补料分批培养过程模拟

引用广义对数方程描述了两次恒流补料分批培养的全过程。结果表明：过程模拟的好坏很大程度上取决于模拟精度的选择;微生物比生长速度μ及限制底物比消耗速度qs,与微生物细胞中棱糖核酸的含量存在某种定量关系。     

青霉素补料分批培养的人工神经网络模型

用基于△规则和最速下降法的反向传播算法构建了一个能够超前１ｈ预测青霉素补料分批培养状态变化的人工神经网络模型。分别考察了不同隐层层数及神经元数、不同步长、不同初始权矩阵及不同收敛准则对人工神经网络模型的影响。研究结果表明：当网络拓扑结构为５-３-５-３,步长为１、初始权值取０.９８及收敛准则为１０^-１０时,所得到的模型能够很好地描述青霉素补料分批培养过程     

产PCA基因工程菌M18G反复补料分批培养研究

吩嗪-1-羧酸(PCA)是一种广谱、高效的微生物源农药,采用反复补料分批培养工艺可提高PCA合成速率,为实现PCA的商业化生产打下了良好的基础。本试验针对高产PCA的基因工程菌M18G,首先在摇瓶培养条件下,用正交试验法研究了培养基中各主要营养因子葡萄糖、黄豆粉、甘油、95%乙醇等对PCA产量的影响,并确定了适合PCA分泌的最佳培养基(1L)为:葡萄糖6g,黄豆粉40g,甘油6mL,95%乙醇5.9mL;然后确定了反复补料分批培养时更换新鲜培养基的最佳时间为每次培养进行48h后、体积比例为90%。在此条件下,培养进行五个周期后,PCA的合成速率可达到2.27mg/h,是优化后分批培养的1.34倍,同时延长了培养周期,有利于提高设备使用率,降低生产成本。     

补料方式对酵母菌生产谷胱甘肽的影响

比较了酵母菌发酵生产谷胱甘肽（GSH）的几种补料分批培养方式。实验发现补料可以明显地促进酵母菌的生长和谷胱甘肽的合成,同时还发现不同的补料方式对发酵液中的菌体浓度和GSH浓度有不同的影响。采用指数流加方式可获得极高的菌体浓度,但菌体中的GSH浓度较低;而采用恒－pH补料分批培养既可以达到较高菌体浓度,菌体中又含有较高的GSH含量,因此,其总的GSH产量最高,可达到977.8mg/L。     

补料分批法高密度培养凝结芽孢杆菌

研究在摇瓶条件下通过补加含有不同浓度的葡萄糖与酵母膏的料液及不同流加方式对凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)TQ33菌体量和芽孢生成量的影响,确定了补料液中的葡萄糖与酵母膏比例为61(w/w),采用将葡萄糖浓度控制在3.0g/L～6.0g/L的流加方式进行高密度培养凝结芽孢杆菌.在5L自动发酵罐中进行补料分批培养,最终菌体浓度达到4.5×109cfu/mL,芽孢浓度为1.2×109cfu/mL,分别是分批培养的5.9倍和3.8倍.     

D-核糖发酵过程中底物抑制及补料的研究

研究了初始葡萄糖浓度对D -核糖发酵的影响 ,证实了较高的葡萄糖浓度对D -核糖发酵的抑制作用 ,并确定了较为适宜的初始葡萄糖浓度为 1 0 0g·L-1 或 1 5 0g·L-1 。前者条件下D -核糖的转化率和生产强度均达最大 ,分别为 32 8g·kg-1 和0 .6 8g·L-1 ·h-1 ;后者条件下D -核糖的产量达最大值 39.4 8g·L-1 。针对底物抑制现象 ,研究了补料工艺对D -核糖发酵的影响 ,确定发酵 2 4h后补加 5 0g·L-1 的葡萄糖为较优的补料工艺 ,在此工艺条件下最终D -核糖产量相对于对照组提高了 4 8.3%。     

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。     

由分批培养数据估算微生物生长动力学和能学参数

本文基于Monod方程和Pirt的线性化关系式,导出了用于描述微生物分批培养特征的数学模型及其简化式的解析解。用改正单纯形法,由类似于克氏肺炎杆菌分批培养的数据,一举估算出该解析解中的动力学和能学参数。扼要分析了该解析解对其参数各自变化的敏感程度,以及该解析解与m_s=0的简化模型的解析解之间在描述分批培养时所存在的偏差。     

