化与头孢菌素C合成的关系*

利用显微图像分析法对顶头孢霉菌的菌丝形态进行了定量研究,并统计分析了头孢菌素C发酵过程中的菌丝形态的变化规律,具体对菌丝长度、菌丝宽度和菌丝生长单位进行了定量分析,分析了菌丝形态分化与头孢菌素C合成的关系。研究表明头孢菌素C的合成是在细长菌丝分化成膨大菌丝片段后才启动的,头孢菌素C可能主要是在膨大菌丝分化成节孢子的过程中被合成。