高发酵活力面包酵母的高产率流加培养策略研究

首先优化了面包酵母生产过程中分批培养阶段的操作条件，然后在连续培养实验的基础上，确定了面包酵母流加培养的最佳参数，并得出了发酵活力与比生长速率之间的关联式。根据这一关联式和指数流加培养模式，提出了两阶段控制比生长速度的流加培养策略。研究结果表明：采用初糖浓度为１５～３０ｇ／Ｌ、残糖控制浓度为３～６ｇ／Ｌ以及分阶段控制搅拌转速以提供不同的传氧速率；应用提出的流加培养策略进行面包酵母培养，在产率达到０４３２ｇ／ｇ的同时发酵活力达到１１８０ｍｌ。

rCHO细胞在葡萄糖限制流加培养过程中的生长与代谢特性

以调控rCHO细胞的葡萄糖代谢为主要研究目标,通过在2L生物反应器中进行的批培养和葡萄糖限制恒速流加培养的方法,考察了在培养过程中葡萄糖浓度对rCHO细胞生长、葡萄糖和谷氨酰胺消耗,以及副产物乳酸、氨和丙氨酸生成的影响。结果表明:葡萄糖限制的流加培养过程中,活细胞密度XV达到2.35×106cells·mL-1,较批培养提高一倍;而乳酸生成大幅减少。在葡萄糖限制培养阶段,qLac和YLac/Gluc持续降低至零,而qo2/qGluc由0.7mmol·mmol-1上升至4.3mmol·mmol-1,说明更多葡萄糖进入高效释能代谢途径。同时谷氨酰胺的消耗增加,YAmm/Gln增大,YAla/Gln下降,证明谷氨酰胺的能量利用率也有所提高。

毕赤酵母流加培养诱导生产植酸酶的流加控制策略

对毕赤酵母流加培养生产植酸酶过程中的底物和诱导剂流加策略和性能进行了比较研究。在生长期采用基于DO/pH在线测量的人工神经网络状态模式识别控制法（ANNPR—Ctrl）特别有效。它可大幅度提高细胞生产强度，并使以甲醇为诱导剂的植酸酶诱导生产时刻提前。然而，在诱导期ANNPR—Ctrl和pH—Stat法等均不能有效地提高植酸酶酶活。为此，在生长阶段采用ANNPR—Ctrl法，当菌浓达到一个较高水平后，引入一个5～6h的过渡期，并在此阶段继续利用ANNPR—Ctrl法流加葡萄糖和甲醇的混合物，使细胞对甲醇逐步产生适应。最后，利用纯甲醇和离线检测甲醇的控制方法开始诱导。在此阶段，离线控制可粗略地将甲醇浓度控制在5～15g/L的范围内，酶活高达320U/mL，比3种基本控制方式提高了5倍。同时，ANNPR—Ctrl法和离线检测甲醇控制模式的有效组合还缩短了酶活达到最高水平的时间。

利用控pH流加培养法提高雨生红球藻的生物量及虾青素产量

研究了一种新型培养方法——控pH流加培养法,可有效促进雨生红球藻生长并提高虾青素产量。测定雨生红球藻生长期间对营养盐的需求量,依据对数生长期藻液pH与硝酸盐和磷酸盐的含量的线性关系,确定流加液组成及流加方法。流加液的组成为7.88 g/L的KNO3,1.83 g/L的KH2PO4和24.0 g/L的CH3COONa,监测对数生长期藻液pH变化情况,通过添加流加液将藻液的pH值持续控制在7.5～8.0内,雨生红球藻的细胞干重可达（1.42±0.04）g/L,虾青素产量可达（60.23±1.81）mg/L。

用遗传算法优化流加培养的底物流加轨迹

遗传算法(Genetic Algorithm,GA)是把生物进化论和遗传学原理应用于工程优化而创造出来的新的优化算法,在复杂问题的优化方面显示出了优良性能。近年来GA开始应用于发酵工程领域。本文介绍了应用GA优化流加培养流加轨迹的原理和方法。

杂交瘤细胞流加培养中葡萄糖和谷氨酰胺的代谢控制

对底物限制的流加培养中杂交瘤细胞HB 5 8的生长、代谢和单抗生成进行了研究。葡萄糖或谷氨酰胺限制引起比生长速率下降。葡萄糖限制时 ,乳酸生成减少 ,细胞对葡萄糖的得率增加 ,乳酸对葡萄糖的得率降低 ,说明葡萄糖更多地参与三羧酸循环。谷氨酰胺限制时 ,氨和丙氨酸生成减少 ,细胞和氨对谷氨酰胺的得率增加 ,丙氨酸对谷氨酰胺的得率减小 ,说明谷氨酰胺更多地参与脱氢反应 ,其有效利用率得到提高。

采用流加培养技术提高盐藻生物量的研究

采用流加培养技术对盐生杜氏藻Dunaliella salina进行了恒速流加、变速流加培养,建立了简单的数学模型控制流加.实验结果表明:变速流加可显著提高盐藻的生物量,当流加因子K=0.194时,变速流加培养比一次性培养盐藻的生物量增加约5倍.