CHO工程细胞无血清悬浮分批培养的生长代谢特征及动力学模型

以悬浮适应的表达尿激酶原CHO工程细胞为研究对象,在100mL的摇瓶中进行无血清悬浮培养,以细胞密度、细胞活力、Pro-UK活性、葡萄糖比消耗速率(qglc)、乳酸比生产速率(qlac)、乳酸对葡萄糖的得率系数(Ylac/glc)为观察指标,同时以细胞有血清悬浮培养作为参照,考察CHO工程细胞无血清悬浮培养生长和代谢特征。观察结果表明,CHO工程细胞在无血清及有血清悬浮培养条件下表现为大致相似的细胞生长和代谢特征。在此基础上,依据实际检测的数据,应用MATLAB软件对细胞对数生长期的细胞生长、乳酸生成及葡萄糖消耗的模型参数进行非线性规划,获得全局性收敛的最优参数估计值,建立了细胞在无血清培养条件下的生长及代谢动力学模型。     

人基质金属蛋白酶-2C端片段PEX的高效表达及活性研究

将人的PEX基因克隆到表达载体pET-15b上,构建重组工程菌BL21(DE3)/pETPEX。采用5L发酵罐补料分批培养,当菌体密度增长到OD₆₀₀为35时,用IPTG诱导,PEX蛋白形成包涵体,最终OD₆₀₀达到90,PEX的表达水平达2.2g/L。包涵体蛋白经过纯化、复性后,获得生物活性。PEX能够有效抑制HUVECs的增殖,加药96h后,20nmol/L PEX对HUVECs生长有77.9%的抑制率;PEX能阻断bFGF诱导的鸡胚尿囊膜血管生成,抑制率为85%;小鼠实验表明,当给药剂量为5mg/kg时,PEX对S180肉瘤有31.4%的抑瘤率(P<0.05)。PEX是一个有效的抑制新血管生成和肿瘤生长的蛋白质因子。     

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％。     

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。     

L－缬氨酸发酵供氧与补料过程控制的研究

高产缬氨酸的北京棒杆菌(corynebacterium pekinense)突变株125菌株,在2．6L自控发酵罐上分批培养结果表明,当发酵中后期DO为零时,产酸量较多。也可用kL。值为指标来调节过程的供氧强度,Kla=90．75h^-1时,产酸量最高。同时比较了恒速连续补加葡萄糖液,当F=3．75g／b时,产酸较高。由此获得了该菌株L一缅氨酸发酵的低供氧与恒速补糖的控制模式。总糖量为16．85％的发酵,可使产酸量达38．2g／L,转化率为22．67％。本文对有关试验结果,进行了发酵动力学的分析和讨论。     

大肠杆菌W 3110(pEC901)的αA干扰素生产

通过大肠杆菌w 3110(pEc 901)和宿主菌w 3110的连续培养,分别得到它们的最大比生长速率、饱和常数、维持系数和生长得率系数。两者生长动力学参数的差异表明由于质粒pEC 90l的存在,明显使大肠杆菌的生长速率降低及维持代谢的消耗增大。W 3110(pEc901)的质粒稳定性和αA干扰素的表达均随比生长速率的增大而增大。在补料分批培养中,通过葡萄糖的流加维持w 311O(pWC 901)较高的比生长速率,培养13 h的干扰索效价达到2．5×10　10u／L,比摇瓶培养大为增加。     

L-谷氨酸补料分批发酵的研究

对谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriuin glutamicum)HCJ46产L-谷氨酸的补料分批发酵条件进行研究.结果表明:最适初糖质量浓度和最佳残糖维持质量浓度分别为100和(10～20)g/L;对发酵控温方式进行研究,确定了最佳温度控制策略为0～8h维持32℃,8～16h维持34℃、16～32h维持36℃,同时发现相对溶氧控制在30%左右时产酸最高.在以上的优化条件下,L-谷氨酸产量从72g/L提高到95g/L,提高了31.9%.     

高密度发酵生产突变型重组人肿瘤坏死因子rhTNFα-DK2的研究

通过对发酵基质和发酵关键参数的优化,确定了发酵培养基的磷酸盐浓度为０．１５Ｍ,甘油浓度为１．２ｍｌ／Ｌ,补料中甘油浓度为２０ｍｌ／Ｌ,发酵过程中溶解氧控制在３０％～６０％,ｐＨ控制在６．８５左右。在５Ｌ在ＮＢＳ－Ｂｉｏｆｌｏ３０００型自动控制发酵罐中采取加速补料的补料分批培养,重组大肠杆菌ＹＫ５３７／ｐＳＢ－ＴＫ经１０ｈ３０°Ｃ培养和５ｈ４２°Ｃ诱导培养,最终密度达到６０ＯＤ６００,ｒｈＴＮＦα－ＤＫ２的表达量占菌体总蛋白的５０％以上,每升发酵液纯化可得到近２ｇ的ｒｈＴＮＦα－ＤＫ２。