发酵过程中溶氧的影响及调控

存在许多因素可以影响整个发酵过程的进行。培养基中的溶氧浓度(DO)作为其中一个最基本的因素,它能显著影响微生物的生长和产物的形成。在发酵过程中必须根据不同阶段供给适量的无菌空气用以保障工程菌的代谢特点保证工程菌繁殖和代谢产物的合成。发酵过程中氧的传质速率受发酵液的理化性质、操作参数及反应器的结构三方面影响。     

溶氧对L-缬氨酸发酵过程的影响

目的:以黄色短杆菌XV0505为供试菌,探索溶氧对L-缬氨酸发酵过程的影响及其控制策略。方法:利用5L发酵罐,考察了不同溶氧浓度对L-缬氨酸发酵的影响,并采用代谢流分析对其结果进行阐述,提出分阶段溶氧控制策略。结果:采用分阶段溶氧控制策略,即在0～24h溶氧浓度为20%,24～60h溶氧浓度为5%,发酵60h,L-缬氨酸可达到58.36g/L,比5%和20%溶氧浓度下分别提高了18.95%和13.56%。结论:溶氧浓度对L-缬氨酸发酵有重要影响。     

赖氨酸发酵过程溶氧控制研究

L-赖氨酸是当前国内外全价配合饲料的主要添加剂,具有提高饲料利用率,促进动物生长和改进肉质的功效。近年来,随着养殖业、饲料业等行业的迅猛发展,国内市场对赖氨酸的需求量大大增加。当前,赖氨酸的生产主要以发酵法为主,本文重点对目前赖氨酸发酵过程中溶氧的控制进行分析,综述了工业改善溶氧的措施。     

苏云金杆菌溶氧控制发酵

利用BIOSTATC10自控发酵罐 ,研究了Bt菌种Gc - 91进行间歇培养时氧的供需特性。研究表明 ,以生产培养基配方进行发酵时 ,生长高峰期的临界氧浓度在DO12 .0 %～ 17.5%之间 ,控制溶氧接近于临界氧浓度进行发酵 ,Bt晶体含量和毒力效价有大幅提高。     

利用球孢链霉菌发酵液消化双歧杆菌细胞壁提取质粒的研究

目的寻找一种经济适用的提取双歧杆菌质粒的方法。方法利用球孢链霉菌发酵产生的变溶菌素来消化双歧杆菌细胞壁,提取质粒,并与商业化溶菌酶法比较。结果球孢链霉菌发酵液与溶菌酶均成功提取到质粒。结论利用球孢链霉菌发酵液提取质粒经济简便。     

溶氧对杀菌肽-X发酵工艺的影响

本研究采用 30L自动控制发酵罐研究了重组杀菌肽 X工程菌的基本发酵条件。经 12h发酵培养 ,发酵培养基中氨苄青霉素浓度为 0和 100μg/mL时 ,包涵体得率基本一致 ,干重分别为1.24和1.20g L ;控制溶氧为 20%～30%和溶氧自然变化 (转速分别为 250和150r/min)的条件下 ,包涵体得率有较大差异 ,干重分别为0.05、0.71和1.24g L。在较优化的发酵条件下 ,目的融合蛋白的表达量占菌体总蛋白的 45%～50%。     

溶氧对L-苏氨酸发酵的影响

探索溶氧对L-苏氨酸发酵过程的影响及其控制方法。通过摇瓶装液量试验、不同溶氧控制方式考察发酵过程中溶氧对L-苏氨酸合成的影响。采用补料分批发酵工艺发酵L-苏氨酸,利用氨基酸分析仪测定发酵液中L-苏氨酸的产量,通过10L罐补料分批发酵36h,产酸可达118.9g/L,糖酸转化率为47.6%。可以得出溶氧对L-苏氨酸生物合成有重要影响,并建立了最佳溶氧控制条件。     

一种产生纤溶酶的链霉菌C-3662的鉴定及发酵研究

对一株从土壤中分离的纤溶酶产生菌链霉菌C-3662的形态、培养、生理生化和化学分类特征进行了研究,发现其与泛温链霉菌(Streptomyces eurythermus Corbaz et al. 1968)的特征很相符。通过对链霉菌C-3662的16S rDNA序列进行测定与比对,发现它与泛温链霉菌的16S rDNA序列也有高达98.19%的同源性。根据多相分类原则,认为链霉菌C-3662属于泛温链霉菌。对链霉菌C-3662的发酵培养基组成等的研究表明,合适的发酵培养基中应含有氮源黄豆饼粉2.0%、碳源淀粉1.0%和葡萄糖2.5%以及少量的无机盐类如硫酸镁。链霉菌C3662的发酵过程研究表明,纤溶酶是在菌丝体生长停止之后才大量产生。     

一种产生纤溶酶的链霉菌C—3662的鉴定与发酵研究

对一株从土壤中分离的纤溶酶产生菌链霉菌C-3662的形态、培养、生理生化和化学分类特征进行了研究,发现其与泛温链霉菌（Streptomyces eurythermus Corbaz et al.1968)的特征很相符。通过对链霉菌C-3662的16SrDNA序列进行测定与比对,发现它与泛温链霉菌的16SrDNA序列也有高达98.19%的同源性。根据多相分类原则,认为链霉菌C-3662属于泛温链霉菌。对链霉菌C-3662的发酵培养基组成等的研究表明,合适的发酵培养基中应含有氮源黄豆饼粉2.0%、碳源淀粉1.0%和葡萄糖2.5%以及少量的无机盐类和硫酸镁。链霉菌C-3662的发酵过程研究表明,纤溶酶是菌丝体生长停止之后才大量产生。     

