碳源和氮源流加方式对ε-聚赖氨酸补料-分批发酵过程的影响

摘要为实现Streptomycessp．M—Z18补料一分批发酵甘油生产ε-聚赖氨酸（ε-PL）的自动流加碳源和解决因发酵中后期菌体生长速率下降／停滞引起ε-PL合成速率下降的问题，该文首先借助DO-stat反馈补料方法，考察了补料阶段甘油控制在不同浓度范围内对ε-PL合成的影响；然后，通过在发酵中期分别流加牛肉膏和酵母粉，研究了2种有机氮源对发酵中后期菌体生长和ε-PL合成的影响；最后，在2阶段pH调控策略基础上，评价了上述最优控制条件下对Streptomycessp．M—Z18合成ε-PL的促进作用。实验结果表明，依靠DO—stat反馈补料方式将补料阶段甘油浓度稳定控制在0～10g／L，并在发酵96h开始流加酵母粉和（NH4）2SO4混合液，结合pH值2阶段调控策略（3．5—3．8），经过192h发酵，可以实现ε-PL产量达到38．77g／L，产率达到4．85g／（L·d）。基于碳源和氮源流加方式的优化，建立的DO—stat反馈流加甘油策略和提出的发酵中期流加酵母粉和（NH4）2SO4混合液的方法是提高ε-PL发酵水平的有效方法之一。

赖氨酸发酵工业化研究——赖氨酸流加发酵中氮源浓度的选择及控制模式

以黄色短杆菌(Brevibacteriumflavum)WSHL1为产生菌,研究确定了2.5L罐赖氨酸流加发酵中氮源浓度的初始值及过程控制模式。首先分析了不同初始有机氮源浓度对赖氨酸流加发酵过程菌体生长、产物积累以及微生物稳定性的影响,并得到适宜的初始有机氮源浓度为20g/L;在流加糖液中添加10g/L的有机氮源使发酵产酸和产物对耗糖转化率分别达到109.0g/L和38.5%。在分析pH值反馈控制铵离子浓度时的发酵液硫酸铵浓度变化过程的基础上,提出了葡萄糖浓度反馈控制铵离子浓度的基质流加模式。对铵离子浓度采取复合反馈控制方式后,发酵64h,赖氨酸盐酸盐浓度和产物对葡萄糖的转化率分别达到119.0g/L和40.2%。

Mut^s型基因重组巴斯德毕赤酵母高密度发酵过程中甲醇流加的控制

在采用Muts 表型基因重组巴斯德毕赤酵母 (Pichiapastoris)发酵生产血管生长抑制因子(angiostatin)的过程中 ,诱导表达阶段甲醇的质量浓度对血管生长抑制因子的表达至关重要 .因重组Muts 型巴斯德毕赤酵母利用甲醇极慢 ,按文献方法流加甲醇时 ,甲醇逐渐积累达 30 g/L ,血管生长抑制素表达水平仅为 4mg/L .采用甲醇检测与控制系统对甲醇流加进行反馈控制后 ,甲醇质量浓度可稳定控制在设定范围 .采用此系统控制诱导阶段的甲醇流加 ,同时手动流加适量甘油以促进细胞生长 ,血管生长抑制因子表达水平量最高可达 89mg/L .

50L罐头孢菌素C发酵过程豆油流加控制策略的优化

目的优化头孢菌素C(CPC)发酵过程的豆油补料控制策略,提高发酵整体性能。方法提出了一种匀速+DO-Stat结合型补油策略。在50L罐上对使用该策略和使用匀速补油以及传统DO-Stat自动补油策略的发酵性能进行比较,确定最优补油控制策略。结果采用匀速+DO-Stat结合型补油策略时,CPC终浓度最高,CPC得率也从使用匀速补油策略时的19.61%提高到25.74%,代谢主副产物去乙酰氧头孢菌素C(DAOC)的积累量少,DAOC/CPC(W/W)只有0.46%,达到生产要求。结论使用匀速+DO-Stat结合型补油策略,可控制CPC发酵过程中的碳源浓度和溶解氧浓度(DO)于合适水平,在维持较高的CPC生产强度的前提下,CPC得率大幅提高,代谢副产物的积累得到抑制、产品质量得到控制。

CHO细胞强化流加培养过程理性设计与建立

目的:由于强化流加培养工艺(intensified fed batch of ultra-high seeding density,uHSD-IFB)的接种密度与运行密度较高,传统低密度培养工艺的流加策略往往不能提供充足的营养物质用于该过程的细胞维持与产物表达,最终导致过程产率低、经济性下降;通过优化流加培养基以及补料方案,成功建立CHO细胞强化流加培养过程,从而提高目的蛋白产量。方法:以一株表达单克隆抗体的CHO-K1细胞株为研究对象,通过代谢动力学与化学计量学分析,设计出以葡萄糖为控制模型的两阶段动态反馈流加策略,并结合实验设计(design of experiment,DoE)筛选并优化流加培养基中关键微量元素的营养浓度。结果:优化设计后的uHSD-IFB过程有效缓解了uHSD-IFB过程营养物质的耗竭与代谢副产物累积之间的矛盾,实现了超高接种密度培养工艺的细胞生长与产物合成的目的;累积产量相较于优化前提高了95%,日体积产量提高了约97%。结论:该补料策略有助于快速建立高细胞密度、高产物表达的高接种密度强化流加培养过程。

分批补料高密度培养米根霉As3.819产L-乳酸的研究

采用分批补料方式对米根霉As3.819高密度培养产L-乳酸的效果进行研究。摇瓶实验确定的最佳培养条件为:接种量5%、接种时间24h、装液量40%、补料液中葡萄糖与硫酸铵的质量比为20:1。罐发酵的最佳补料方式为葡萄糖浓度反馈流加。通过流加培养获得了较高的菌体密度,菌体干重达18.45g/L;重复发酵5批次,产L-乳酸效率达2.25g/L·h;菌体干重和产酸效率较分批培养分别提高了92.9%和82.9%。

产朊假丝酵母发酵生产谷胱甘肽的补料研究

为了实现产朊假丝酵母(Candida utilis WSH02-08)的高密度培养和提高谷胱甘肽(glutathione,GSH)产量,在分批发酵研究的基础上,考察了指数速率流加和DO-stat反馈流加对产朊假丝酵母合成GSH的影响。结果表明,采用指数速率流加可获得高细胞密度,但不利于GSH的合成,而采用DO-stat反馈流加较适宜细胞积累GSH。因此,提出并运用了指数速率-DO-stat组合流加策略,即采用指数速率流加实现细胞高密度培养,采用DO-stat反馈流加实现GSH的高积累,细胞量、GSH产量和胞内GSH含量分别为82.5 g/L、1120.6 mg/L和1.46%,实现了高细胞密度和高胞内GSH含量的相对统一。

重组人干扰素α2_a发酵工艺的研究

对干扰素工程菌ＰＢＶ３２０／７１１８－α２ａ型发酵工艺，由批式培养改为反馈式流加培养［１］可显著提高工程菌ＰＢＶ３２０／７１１８－α２ａ在４０Ｌ发酵罐中的菌体产量及干扰素的表达水平。

α_(2a)型基因工程干扰素发酵工艺的研究

对干扰素工程菌PBV32 0 / 7118 α2a型发酵工艺 ,由批式培养改为反馈式流加培养〔1〕 可显著提高工程菌PBV32 0 / 7118 α2a在