拟干酪乳杆菌发酵生产L-乳酸过程中在线生理参数CER和RQ用于指导发酵过程优化

生理参数二氧化碳释放速率(CER)和呼吸商(RQ)对于深入理解生物过程的变化具有非常重要的意义。本研究以拟干酪乳杆菌发酵生产L-乳酸过程为研究对象,解析了发酵过程中CER和RQ变化与细胞生长和代谢之间关系,结果表明,CER与细胞生长速率密切相关,能够有效表征菌体的生长状态,而RQ值能很好地反映过程中代谢途径的变化。将CER和RQ作为在线指导参数,通过分阶段氮源添加策略,使得L-乳酸产率和转化率较原始发酵工艺分别提高了5.9%和3.0%,而且副产物乙酸和乙偶姻的浓度分别下降了31.3%和24.7%。因此,通过生理参数CER和RQ的变化对发酵过程进行优化,能够有效地提高L-乳酸的发酵产量和质量。

激光气体分析仪在精密发酵中的应用

过程在线参数检测是实行发酵过程优化控制的基础,通过激光气体分析仪在线分析发酵过程中CO2和O2,并通过软件分析得到RQ值,通过RQ值指导宏观代谢参数的调控,以优化发酵工艺,实现精密发酵,提高目的产物的产率。

基于生理学参数的低糖酵母发酵过程优化

以低糖酵母发酵过程为研究对象,对发酵过程中的生理参数呼吸商(RQ)、二氧化碳释放速率(CER)和氧气吸收速率(OUR)等参数变化进行了检测和分析。以RQ值作为主要在线指导参数,通过耦合RQ优化发酵过程中的碳源流加速率,使得低糖酵母干物质总量由1 125 g提高到了1 650 g。通过这种优化控制生理参数RQ的方法实现了低糖酵母发酵过程的优化,有效提高了低糖酵母的发酵产量。

西伯利亚蝗越冬卵的呼吸代谢规律研究

[目的]西伯利亚蝗Gomphocerus sibiricus L.是新疆亚高山草原和林间草地重要的指示物种,本研究主要探讨西伯利亚蝗卵越冬过程中的呼吸生理变化。[方法]采用多通道昆虫呼吸系统,逐月测定越冬卵的呼吸率、代谢率和呼吸商等指标,分析其变化特征,并监测其环境温度变化,同时解剖蝗卵以观察胚胎发育进度。[结果]越冬过程中,蝗卵的呼吸代谢水平总体呈上升趋势,高低顺序为越冬前期<越冬期间<越冬后期。越冬前(8—10月)和越冬期间(11—2月),同阶段各月份之间的呼吸代谢水平无显著差异(P>0.05);越冬后期(3—4月)呼吸率和代谢率显著升高(P<0.05)。越冬前蝗卵的平均呼吸商为0.66,说明其代谢底物主要为脂质;越冬期间蝗卵的平均呼吸商为0.80,表明其代谢底物除脂质外还有部分糖类参与;越冬后期,呼吸商显著升高(P<0.05),平均值为1.01,表明其呼吸代谢底物主要为糖类物质。早期胚胎发育主要发生在越冬前期,此时头、胸、腹和附肢等结构已分化完全;越冬期间胚胎发育停滞;越冬后胚胎发育迅速恢复。[结论]越冬过程中,西伯利亚蝗卵的呼吸代谢水平与胚胎发育进度密切相关。为适应胚胎发育需要,蝗卵通过调节呼吸代谢水平及代谢底物来调整其生理状态,以适应外界环境条件的周期性变化,从而顺利越冬。