pH两阶段控制策略发酵生产重组角质酶

为提高基因工程菌Bacillus subtilis WSHB06-07发酵生产角质酶的产量和生产强度,考察了pH（5.5~8.0）对菌体生长和产酶的影响。基于不同pH发酵过程中菌体比生长速率及比产物合成速率的变化,确定了pH两阶段控制策略,即0~4 h时控制pH 7.5,4 h后将pH调至6.5。通过采用这一优化策略,角质酶酶活有了较大的提高,达170 U/mL,生产强度为16.9 kU/(L·h),比恒定pH 7.5控制模式下分别提高了122.6%和123.2%。     

氧化葡萄糖杆菌合成右旋糖酐糊精酶的pH两阶段控制策略

为了进一步提高氧化葡萄糖杆菌右旋糖酐糊精酶的产量,在3 L发酵罐水平上考察了pH(3.5?6.0)对菌体生长和产酶的影响。基于不同pH发酵过程中菌体生长及产物合成的变化,确定了pH两阶段控制策略,即0?6 h时控制pH 5.0,6 h后将pH调至4.0。通过采用这一优化策略,右旋糖酐糊精酶酶活有了较大的提高,可达4.03 U/mL,比不控制pH模式下提高了38.5%,是摇瓶水平的12.5倍,同时发酵时间从47 h缩短为15 h。     

两阶段搅拌转速控制策略发酵生产聚唾液酸

目的:优化聚唾液酸发酵过程的搅拌转速.方法:比较不同搅拌转速对大肠杆菌Escherichia coli K235分批发酵生产聚唾液酸过程的影响.结果:根据发酵前、后期菌体细胞比生长速率和聚唾液酸比合成速率达到最大值所需搅拌转速的不同,提出了两阶段搅拌转速控制策略:发酵前期(0～15h)控制搅拌转速500r/min,发酵中后期控制搅拌转速700r/min.结论:两阶段搅拌转速控制策略使聚唾液酸产量达到3 966mg/L,比恒定搅拌转速500r/min和700r/min分别提高了31.8%和49.3%.将两阶段搅拌转速控制策略与分批补料发酵技术结合,聚唾液酸产量提高到5 108mg/L,山梨醇的转化率达到0.12g/g.     

海洋红树林内生真菌产抗肿瘤活性化合物1403C发酵条件的优化

旨在考察pH、溶解氧和剪切力对Halorosellinia sp.( No.1403)发酵过程的影响.结果表明,在发酵中后期及整个发酵过程中控制发酵液的pH恒定对菌体的生长影响不明显,但在不同发酵时期控制不同的恒定pH值对1403C的产量影响较大.仅在发酵的前24h控制恒pH7.0,有利于菌丝的生长,但抑制1403C的生物合成,菌体干重为对照组的159.1％,1403C的产量仅为对照组的29.4％;从48 h开始控制恒pH7.0,有利于1403C的生物合成,菌体干重量为对照组的94％,1403C的产量为对照组的123.2％;适量的溶解氧和剪切力有利于1403C的生物合成;从48 h开始提高剪切力可获得较高的1403C产量,是对照组的151.8％.综上所述,在发酵至48 h时开始控制恒pH7.0,并适当增大剪切力,在整个发酵过程中控制适当充足的溶解氧有利于1403C的合成.     

黑曲霉(Aspergillus niger)发酵生产木聚糖酶的pH调控策略

为了提高黑曲霉(Aspergillus niger)D08生产木聚糖酶的能力,考察了不同p H条件对菌株生长及产酶的影响,结果发现木聚糖酶发酵过程中菌体生长的最适p H与木聚糖酶合成的最适p H不同,分别为3.5和4.5。由此针对性地提出了两阶段p H控制策略:在30 h内控制p H为3.5;30 h后p H控制为4.5。结果表明:分阶段p H调控策略的实施进一步提高了菌体合成木聚糖酶的能力,木聚糖酶比酶活(2 223.38 U/m L)和生产强度(26.47U/(m L·h))分别比恒定p H 4.5时提高了14.3%和30.6%。该工艺对提高木聚糖酶活力具有一定的指导意义,为后续研究和生产奠定了良好的基础。     

S-腺苷甲硫氨酸和谷胱甘肽联产发酵的环境条件

在5 L发酵罐中,研究pH、搅拌转速和温度等环境条件对产朊假丝酵母CCTCC M209298联产发酵合成S-腺苷甲硫氨酸(SAM)和谷胱甘肽(GSH)的影响,发现酵母细胞生长、SAM和GSH合成各自需要最适的pH、搅拌转速和培养温度。以SAM和GSH联产量最大化为目标,获得了较为合适的联产发酵条件:pH 5.0,搅拌转速350 r/min,温度30℃。在此环境条件下,结合不低于35%的溶氧体积分数,分批培养产朊假丝酵母24 h,最终SAM和GSH联产产量可达到579.6 mg/L。     

丙酮酸发酵过程中光滑球拟酵母过程功能的强化

对不同葡萄糖浓度下光滑球拟酵母分批发酵生产丙酮酸的动力学模型分析发现, 葡萄糖浓度是影响光滑球拟酵母发酵生产丙酮酸过程功能的关键因素。在发酵初始阶段, 低浓度葡萄糖可维持较高的菌体比生长速率; 对数生长中前期, 葡萄糖快速进料使菌体浓度接近最大值, 并实现碳流从菌体生长转向丙酮酸积累; 对数生长后期葡萄糖浓度控制在33.4 g/L以维持高丙酮酸对葡萄糖产率系数 (0.71 g/g)。采用奇异控制的葡萄糖流加方式, 在7 L发酵罐上控制不同发酵阶段葡萄糖浓度处于最佳水平以强化光滑球拟酵母过程功能, 丙酮酸产量 (83.1 g/L)、产率 (0.621 g/g)、生产强度[1.00 g/(L·h)]与分批发酵对比, 分别提高了21.3%、21.6%和29.9%。     

pH值对D-核糖发酵的影响及补料发酵的研究

研究了不同 pH值对D 核糖产量的影响。发酵初期pH自然下降时有利于菌体生长 ,菌体生长对数期较长 ,菌体质量浓度最高可达 15 .3g/L ;发酵中后期 pH值控制在 7.0时有利于D 核糖的持续合成 ,同时对D -核糖的流加补料发酵进行了初步研究 ,最终使菌体质量浓度最高达到 2 0 .1g/L ,D 核糖产量达到了 6 2 .5g/L。     

3-羟基丙酸分批发酵过程中的pH控制策略研究

本文利用重组大肠杆菌以甘油为底物发酵合成3．羟基丙酸,考察了不同pH对3．羟基丙酸产量及菌体生长的影响,发现在pH6．5条件下,细胞比生长速率达到最大值,延迟期也相对较短;而pH7．0有利于3-羟基丙酸的合成,控制pH7．0可以使3-羟基丙酸产量达到7．39g／L。基于不同pH条件下对细胞比生长速率和3-羟基丙酸比生成速率的分析,提出3．羟基丙酸分批发酵过程中的pH控制策略,即在发酵过程前5h将pH控制在6．5,5h～15h控制pH为7．0,此时有利于细胞生长;而后在15h-25h控制pH为7．5,25h后控制pH为7．0,从而使细胞具有较高的3．羟基丙酸比合成速率。在此控制策略下经过34h发酵3-羟基丙酸的终产量达到8．76g／L,比pH7．0条件下的3-羟基丙酸产量提高了18．54％。     

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。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism