基于均龄理论模拟搅拌式反应器的混合时间

利用计算流体力学(CFD)模拟搅拌式反应器内生物的平均年龄分布,并建立了以平均年龄(均龄理论)为基础的混合时间模拟方法。通过比较混合时间的预测值与实验值结果,表明当反应器的高径比低于1.5∶1时,模拟结果和实验值的吻合度较高,平均误差在10%以内。对比单层四斜叶上翻桨(PBTU)和四斜叶下压桨(PBTD),PBTD的模拟结果都在实验值范围内,而PBTU的模拟结果都比实验值高,最大误差达14%。同时研究表明,模拟得到的N·θ准数不受反应器规模的影响。     

醉金香葡萄愈伤细胞悬浮培养基优化促进白藜芦醇的合成

建立和优化了一种醉金香葡萄悬浮细胞合成白藜芦醇的工艺.以细胞生长和白藜芦醇生物合成量为响应值,通过单因素实验、Plackett-Burman、响应面实验考察了不同碳源、氮源、前体、诱导剂和激素等因素对醉金香葡萄细胞悬浮培养基合成白藜芦醇的影响.结果表明,在醉金香葡萄悬浮细胞的最佳培养条件下,单位葡萄细胞中白藜芦醇的最高...     

枯草芽胞杆菌肌苷发酵过程参数相关分析

基于参数相关的研究方法已成功地应用于多个发酵产品的过程优化,本文通过对枯草芽胞杆菌肌苷生产过程的尾气变化规律、碳氮源消耗和产物浓度的分析和计算,并根据摄氧率(OUR)、二氧化碳释放率(CER)、呼吸熵(RQ)和产物得率(YP/G)的相关性,在工程尺度将发酵过程分为4个阶段,为其他尺度的研究和过程优化提供了线索。     

蚯蚓纤溶酶(EFE-3D)基因的合成及其在毕赤酵母中的表达

选择毕赤酵母偏爱密码子,分成32个长约48 bp且相互配对的寡核苷酸片段,合成蚯蚓纤溶酶基因EFE-3D。寡核苷酸片段经5′磷酸化后,通过错位拼接,PCR(聚合酶链式反应)一次性完成新基因的合成并且克隆至载体pP IC 9K中。最后利用电穿孔法将新基因克隆至毕赤酵母表达系统并进行诱导表达,用免疫印记法检测表达产物,最后利用纤维平板确定其表达产物的活性为3 500 mm2/mL,1 L发酵液相当于48 m g天然蚯蚓纤溶酶活性。     

流式细胞仪检测重组毕赤酵母发酵过程中的细胞活性

建立了流式细胞仪检测重组巴斯德毕赤酵母(P.p astoris)细胞活性的方法,并在高密度发酵过程中得到应用。使用碘化丙锭染色法测定细胞活性,发现甲醇诱导时酵母细胞活性开始下降,随着细胞密度的增加,由于细胞胁迫和甲醇的影响,细胞活性明显下降,活细胞率最大下降了14%。与此同时,细胞生长减缓,目的蛋白发生降解,表明细胞活性与发酵过程中细胞的生长和目的蛋白生成等参数密切相关。实验证明:流式细胞仪可作为检测毕赤酵母发酵过程中细胞活性参数的一个便捷精确的有力工具。     

重组毕赤酵母表达猪胰岛素前体代谢参数分析和动力学模型

采用发酵过程参数相关分析理论,分析了毕赤酵母在不同发酵阶段利用不同碳源时的生理代谢参数变化特征。同时,研究了不同比生长速率下重组毕赤酵母表达猪胰岛素前体补料分批发酵过程,建立蛋白表达阶段的细胞生长非结构模型,结果表明:比生长速率和甲醇浓度符合Monod方程,最大比生长速率(μmax)为0.101h-1,基质的半饱和常数(Ks)为0.252g/L,细胞得率系数YX/S=0.386g/g,细胞维持系数m=0.011g/(g·h)。当比生长速率为0.016h-1时猪胰岛素前体(PIP)最大比形成速率(qp,max)达0.098mg/(g·h)。该模型能较好预测毕赤酵母表达阶段细胞生长和PIP表达的发酵趋势,用其控制发酵过程,目标蛋白PIP产量为优化前的1.5倍,达0.976g/L。     

红霉素发酵过程前期参数相关分析及调控

对红霉素发酵过程前期调控策略进行了研究,从宏观代谢流的变化着手,对表征细胞代谢特征的参数进行了相关分析,对发酵前期的摄氧率(OUR)、二氧化碳释放率(CER)及呼吸商(RQ)相关变化及红霉素发酵前期CER与pH的变化进行了分析,确定了合适的调控方式,在工业规模发酵罐上通过控制发酵过程前期补糖速率等措施,使发酵平均水平从原来的4500u／mL提高到了6000u／mL。     

不同有机氮源对肌苷合成的影响

通过研究不同有机氮源对肌苷合成的影响,结合蛋白、核酸及菌体生长的分析测定,结果显示:国产酵母膏A是肌苷发酵的理想氮源。此外,由于国产酵母膏A部分可溶,其水解出的氨基酸的碳骨架可能作为前体物质直接进入糖酵解和三羧酸途径,使得以国产酵母膏A为氮源时肌苷生产期的呼吸熵(RQ)由1.0降至0.6左右,从而促进了肌苷的合成,糖苷转化率由原来的15%提高至29%。     

培养条件对重组毕赤酵母高密度表达猪胰岛素前体的影响

研究了基因工程菌P ich ia p astotis高密度、高表达的培养条件。在全合成摇瓶培养基的基础上,考察了诱导过程中甲醇浓度、温度、pH、(NH4)2SO4及磷酸盐浓度等因素对猪胰岛素前体(P IP)表达的影响。研究表明:甲醇的最佳诱导浓度为6 g/L,过高或过低的甲醇浓度都不利于菌体生长和蛋白表达;在菌体生长和蛋白表达阶段,pH应分别控制在5.5和4.0;诱导阶段,培养温度下降到28°C,可以提高重组蛋白质的表达量。上述结果用于15 L全自动发酵罐实验,P IP表达水平达到了1.69 g/L,是摇瓶结果的17倍。