半连续灌注培养中杂交瘤细胞的生长和代谢

考察了在半连续灌注培养中WuT₃杂交瘤细胞在不同灌注速率下细胞生长的动态变化,培养基中主要基质的消耗和代谢物的生成。当灌注速率D从1.0/d升高到2.0/d时,乳酸得率系数Y_lac/glu降低18%,氨得率系数Y_amm/gln降低40%,丙氨酸得率系数Y_ala/gln升高58%,甘氨酸得率系数Y_gly/gln基本恒定。说明在灌注速率升高的条件下,细胞会调整代谢机制,丙酮酸和过量的谷氨酸通过转氨作用生成丙氨酸而非甘氨酸。     

通气对乳酸发酵过程的影响

对拟干酪乳杆菌发酵产乳酸的过程进行研究,通过改变不同的通气量(不通气、0.1vvm、0.2 vvm、0.5 vvm)确定0.1vvm的通气量最有利于产生乳酸;再通过优化通气策略,在发酵0～15 h不通空气,15～50 h通0.1 vvm空气使得乳酸的产量比全程通0.1 vvm空气又提高了11.7%,同时乳酸产率也提高了16.2%。最后通过对胞内NAD~+、NADH、乳酸脱氢酶和NADH氧化酶活性、以及发酵过程氧化还原电位(Oxidation-reduction potential,ORP)变化进行分析,阐述了通气影响乳酸发酵过程的机理。     

钝顶螺旋藻生物富集Cr(Ⅲ)影响因素的研究

对钝顶螺旋藻生物富集Cr(Ⅲ)的影响因素进行了研究。发现螺旋藻对Cr(Ⅲ)的生物富集主要经历了快速的吸附和缓慢的吸收两个步骤;化学键较弱的Cr(Ⅲ)化合物具有较高的富集效率;藻细胞浓度一定时,随着Cr(Ⅲ)浓度的增加,单位重量螺旋藻对Cr(Ⅲ)的富集量不断增加,最后趋于饱和;当Cr(Ⅲ)浓度一定时,随着藻细胞浓度的增加,螺旋藻对Cr(Ⅲ)的总富集量逐渐增加而单位重量藻体的富集量减少。研究还证实,螺旋藻干粉比新鲜藻能富集更多的Cr(Ⅲ);pH值是影响Cr(Ⅲ)生物富集的一个重要影响因素,最佳pH在7左右;温度升高和加强光强均可加强Cr(Ⅲ)的富集;阳离子对Cr(Ⅲ)的富集存在一定的促进或抑制作用。     

生物过程大数据分析与智能化

讨论了工业生物过程大数据分析的重要意义,提出了基于大数据多尺度相关分析基础上实现生物反应器由自动化到智能化的发展。同时,分析了生物过程人工智能处理的应用问题,以克服目前基本上靠人工与专家经验来判断的局限性,以及面临的基因、代谢、过程到生产组织中的互不联系的实验或生产数据孤岛,为知识的发现、获取提供方法和途径,实现智能化决策。     

Mn2+对必特螺旋霉素产生菌代谢和必特螺旋霉素合成的影响

通过在必特螺旋霉素产生菌WSJ1195发酵过程中添加金属离子Mn²⁺发现：发酵前期（24h左右）添加Mn²⁺可以明显提高生物效价,加入的Mn2+浓度以5mmol/L为最佳。实验显示添加Mn2+后发酵液pH逐渐下降,整个产素期间 pH一直低于对照;与对照相比添加Mn²⁺摇瓶菌体浓度也较低。通过研究必特螺旋霉素发酵过程有机酸的变化趋势发现：24h添加5mmol/L Mn2+后发酵过程中有机酸含量已经发生变化,其中丙酸浓度的增长最为显著,84h时其浓度为对照的6倍。通过丙酸盐的添加实验证实了发酵前期添加Mn²⁺可以促进产物合成的原因之一是促进了丙酸等前体酸的合成,丰富了大环内酯合成的前体库。     

微生物发酵过程生理参数检测传感器技术与过程优化

工业生物发酵过程是一个复杂的代谢表达调控系统。阐述了开发和利用先进的发酵过程传感仪表技术,进行环境参数和细胞生理代谢特性参数的实时精确测定,是系统了解和分析工业微生物的宏观与微观代谢特性的基础。实现生物传感器与信息技术、过程多参数智能化过程分析的软件识别系统联合,是构建新型的智能化工业生物过程控制与生产模式、建立生产过程的绿色智能制造新技术的关键。     

氮源对阿维菌素合成的影响及基于二氧化碳释放速率的阿维菌素发酵调控

中国是世界上最大的也是唯一的阿维菌素原料生产国,但在工业规模生产中与同类型大环内酯类抗生素相比其产量相对偏低。文中通过研究不同氮源对阿维链霉菌生长、代谢的影响,发现氮源在发酵中后期对菌丝活性、菌丝浓度以及阿维菌素B1a的合成都有较为显著的影响。在100 L生物反应器中,于发酵中后期基于二氧化碳释放速率(CER)控制补入酵母粉,效价达到8697mg/L,与原工艺相比,提高了26.9%。这一结论若在实际工业生产中应用,有望带来实际的经济效益。     

常规诱变结合高通量筛选选育可利霉素高产菌株

可利霉素是通过基因工程定向育种技术获得的新型大环内酯类抗生素,是国家一类新药.[目的]为满足工业化生产需要,其工程菌株的发酵水平有待提高.[方法]多种常规诱变技术交替处理和高通量筛选方法选育可利霉素高产菌株,处理方法包括原生质体紫外诱变、DES(硫酸二乙酯)诱变、紫外光复活诱变、缬氨酸抗性筛选和正突变菌株的富集.[结果]高产菌株WSJ-1-7-49-133-82-43的摇瓶生物效价比出发菌株WSJ-1-7-49提高56％,500L中试发酵罐突变菌株效价较出发株高61％.[结论]说明多轮常规诱变育种结合高通量的筛选方法可以用于工业生产菌株的高效筛选.     

红谷霉素对细菌抑制效果研究

红谷霉素是链霉菌702发酵后所产的一种生物活性物质,具有较强抗细菌活性。研究表明,红谷霉素对大肠杆菌的最低抑菌浓度为40mg/L,对枯草芽胞杆菌的最低抑菌浓度为0.08mg/L。红谷霉素在微生物生长迟滞期添加比在其它生长阶段添加抑菌效果更好,红谷霉素对热和紫外比较稳定。通过与其他防腐剂的抑菌效果比较表明,红谷霉素对细菌的抑菌效果优于比较的防腐剂。     

红外光谱技术在生物过程监测中的应用

在线监测化学组分的浓度对许多生物过程都是十分必要的。然而,探头需耐高温灭菌的要求和生物体系自身的复杂性给许多分析技术的在线监测带来了困难。近几年,随仪器和数据处理技术的迅速发展,应用红外光谱技术对生物过程的原位或在线监测日益广泛。本文对红外过程分析技术进行了较全面的综述,介绍了红外分析的原理、进展及在生物过程监测中的应用。