生物搅拌反应器的CFD模拟及在肌苷发酵中的应用

通过改变搅拌桨叶间距,对50 L的气液搅拌生物反应器在指定转速、每升发酵液中每分钟通入空气1 L条件下的搅拌流场、剪切力、空气体积分率进行模拟,从流体力学角度对反应器进行了优化。将模拟优化结果用于实际肌苷发酵过程中,结果表明:计算流体力学(CFD)模拟优化后的搅拌桨位置能改善发酵罐内部的流场和气体分布,从而对菌体代谢和肌苷合成产生影响,使每升发酵液的产苷量提高了4.06 g。     

基因工程菌Pichia pastoris高密度发酵表达重组人血清白蛋白

在摇瓶条件下对基因工程菌Pichia pastoris的发酵条件进行了实验，并根据摇瓶发酵的优化结果进行了补料分批高密度发酵。在分批发酵时，接种量为10%且种子细胞光密度（OD600）为20左右时，细胞生长的延迟期约为2.11h，细胞生长光密度与培养时间的关系模型为：y=0.7841e^0.2319t（线性相关系数r=0.9936）；在补料发酵时细胞浓度可达115g/L-160g/L（干重），在120h重组人血清白蛋白表达量达3.6g/L。     

头孢菌素C发酵过程代谢特性

考察了头孢菌素C的发酵过程特征,对发酵过程的重要生理参数DO、CER、OUR、RQ等进行了在线检测和相关分析,并分析了比生长速率和比产物生成速率的变化规律。在发酵过程中OUR、CER最高分别达到了90.2 m o l/(m3.h)和69.8 m o l/(m3.h),表明头孢菌素C发酵代谢强度很大,对氧的需求量也非常大。比产物生成速率在发酵60~100 h最高达到2.15 U/(h.g)(细胞干重)。同时分析了头孢菌素C发酵过程中甲硫氨酸代谢规律,表明维持培养基中一定浓度的甲硫氨酸对头孢菌素C的合成有促进作用。通过对三级发酵和四级发酵的比较,表明在现有的设备和工艺条件下,三级发酵生产头孢菌素C要优于四级发酵,同时通过控制发酵前期菌丝浓度可获得最大产素水平。     

重组毕赤酵母表达reteplase发酵过程中的降解现象

研究了pH和温度对重组毕赤酵母表达retep lase(rPA)发酵过程中的降解现象。在低pH(4.5)诱导条件下,由于蛋白酶活性高,rPA降解严重,表达量几乎为0,提高诱导pH至6.5,蛋白酶活性降低,rPA的表达量最高达到122 m g/L。通过将诱导温度从30°C降低到20°C,rPA的表达量从153.2 m g/L提高到207.9 m g/L。降低温度能减少细胞死亡率,从而减少了发酵液中蛋白酶的释放,降低了蛋白酶的活性,抑制了对目的蛋白rPA的降解。另外,低温使胞内AOX酶活性提高,从而增强了rPA的表达。     

胰酶水解干酪素的动力学行为

研究了胰酶水解干酪素制备蛋白胨过程中胰酶在不同温度下的失活行为,以及底物浓度对反应速率和平衡的影响,ｐＨ对反应浓度和平衡的影响。胰酶在４０℃下４ｈ基本不丧失水解大分子的活力;在５０℃,ｍｉｎ、５５℃,１００ｍｉｎ、６０℃,９０ｍｉｎ完全丧失对大分子的水解活性。胰酶短时间在高温下丧失的活性,当其返回到４０℃时可部分恢复。底物和产物对反应有抑制作用。底物初始浓度高,最终平衡转化率低。当ｐＨ８时的反应速     

静息培养基的筛选及在此体系中庆大霉素的合成

通过对比实验,讨论了培养基中各种组分对庆大霉素合成与分泌的影响;由此确定了静息细胞培养基的配比,并应用此系统考察了影响庆大霉素合成的因素。结果表明：培养温度为34℃、添加适量次级代谢物、体系内硫酸锰浓度为500mg／L及每升添加0．020mL的Tween20都肥促进庆大霉素的合成。     

金霉素发酵初期的生长分析与混沌现象

用多参数全自动发酵罐进行金霉素发酵实验，研究了发酵初期菌体生长特性且初步说明了混沌现象。通过对菌体比生长速率（μ）的即时模拟曲线与葡萄糖消耗速率曲线的比较，对金霉素发酵初期的生长状态进行了较深入分析，并且通过呼吸商（RQ）与PH的曲线分析，对上述分析作了进一步的解释。结果表明，通过对初始状态作轻微改变，使菌体的比生长速率在短时间内达到最大值（0.06h^-1-0.08h^-1）后稳定在一个适当的范围内时，不仅可以使效价有较大提高，而且使发酵周期缩短。     

Scale-down反应器中的周期性溶氧波动对谷氨酸发酵的影响

应用单室Scale-down反应器系统模拟大规模反应器内的溶氧（DO）浓度梯度,通过控制搅拌桨转速使DO水平（波动范围0～30%,波动周期2、4、6 h）产生矩形波动,从而研究溶氧波动条件对谷氨酸发酵的影响,尤其是菌体生长及产物合成等的变化。与DO水平30%的对照实验进行比较后发现:DO周期性波动条件下,谷氨酸棒杆菌更倾向于利用葡萄糖产生菌体而非积累产物谷氨酸。与较长波动周期（4 h或6 h）相比,短波动周期（2 h）时最终菌体浓度升高（10.03 g/L）,最大比生长速率降低(0.112 h^-1),产物谷氨酸及副产物乳酸浓度降低（分别为23 g/L和10.5 g/L）。     

CO_2对脱氮假单胞菌发酵生产维生素B_(12)的影响

通过调整进气中空气和CO2的比例,研究了CO2的体积分数(φCO2)为0.03%,3.32%,8.86%和13.84%时对脱氮假单胞菌的生长和维生素B12合成代谢的影响。发酵过程的生理代谢分析结果表明:当进气中CO2体积分数增加到8.86%时,菌体的生长没有受到显著影响;而单位菌体糖消耗速率为29.95 mg/(g.h),仅为对照组的77%;产物的合成速率可达到1.75 mg/(L.h),比对照组1.02 mg/(L.h)的合成速率提高了71.6%。但CO2体积分数为13.84%时,菌体生长、底物利用以及维生素B12的合成都将受到抑制,因此在生产过程中控制CO2的体积分数非常关键。     

粪产碱杆菌青霉素G酰化酶的分离纯化及酶学性质

采用DEAE-Sepharose阴离子交换层析和Butyl-Sepharose CL 4B疏水层析,从重组大肠杆菌DH5a菌体中分离纯化得到粪产碱杆菌青霉素G酰化酶(AfPGA).经纯化,AfPGA纯度较粗酶提高50.6倍、比活达到212.7 U/mg,经HPLC测定纯度为92.8%,收率为78%.理化性质分析表明:AfPGA含有2个亚基(α亚基和β亚基,其Mw分别为2.90×104和5.92×104;AfP-GA等电点约为7.9～8.0,最适pH约为10.0,并在pH>7.0时表现出了稳定的催化活力.