恒速流加发酵过程动力学理论分析

恒速流加是一种常见的发酵操作方式。通过对该发酵过程动力学的分析,得到反应器有效体积、稀释率以及过程中细胞浓度、底物浓度、产物浓度随时间的变化关系,且提出在发酵后期系统达到拟稳态。该模型的动力学分析为实验室及工业上的应用奠定了一定的理论基础。

重组大肠杆菌BL21(pUC19-Hyp)产羟脯氨酸的补料分批培养

利用自主构建的组成型重组大肠杆菌BL21(pUC19-Hyp)为出发菌株,运用间歇流加、指数流加和恒速流加3种流加C源的方式进行补料分批培养。结果表明:在装液量为4 L的7 L发酵罐中,以0.30 g/min恒速流加为最优,在发酵44 h时,羟脯氨酸的质量浓度达到最高,为42.50 g/L,脯氨酸转化率为81%,此时细胞干质量为21.33g/L,残糖质量浓度为0.17 g/L。L-羟脯氨酸含量与摇瓶发酵时的1.39 g/L相比,提高了大约30倍,比日本株式会社的发酵产量提高了1.50 g/L,发酵过程中糖酸转化率约为4.0∶1。发酵液中的氨基酸分析结果表明,除脯氨酸、羟脯氨酸外的其他氨基酸质量浓度均低于0.1 g/L,发酵液中主要氨基酸为脯氨酸和羟脯氨酸。

重组大肠杆菌产普鲁兰酶发酵条件优化

在7L发酵罐规模，利用自诱导培养方式，对重组大肠杆菌产普鲁兰酶发酵条件进行优化研究，主要考察了发酵过程中控制溶解氧浓度、pH和采用补料策略对菌体生长和普鲁兰酶表达的影响。结果表明，最佳发酵培养条件：溶氧浓度维持在20％-30％；pH保持在7．60；第9h时，以0．8g／（L·h）的速度流加甘油；在20h，以0．2g／（L·h）的速度流加乳糖。此条件下，重组菌的细胞浓度OD600nm从12．58上升到42．25，提高了3．36倍；普鲁兰酶酶活力从356U／ml上升到1200U／ml，提高了3．37倍。