高密度培养大肠杆菌TB1/pMAL-hOCIFm的优化条件

利用Bioengeering 3．7L自控式发酵罐,以分批培养和补料分批培养相结合的培养技术,高密度培养重组大肠杆菌TB1／pMAL-hOCIFm,生产重组人破骨细胞形成抑制因子成熟肽(recombinant human osteoclastogenesis inhibitory factor mature peptide,rhOCIFm)。通过对碳、氮源补加方式以及溶解氧等参数的控制,使工程菌E．coliTB1／pMAL-hOCIFm的发酵菌体OD600达到57．8,rhOCIFm与MBP融合蛋白(hOCIFm-MBP)的含量达到3．2g／L。本研究为工业化生产rhOCIFm奠定了基础。     

L-缬氨酸补料分批发酵的研究

在批式发酵优化条件基础上，通过对流加补料方式、补料速度等发酵过程的各种参数，包括产酸率、转化率、发酵周期等的影响进行了研究，确定了L－缬氨酸补料分批发酵的优化条件。在最优补料分批发酵条件下，L－缬氨酸产量达52.45g/L，糖酸转化率达34.97%，结果明显优于分批培养。     

利用溶氧作为控制信号补料分批培养生产PHA的研究

利用已构建的工程菌Escherchia coli XL1-Blue(pKSABC),在20L自动发酵罐里进行补料分批培养。研究表明,底物浓度、温度、pH、DO等参数是影响菌体生长和PHA积累的重要因素;通过补料分批培养可以提高PHA的积累量。通过对DO在发酵过程中的变化规律的分析,确定DO作为补料时间的在线控制信号。补料的原则是,使发酵前期菌体大量生长,发酵后期PHA大量积累。在优化条件下,对工程菌Escherchia coliXL1-Blue(pKSABC)进行了60 h的补料分批培养,菌体浓度、PHA浓度和PHA占细胞干重的百分比分别为179g/L,132g/L,73.7%。     

大肠杆菌DH5α及其耐乙酸突变株生长和产乙酸规律

大肠杆菌DH5α的耐乙酸突变株DA19在复合培养基中有生长优势,最大比生长速率提高,产乙酸减少,对乙酸的耐受力增加。在基本培养基中DA19生长优势更加明显,消耗葡萄糖速率加快,单位菌体产乙酸得率YA/X比DH5α低,以消耗葡萄糖为基准的菌体得率YX/G提高。在添加乙酸的基本培养基中,DA19细胞浓度高于DH5α,更快利用葡萄糖。DA19在高葡萄糖浓度下(102g／L)也能良好生长,菌体浓度达26g／L,YX/G为0．257g／g。在变速补料分批培养中,DA19可以有效地控制乙酸的生成,细胞浓度达到20g／L,YX/G为0．360g／g,为其在高密度培养中的应用奠定了基础。     

基因工程枯草杆菌生产中性蛋白酶的研究

使用一株基因工程枯草杆菌ＤＢ４０３（ｐＷＬ２６７）生产中性蛋白酶，其宿主ＤＢ４０３失去了野生菌株９９％的胞外蛋白酶生产能力，质粒ｐＷＬ２６７则带有野生菌株中性蛋白酶的全部结构基因。在分批培养中，中性蛋白酶的活性为２６２ｍｇ／ｍｉｎ·Ｌ左右，通过培养基改进达到３．２８６ｇ／ｍｉｎ·Ｌ。连续培养表明，中性蛋白酶的比生产速率在比生长速率为０．２ｈ￣（－１）时最大。在控制补加葡萄糖和其它培养基成分的补料分批培养中，中性蛋白酶活性达１７．６７０ｇ／ｍｍ·Ｌ。     

生物反应器高密度异培养小球藻

首先用摇瓶实验确定异养流加分批培养小于藻中起始葡萄糖及ＫＮＯ３的适宜浓度与增加葡萄糖及ＫＮＯ３浓度的控制范围和补料中最适Ｃ／Ｎ值,培养其中起始添加１０ｇ．Ｌ＾－１葡萄糖和１．６ｇ．Ｌ＾－１ＫＮＯ３较适宜。在此前提下,流加分批培养时葡萄糖和ＮＯ＾－３质量浓度应分别控制在６．１７－２．４５ｇ．Ｌ＾－１和≤０．４４ｇ．Ｌ＾－１,补料液中最适Ｃ／Ｎ值为４１．２。据此结果,经５Ｌ通风搅拌反应器放大培养实验,     

重组大肠杆菌BL21(pBAI)生产人干扰素α2b

通过培养重组大肠杆菌BL21(pBAI)表达人干扰素α2b(Human Interferon α2b,hIFNα2b).hIFNα2b表达由PL,启动子控制,通过升温至42℃诱导表达.本研究比较了分批培养和多种补料分批培养方式下hIFNα2b的生产,其中通过恒速流加葡萄糖,hIFNα2b的表达量达到6 540 mg/L,平均生产速率和比速率分别为546 mg/(L·h)和27 mg/(g·h).升温前1.5 h补充25 g酵母提取物,并以0.27 g/(g·h)的比速率供应葡萄糖,hIFNα2b的平均生产速率达到1 006 mg/(L·h),比生产速率为54 mg/(g·h),对有机氮源的得率提高到138 mg/g.     