发酵过程中溶氧浓度对D-核糖发酵的影响

通过固定不同溶氧浓度(DOT)对短小芽孢杆菌(Bacillus pumlus)进行分批发酵的过程参数变化的比较,发现发酵前期与后期对氧的需求不尽相同,探讨了氧代谢途径及溶氧浓度对核糖发酵的影响机理,并提出分阶段供氧模式。结果表明,发酵时间44h后,整个发酵过程保持了较高的核糖产率和葡萄糖消耗率,最终核糖产量和细胞生成量分别提高了5.0％和18.8％。     

溶解氧对γ-聚谷氨酸合成的影响

在5L发酵罐上研究了溶解氧(DO)对地衣芽孢杆菌分批发酵生产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的影响并考察在8h、32h、56h时,葡萄糖激酶、6-磷酸葡萄糖脱氢酶、丙酮酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶和谷氨酸脱氢酶的活性及对应时间点上γ-PGA的生产速率。通过溶解氧电极和搅拌转速的串联控制发酵过程中溶解氧水平,发现高溶解氧(60%)水平和低溶解氧(10%)水平均不能高效积累γ-PGA。6-磷酸葡萄糖脱氢酶活性的提高对产物的积累有抑制作用,葡萄糖激酶和谷氨酸脱氢酶的酶活提高对产物积累有促进作用,过高的丙酮酸脱氢酶和异柠檬酸脱氢酶的活性在一定程度上可以促进菌体生长但不利于产物的积累。此外,通过对三种不同DO水平下γ-PGA生物合成途径中相关代谢流量的计算表明,在p H 6.5的条件下,对于谷氨酸依赖型生产菌株,提高外源谷氨酸利用率可以促进γ-PGA的生物合成。     

溶氧及pH对产朊假丝酵母分批发酵生产谷胱甘肽的影响

在7 L发酵罐中研究了溶氧和pH对产朊假丝酵母分批发酵生产谷胱甘肽的影响。结果表明,当葡萄糖浓度为30 g/L且通气量控制在5 L/min时,搅拌转速达到300 r/min即可满足细胞生长和谷胱甘肽合成对溶解氧的需求。不同pH控制方式对谷胱甘肽分批发酵的影响有较大差异。不控制pH时,细胞干重和谷胱甘肽产量比控制pH为55的发酵分别低27%和95%,且有50%的谷胱甘肽向胞外渗漏。研究了将pH控制在4.0、4.5、5.0、5.5、6.0和6.5的谷胱甘肽分批发酵过程,发现在pH 5.5时谷胱甘肽总产量最高。用前期研究建立的动力学模型模拟了不同pH (4.0～6.5)下的分批发酵过程,并从动力学角度解释了pH对细胞生长和谷胱甘肽合成的影响。     

L—异亮氨酸发酵对氧需求的研究

L—异亮氨酸主要用于医药和食品行业,是人体八种必需氨基酸之一.合理地供氧L—异亮氨酸产酸多,杂氨基酸量低.以钝齿棒杆菌(Corynebacterium Crenatum)为菌株,在71自动控制发酵罐中分批培养,在1.0—1.5vvm通气量范围内,测得了L—异亮氨酸发酵的多项参数,并对它们之间的关系及控制手段进行综合分析,提出了工业发酵过程中继续提高发酵水平的依据.     

氧载体对L—天冬酰胺酶发酵过程影响的研究

以抗癌药物Ｌ天冬酰胺酶生产为应用背景,针对发酵过程中存在严重耗氧问题,研究了氧载体对发酵过程的影响。通过对几种氧载体的筛选,认为正十二烷最适合于该发酵过程。随后以产物Ｌ天冬酰胺酶活性、菌体浓度以及溶氧水平为主要指标,考察了氧载体在发酵过程中的作用,实验表明,发酵基质中５％正十二烷的添加量为最佳浓度,这种氧载体的加入,明显地提高了发酵介质中的溶氧水平,改善了供氧条件,增加了菌体浓度,提高了Ｌ天冬酰胺酶发酵水平,在优化条件下,可使发酵液最终酶活提高２１％左右     

溶氧水平对红豆杉细胞悬浮培养的影响研究

紫杉醇 (Ｔａｘｏｌ)是源自红豆杉提取物的一种高度衍生化的二萜类化合物 ,临床实验结果表明紫杉醇对于卵巢癌、乳腺癌、胃肠道癌等具有明显的抗肿瘤活性[1] ,因而受到世界各国的广泛关注 ,并已被美国食品与药品管理局 (ＦＤＡ)批准用于卵巢癌与乳腺癌的治疗[2 ] 。到目前为止紫杉醇仍然主要从树皮中提取 ,但由于红豆杉生长缓慢 ,天然资源非常有限 ,加快其替代来源的研究势在必行。利用植物细胞悬浮培养生产紫杉醇作为一种可行的选择 ,近年来取得了较大的进展[3 ,4 ] 。本文研究了摇瓶及 2 0 Ｌ反应器培养过程的溶氧水平对细胞生长及紫杉醇…     

红谷霉素生料发酵工艺的研究

红谷霉素是链霉菌702发酵所产的一种生物活性物质,具有较强抗细菌活性。在摇瓶条件下,对链霉菌702生料发酵生产红谷霉素进行研究。采用单因素实验探索生料发酵工艺,筛选出摇瓶生料发酵条件为7.5%的种子接种量和添加抗菌剂1.5ml。在此条件下进行生料发酵,使红谷霉素摇瓶发酵产量达到1.46g/L,比常规灭菌发酵产量提高25.7%,实验结果表明红谷霉素生料发酵是一种潜在可行的发酵方法,不但可以很好的节约发酵成本,还可以提高发酵产量。