分批与流加培养对萼状粒毛盘菌生物量和胞外多糖产量的影响

通过摇瓶实验对萼状粒毛盘菌(Lachnumcalyculiforme)生物量及其产胞外多糖的发酵条件进行研究;并在5L发酵罐中进行分批与流加培养,比较二者对萼状粒毛盘菌生物量及其多糖产量的影响.结果表明:在25℃时,粒毛盘菌生物量和产胞外多糖的最佳碳、氮源及其浓度为葡萄糖30g L-1、酵母膏5g L-1,pH值为6.0;10g L-1橄榄油能显著加速菌丝体的生长,而10g L-1大豆油能明显提高胞外多糖的产量;分批培养时粒毛盘菌的最大生物量和多糖产量分别为6.40和8.28g L-1,而在葡萄糖浓度低于5g L-1时进行流加培养可以显著提高粒毛盘菌的生物量和多糖产量,最大生物量和多糖产量分别为7.72和11.82g L-1.

pH-stat控制流加培养红发夫酵母产虾青素

通过酸碱流加培养、混合碳源-氨水流加培养、混合碳源-尿素流加培养等pH-stat控制流加培养红发夫酵母产虾青素。pH-stat控制流加培养与分批培养相比较,生物量及虾青素产量都有不同程度地提高。从提高虾青素产量和降低生产成本综合考虑,混合碳源-氨水流加培养是最理想的方法,培养96 h虾青素产量最高达到19.94 mg/L。

钝顶螺旋藻的混合营养分批和流加培养

在４ Ｌ小型发酵罐对钝顶螺旋藻混合营养分批和流加培养进行研究， 在混合营养流加培养中获得１０ ．２ ｇ／Ｌ 的最大细胞浓度， 这个浓度分别是混合营养分批培养的３ ．８ 倍， 光合自养分批培养的７ ．２ 倍． 而细胞产率则分别为混合营养分批培养的２ ．８ 倍， 光合自养分批培养的４ ．９

杂交瘤细胞流加培养中葡萄糖浓度的控制

通过 Wu T3杂交瘤细胞的流加培养 ,当葡萄糖浓度分别控制在 0 .2、0 .5、1 .0和 1 .5g/ L时 ,葡萄糖的平均比消耗速率分别为 1 .1 4× 1 0 - 1 1 、1 .4 7× 1 0 - 1 1 、1 .78× 1 0 - 1 1 和 2 .2 4× 1 0 - 1 1g/ ( cell·h) ,乳酸的平均比生成速率分别为 6 .0× 1 0 - 1 2、8.3× 1 0 - 1 2、1 1 .6× 1 0 - 1 2和 1 6 .6× 1 0 - 1 2g/ ( cell·h)。葡萄糖转化成乳酸的比例分别 52 %、57%、6 4 %和 74 %。结果表明 ,在 Wu T3细胞的流加培养中 ,当葡萄糖浓度在 0 .2～ 1 .5g/ L时 ,葡萄糖浓度越低 ,葡萄糖的比消耗速率和乳酸的比生成速率越低 ,葡萄糖转化成乳酸的比例越低 ,从而提高了葡萄糖的有效利用率 ,减少副产物的生成。

流加培养对球等鞭金藻生长和生化成分的影响

采用恒速和变速流加培养技术,研究了氮和磷等营养条件对球等鞭金藻生长和生化成分的影响.结果表明:在恒速流加培养条件下,细胞密度、细胞干重、胞内蛋白质和叶绿素含量达到了0.870×107mL-1、0.17 g/L、0.14g/g和0.60 mg/g的水平,分别比对照组高3.0倍、2.7倍、2.1倍和11.5倍;采用变速流加技术细胞密度、细胞干重、胞内蛋白质和叶绿素含量进一步提高到1.400×107mL-1、0.24 g/L、0.16 g/g和0.70 mg/g的水平,分别比对照组高4.9倍、3.9倍、2.5倍和13.3倍.可见,流加培养尤其是变速流加培养能有效地促进球等鞭金藻的生长.在此基础上,通过数学模型控制对变速流加的培养条件进行了优化,获得了最适的流加条件.结果表明,当流加因子K=0.100时,球等鞭金藻的细胞密度、细胞干重、蛋白质和叶绿素含量分别达到了2.220×107mL-1、0.44 g/L、0.17 g/g和0.70 mg/g的更高水平,比对照组高6.9倍、7.7倍、2.6倍和14.1倍.

