放线菌工业菌种选育、过程优化与放大研究进展

放线菌属由于能够产生一系列结构复杂的生物活性物质而受到广泛关注, 这些活性代谢产物的大规模发酵生产在医药、农业等领域的应用中起着重要的作用。本文综述了近年来放线菌次级代谢产物产业化研究的一些新进展, 包括菌株的改造、生物过程优化和控制以及发酵放大技术, 并对这些方法和技术进行了讨论。     

生物过程关键技术及装备开发进展

<正>生物过程是一个复杂的动态非线性系统,是生物制造必不可少的环节。文章对我国近五年来生物过程关键技术与装备的研发进展进行了综述,主要包括生物过程优化技术与装置、流场特性与生理特性相结合的生物过程放大技术与测定装置、生物过程关键参数在线检测技术与装置等,并结合相关产业化案例     

基于易错PCR技术的红酵母D-氨基酸氧化酶的定向进化

采用易错PCR技术对来源于红酵母Rhodotorula gracilis的D-氨基酸氧化酶基因(RgDAAO)进行突变,构建并优化了突变株文库;结合48深孔板的高通量筛选方法,获得突变株M3217,其V_(max)相对于野生型提高了16.8%。对测序结果进行分析,发现突变酶基因序列中有5处点突变,其中3处发生了氨基酸置换,分别为:D242V/Q253R/D304V。利用Swiss-Model对突变株M3217进行三维结构模拟,结果显示所有突变位点都不在催化活性中心的附近,特别是V304的位置在连接F5和F6两个β折叠股的长loop环上。推测D304V这一突变位点很可能增强了RgDAAO二聚体形态的稳定性,或是增强了与辅酶FAD的结合能力,从而间接提高了全酶的催化活力。     

用于红霉素生产的500m3生物反应器的理性设计

红霉素(erythromycin)是由绛红色糖多胞菌(Saccharopolyspora erythraea)发酵生产的次级代谢产物,其生产水平不仅受发酵工艺的影响,也受反应器结构影响。为解决红霉素发酵过程放大问题,本研究采用时间常数法和计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟验证相结合的方法设计了500m³超大规模红霉素耗氧发酵生物反应器。首先,通过对50L反应器红霉素发酵过程研究,发现溶氧是关键性限制因素,通过氧消耗速率(oxygen uptake rate,OUR)等参数分析计算得到设备的氧供应时间常数t_mt需小于6.25s。然后,基于时间常数法和经验关联式理性设计500m³反应器搅拌桨叶组合方式,即底层BDT8桨叶+两层MSX4桨叶的搅拌桨组合,并通过经验公式及CFD方法对设计结果进行了模拟验证。两种验证方法结果均表明500m³反应器采取底层BDT8桨叶+两层MSX4桨叶的组合方式时设备的氧供应时间常数小于6.25s,且反应器内流场特性(如持气率、剪切率和速度矢量等)均能满足红霉素大规模发酵的需要。经实际发酵验证,设计的生物反应器能够满足红霉素的工业规模发酵应用。     

基因工程菌Pichia pastoris高密度培养条件研究*

基因工程菌pichiapastoris最佳种子培养基为添加 4mL/LPTMl的BMGY培养基 ;全合成高密度摇瓶培养基是甘油 4% ,(NH₄) ₂ SO₄1 0g/L ,CaSO₄0 .93g/L ,K₂ SO₄1 8.2g/L ,MgSO₄·7H₂O 1 4.9g/L ,0 1mol/L磷酸缓冲液 (pH =6