双歧杆菌生长和代谢过程的研究

研究了双歧杆菌在两种培养基（牛乳培养基和肉汤培养基）中的生长和代谢的规律,测定了厌氧发酵过程中菌体生长及基质消耗曲线,探索了在发酵过程中流加碱调节ｐＨ值以提高产菌量的途径。     

洁霉素发酵平衡生产期的糖耗速率预测

本文研究了工业规模的批式洁霉素发酵过程中平衡生产期中有效的糖耗速率预测模型,在我国洁霉素批式发酵过程中首次设计并实现了流加补料的计算机系统。洁霉素产量可提高5％。     

重组人干扰素α2a发酵工艺的研究

对干扰素工程菌ＰＢＶ３２０／７１１８－α２ａ型发酵工艺,由批式培养改为反馈式流加培养［１］可显著提高工程菌ＰＢＶ３２０／７１１８－α２ａ在４０Ｌ发酵罐中的菌体产量及干扰素的表达水平。     

α2a型基因工程干扰素发酵工艺的研究

对干扰素工程菌PBV320／7118－α2a型发酵工艺,由批式培养改为反馈式流加培养^[1]可显著提高工程菌PBV320／7188－α2a在40L发酵罐中的菌体产量及干扰素的表达水平。     

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。     

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。     

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。     

中国仓鼠卵巢工程细胞无血清流加培养关键工艺参数的考察

主要考察流加培养基中不同营养成分、流加起始时间及初始接种密度对11G-S细胞无血清流加培养的影响。在研究中以悬浮适应的表达尿激酶原 (Pro-urokinase,Pro-UK) CHO工程细胞系11G-S为研究对象,在100 mL的摇瓶中无血清悬浮流加培养11G-S细胞,同时以活细胞密度、细胞活力及Pro-UK活性为评价依据。结果表明在培养基中氨基酸、无血清添加成分及无机盐对促进细胞生长、细胞活力维持及蛋白表达起着较为重要的作用;且流加起始时间为72 h及初始接种密度为3×105~4×105 cells/     

甘蓝型油菜游离小孢子培养的胚胎发生

以生长在非控温控光下的４个冬性甘蓝型油菜（ＢｒａｓｓｉｃａｎａｐｕｓＬ．）品种为供体,进行游离小孢子培养。研究发现,多数品种在开花３－７天取材最为适宜。在甘蓝型油菜小孢子培养中只有单核晚期的小孢子才可能发育成胚状体,而花药培养时处于单核早期的小孢子易于发育成胚状体。在适当花期选取发育比较一致的单核晚期小孢子培养,经数小时后,部分小孢子便开始膨大,这是小孢子发育成胚的最早标志,膨大的小孢子中,有部分形成多细胞球并进一步发育成胚。用春性甘蓝型油菜为材料进行蔗糖浓度的实验结果表明：培养３天后,在１６％蔗糖培养基中存活的小孢子最多,达１６．１３％;培养３０天后,胚状体诱导频率则以１３％蔗糖浓度为最高,每花蕾可达１４４个胚状体。如果在１６％蔗糖培养基中培养３天后,添加等体积的１３％蔗糖培养基,能够大大提高胚状体的诱导频率,为仅用１３％蔗糖培养基培养的３．７倍。这一实验体系正在用于抗菌核病的诱变与筛选,并作为外源基因导入的实验体系。     

吸水链霉菌发酵生产谷氨酰胺转胺酶的补料研究

在吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)分批发酵研究的基础上,通过在菌体生长阶段指数流加葡萄糖,进行高细胞密度培养,获得了较高的菌体量;待菌体生长进入产酶期后,通过补加氮源,为产酶提供充足的氮源,其中通过流加蛋白质氮源,可以减少蛋白酶对成熟MTG的分解,促进产酶。结果表明,8~16 h采用较高的的比生长速率(0.15 h-1),后期降低比生长速率(0.10 h-1),此时得到的菌体量较高,可达到36 g/L,比分批发酵下的菌体量提高了80%。同时在培养基中添加50g/L的豆饼粉,最终酶活可达到5.79U/ml,提高了83%。     

表达重组抗CD52单克隆抗体CHO细胞灌流培养基的筛选

目的筛选重组抗CD52单克隆抗体CHO细胞株培养和连续灌流表达用培养基,以提高抗体表达量。方法通过调整原有批培养用培养基中谷氨酰胺和植物水解蛋白,获得5种培养基配比。使用模拟灌注方式进行细胞培养,分析细胞密度、活细胞比率和目标蛋白表达,筛选连续灌流细胞培养和表达用培养基。最后在7 L反应器中采用灌注培养方式对筛选获得的培养基进行验证。结果使用50 mL细胞培养管进行模拟灌注培养时,活细胞比率较高,达到90%以上;CHO细胞在添加谷氨酰胺至4.0 mmol/L和植物水解蛋白至5.0 g/L的批培养用培养基中生长速度最快;在基础培养基中抗体表达量比优化前高15%。20 d培养周期内,优化的培养基在7 L反应器中可以维持CHO细胞密度在(2 727±253)万个/mL,活细胞比率在95%以上。结论通过模拟灌注培养,筛选获得了一种在7 L反应器灌流培养中适宜于重组抗CD52单克隆抗体CHO细胞表达的培养基。     

动物细胞大规模培养的主流技术

随着对单克隆抗体等产品需求量的不断增加,2000年以后,动物细胞培养的产能迅速增加．现在全球的反应器总容量超过2000000L,比8年前增加了约4倍。产物浓度也比15年前提高了约100倍。达到了5g／L以上。动物细胞大规模培养产业,在规模和技术方法上,越来越与微生物发酵产业类似。在重组蛋白的生产中,当今的主流技术是．在大型机械搅拌式反应器中,用无血清培养基和流加培养工艺悬浮培养细胞,     

双碳源单细胞蛋白间歇培养及流加培养的动力学模型

应用非结构的逻辑增殖模型研究了两种酵母的单碳源和双碳源单细胞蛋白间歇培养的动力学,用改进的逻辑增殖模型研究了双碳源流加培养过程的动力学,从实验数据拟合了动力学模型参数,模型计算值与实验数据吻合良好。     

低糖流加法生产L-缬氨酸发酵工艺条件的研究

研究了糖浓度对L -缬氨酸产生菌 (Brevibacteriumflavum)Apv- 2菌积累L -缬氨酸的影响 ,通过三十吨发酵罐发酵工艺条件的试验 ,在合适的外界条件下 ,确定了该菌种发酵L -缬氨酸的最佳初糖浓度和补糖浓度 ,在初糖质量浓度为 3.5 %～ 4 .5 %时 ,发酵至 16h开始连续流加葡萄糖 ,维持发酵培养基中残糖质量浓度为 1.2 %～ 1.5 % ,经过 4 8h左右发酵 ,L -缬氨酸发酵产酸率 3.3%～ 3.5 %。     

普鲁兰的底物流加补料发酵研究

在批式发酵优化条件基础上,通过对流加补料方式、流加起始时间、批式流加间隔时间、补料液的组成等对发酵过程的各种参数,如产物量、转化率、生物量、溶氧、发酵液pH、发酵液黏度以及产物分子量等的影响进行了研究,确定了普鲁兰流加补料发酵的优化条件,使发酵转化率达到70%以上,产物平均分子量在10万以上。     

氮源流加对Alcaligenes eutrophus 积累聚β-羟基丁酸的影响

以真养产碱杆菌（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ）为聚β－羟基丁酸９ＰＨＢ）的生产菌株,在分析了ＰＨＢ发酵过程参数变化的基础上,进一步探讨了ＰＨＢ合成期不同的硫酸铵流加速度对ＰＨＢ合成的影响。研究结果表明,在ＰＨＢ合成阶段,培养基中氮源的完全缺乏。导致细胞合成ＰＨＢ能力的下隆;在ＰＨＢ合成期,不同的氮源流加速率对ＰＨＢ合成过程存在着显著的影响,当流加速率较小时,尽管最终胞内ＰＨＢ含量很高     

三种益生菌混合培养及共生机理研究

确定酪酸菌、肠膜芽孢杆菌与粪肠球菌三种菌混合工艺.研究了三种菌混合培养的生长曲线,混合批式传49代、混合连续培养考察三种菌的共存稳定性.三种菌无细胞上清液彼此之间均有促进生长作用,混合培养液的菌数较单独培养增加,在稀释率0.042/h,填充床连续培养11d,三种菌可稳定共存,但批式传49代过程中,肠膜芽孢杆菌有消失现象,而酪酸菌、粪肠球菌均较传代前增加了100倍.平板打孔生长圈法、点种法实验分别表明酪酸菌、肠膜芽孢杆菌对粪肠球菌有显著的促进作用,连续培养较批式传代可更好的研究菌际关系.并得到简单易行的复方益生菌剂组方方法.     

CHO细胞高密度流加工艺参数优化

[目的]优化细胞接种密度、培养基、细胞培养温度等参数,提高生产细胞株PCSK9蛋白表达滴度。[方法]试验分四步进行,(1)探讨几款市售培养基优化组合后对CHO细胞株蛋白表达滴度的影响;(2)探讨10.0×10⁶、15.0×10⁶、50.0×10⁶ cells/mL高密度接种流加过程培养基、降温时间等对CHO细胞蛋白滴度的影响;(3)在(2)实验数据基础上继续优化,通过更换培养基继续探讨高密度流加工艺的可行性;(4)在反应器对实验数据进行工艺验证。[结果](1)CHO细胞PCSK9蛋白滴度提升至2.6 g/L,蛋白滴度成倍增长;(2)15.0×10⁶ cells/mL接种,30.0×10⁶ cells/mL降温至34℃,继续优化培养基1^#、2^#配比,蛋白滴度提升至4.5 g/L,反应器工艺验证,细胞生长状态稳定,蛋白滴度突破3.8 g/L;(3)继续筛选市售培养基,成功实现80.0×10⁶ cells/mL高密度流...     

高生物量富硒酵母的选育及发酵条件的研究

采用硒浓度耐性培养,从8株酿酒酵母中筛选驯化得到一株高生物量富硒酵母菌株NH-7,并对其发酵条件进了行优化。采取流加培养,在菌株稳定期,即18 h开始分批添加亚硒酸钠至总硒浓度为30μg/mL,控制乙醇浓度为0.4%和0.7%,分别得到20.14 g的高生物量(每升培养液中获得的酵母菌体干重)和82.52%的硒转化率。在60μg/mL总硒浓度的流加培养中,得到高达2 411μg/g的有机硒含量,每升发酵液菌体干重为18.83 g。     

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。