利用补料分批培养技术生产红曲色素的研究

对摇瓶发酵生产红曲色素的补料分批培养技术进行了研究,结果表明：培养基中萄萄糖浓度大于４％时,红曲色素的形成受到明显的抑制,采用补料分批培养技术可以明显地提高发酵液的红曲色素总色价。当初始葡萄糖浓度为４％时,在接种３６ｈ到１３２ｈ之间,分８次补加葡萄糖,使总糖浓度达到１０％,发酵液的总色价可达到４４２．５ｕ／ｍｌ     

利用气升式反应器生产红曲色素的研究

分别使用 １ 升玻璃气升式反应器和 ５ 升不锈钢气升式反应器进行了红曲霉菌的深层培养。实验结果表明：采用多级风量控制和补料分批培养技术有利于色素的形成。在实验确定的较优条件下,１ 升反应器和５ 升反应器的发酵液总色价分别为３８０７ｕ／ｍ ｌ和 ３７１４ｕ／ｍ ｌ,发酵时间为 ８４ｈ。     

L-缬氨酸补料分批发酵条件优化

研究了不同初糖浓度、葡萄糖及氮的补加方式、补加玉米浆和溶氧对L-缬氨酸发酵过程中产酸率、转化率、发酵周期等参数的影响。确定了L-缬氨酸补料分批发酵的最佳条件，在最佳补料分批发酵条件下，L-缬氨酸产量达52．71g／L，糖酸转化率迭26．8%。     

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：在恒速流加培养奈件下,细胞密度、细胞干重、胞内蛋白质和叶绿素含量达到了0．870×10^7mL^-1、0．17g/L、0．14g/g和0．60mg/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1．400×10^7mL^-1、0．24g／L、0．16g／g和0．70mg／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奈件进行了优化,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2．220×10^7mL^-1、0．44g／L、0．17g／g和0．70mg/g的更高水平,比对照组高6．9倍、7．7倍、2、6倍和14．1倍．     

玉米皮水解液发酵生产饲料酵母的研究

本文研究了玉米皮水解液发酵生产饲料酵母的摇瓶间歇培养和分批补料培养条件 ,进行了10L反应器分批补料培养试验。研究结果表明 :间歇培养的适宜底物浓度为2 %糖浓度和7 %麸皮水 ,摇瓶间歇培养和分批补料培养的酵母浓度分别达到10.9g/L和21.6g/L ,10L反应器分批补料培养的酵母细胞浓度达20.7g/L。     

螺旋藻培养液回收利用的研究

探讨了对钝顶螺旋藻培养液进行回收再利用的可行性。其方法是对培养过后的螺旋藻培养液进行检测分析，然后补加缺少部分的量。实验结果表明，钝顶螺旋藻光合自养培养细胞干重0.86g／1，混合营养培养细胞干重1.40g／1；对光合自养和混合营养的培养液分别进行回收的细胞干重分别为0.85g／1,1.38g／1,此说明对培养液进行回收是可行的，对螺旋藻培养液进行回收再利用可大大降低成本和保护环境。     

利用葡萄糖母液半连续发酵红曲色素的研究——(Ⅰ)摇瓶发酵条件试验的研究

对以葡萄糖母液为原料进行半连续发酵生产红曲色素进行了初步研究．结果表明：总葡萄糖母液浓度为１５０ｇ／Ｌ时,以９０ｇ／Ｌ初始葡萄糖母液开始发酵至４８ｈ,６０ｈ分别流加３０ｇ／Ｌ的葡萄糖母液．流加发酵组的色素浓度比非流加发酵组的色素浓度增加２４３％．     

透明质酸发酵流加过程的研究

研究了透明质酸发酵的流加过程,对碳源的简单分批流加、指数流加、前中期指数流加+后期控制糖浓度的流加以及前期指数流加+中期控制糖浓度的流加这四种不同流加方式进行了探讨,得到最佳流加方式,透明质酸发酵水平稳定在4g/L以上。     

环隙气升式反应器的开发III．高浓度山梨糖流加过程的动力学及控制策略

在全容积１６Ｌ的环隙气升式反应器内，进行了高浓度山梨糖流加发酵过程的研究。根据其发酵过程的特征，建立了流加过程的动力学模型。在此基础上，获得适合该过程的流加控制策略。实验结果表明，采用该控制策略，可使底物浓度的波动范围小于２ｇ／Ｌ。     

补料分批发酵提高耐高温α-淀粉酶发酵活力的研究

对耐高温α-淀粉酶分批发酵与补料分批发酵工艺进行了研究,结果表明,在35t发酵罐生产条件下,初糖淀粉质量浓度为200g/L,当发酵液中还原糖DE值降至25mg/mL以下时,开始3～5L/min流速流加复合营养盐培养基,使发酵液中DE值维持在20～25mg/mL水平,控制总糖质量浓度为245g/L,在最佳补料分批发酵工艺条件下,放罐酶活力为15600U/mL,较分批发酵的9649U/mL提高61.7%,同时每标吨酶耗淀粉量可降低20%.     

重组毕赤酵母发酵甘油制备α-葡聚糖酶的研究

【目的】考察甘油对组成型毕赤酵母（Pichiapastoris ）生长和α-葡聚糖酶表达量的影响。【方法】采用单因素实验法考察初始发酵培养基中甘油浓度、补料阶段甘油残留和通气量等对α-葡聚糖酶表达量的影响。【结果】发酵培养基中初始甘油浓度从50 g／L提高到150 g／L,菌体生长和α-葡聚糖酶表达量均未受到影响,继续提高到200 g／L时,α-葡聚糖酶表达量明显下降。补料过程甘油残留在0～5 g／L,菌体生长和α-葡聚糖酶表达量最佳,当甘油残留较多时,菌体生长和α-葡聚糖酶的表达量均受到影响。提高通气量有利于增加α-葡聚糖酶的表达量,发酵78 h为宜,在此条件下α-葡聚糖酶酶活力达1763 U。【结论】该工艺优化了以甘油作为碳源制备α-葡聚糖酶的发酵条件,提高了α-葡聚糖酶酶活力,为大规模生产α-葡聚糖酶奠定了基础。