溶氧量对以玉米培养基流加培养生产酵母的影响

本文通过以玉米为培养基流加培养生产酵母过程中,用控制通氧的方法研究溶氧量对酵母细胞浓度和酵母细胞生长速率的影响,得出通氧量的控制与酵母生长的关系。结论为:溶氧量达到50%的时候,酵母细胞产率最大,达到38%。

动物细胞流加培养的技术现状和发展趋势

流加培养是当前重组蛋白生产的主流培养模式。流加式操作主要是根据细胞对营养物质的不断消耗和需求,设计连续或半连续的流加浓缩营养物,使细胞持续高密度的生长,提高单位反应器体积内目的蛋白产量,从而达到高效生产的目的。流加培养工艺的关键技术主要包括细胞代谢的调控、培养基的优化设计、流加策略的选择及优化。

酵母生产麦角固醇流加培养过程的优化

对酿酒酵母生产麦角固醇的流加培养过程进行了研究 ,提出了以比生长速率为控制参数的流加方案 ,并以生物量、麦角固醇比生产速率、麦角固醇含量等因素为依据确定了该发酵体系的最优培养参数。在最优方案下 ,生物量可达 42g/L ,麦角固醇含量达 3 2 6 g(每 10 0 g干菌体中 )

利用制糖废蜜流加培养酵母的动力学研究

研究了以廉价原料糖蜜流加培养酵母的生产工艺 ,确定了最佳工艺参数 ,并根据酵母在流加培养过程中比生长速率和耗糖速率的变化 ,对动态的糖流加工艺进行研究 ,得出了流加培养的动力学模型 ,然后通过流加培养过程中实际糖流加曲线对所提出的模型进行验证。研究结果表明 ,流加培养模型能较好地反映酵母流加培养过程中糖流加的规律 。

流加培养对杜氏盐藻生物量的影响

将微生物工程中的流加培养技术嫁接引用到海洋微藻的培养,对海洋微藻杜氏藻(Dunaliella salina)进行了分批培养、恒速流加培养和变速流加培养三种方法的比较实验.在采用流加技术培养杜氏盐藻中,建立了流加数学模型控制流加.实验结果表明:采用恒速流加培养技术和变速流加培养技术均可明显提高杜氏盐藻的生物量,在变速流加培养方式中,当流加因子A= 0.194时,变速流加培养比分批培养方式中杜氏盐藻的生物量增加7～8倍.

流加培养方式对大肠杆菌XD-12发酵的影响研究

[目的]研究大肠杆菌流加培养方式,提高转氨酶供体——大肠杆菌XD-12的发酵浓度。[方法]通过研究碳源流加、氮源流加、pH控制流加对发酵的影响,获得了优化的培养条件。[结果]产转氨酶大肠杆菌的最佳培养条件为:温度37℃,搅拌转速500 r/m in,通气量1.5 L/m in,培养基初始pH为7.0,控制发酵过程pH为7.5,初始葡萄糖浓度5 g/L,初始氮源为5 g/L蛋白胨+1.5 g/L牛肉膏,从葡萄糖浓度下降为2 g/L开始每隔2 h间歇流加120 g/L的糖,从8 h起每隔2 h间歇流加15 g/L蛋白胨+4.5 g/L牛肉膏。在此条件下培养24 h,大肠杆菌的菌体干重浓度达9.66 g/L,较分批培养提高了104.7%。[结论]这对降低酶法制备L-苯丙氨酸的生产成本、提高生产效率、满足日益增长的市场需求具有重要的现实意义。

动物细胞流加培养工艺研究进展

流加培养技术是动物细胞大规模生产中主流培养技术,被广泛应用于生物制品的生产,推动了生物技术产业的发展。流加培养过程中,需合理地向细胞持续提供所需营养物质,以满足其生长代谢和产物合成所需,控制代谢副产物的积累,缓解营养物耗竭和代谢副产物积累之间的矛盾。通过对流加培养的特性分析引出其优势,从培养过程中细胞代谢及基因调控、培养工艺的优化及流加过程的检测与控制等方面进行了阐述,最后提出了现如今流加培养技术存在的问题并进行了展望。

酵母流加培养的参数检测与控制

在酵母流加培养过程中，因缺乏实用的传感器，不能在线检测菌体浓度等参数。本文把可测得且又与菌体生长密切相关的氧吸收速率作为被控参数，用呼吸商判别代谢途径，采用预估校正算法控制基质的流加量。