基于人工神经网络的重组毕赤酵母表达期菌体浓度模型

针对生物反应过程控制关键变量难以测量的问题,提出一种基于人工神经网络的重组毕赤酵母高密度发酵表达期的细胞菌量软测量模型,并对该模型的拓扑结构以及训练参数进行了初步探讨.当选取合适的模型结构和输入参数,模型的预测值最大误差为3.12%,表明该模型的计算值与菌体浓度实验值基本一致.因此,在毕赤酵母的高密度培养过程中采用基于神经网络的软测量模型具有较高的准确度,可以应用于发酵过程中菌体浓度的实时预测.     

金色链霉菌连续培养特性及其动力学研究

研究了以碳源为限制性底物时金色链霉菌连续培养特性和动力学。实验结果表明,Streptomycesaureofaciens的比生长速率与限制性底物浓度的关系符合Monod方程,并得到动力学参数max=0.0649h-1和Ks=8.47gL-1。菌体和产物金霉素chlortetracycline的得率系数分别为1.866gg-1和2.580gg-1,维持系数为0.0051g(gh)-1。菌体和产物的最大产率为0.859g(Lh)-1和0.0299g(Lh)-1。菌体和产物对氧的得率系数分别为60.81gmol-1和64.33gmol-1,对氧的维持系数为0.3390mmol(gh)-1。磷氧比P/O等于2.77。呼吸商RQ与m呈线性正比关系,随着m的减小,碳源代谢流从酵解途径逐渐向戊糖途径增强。代谢流的这种迁移有利于产物金霉素chlortetracycline的合成。     

脱氮假单胞杆菌耗氧合成V_(B_(12))发酵条件的研究

对脱氮假单胞杆菌(Pseudomonas denitri ficans)耗氧合成V_(B_(12))的培养模式研究表明,分批补料发酵比分批发酵合成V_(B_(12))提高71.42%;其中液糖补料与糖蜜补料在同等条件下,产物浓度前者比后者高出19.08%。最适V_(B_(12))合成的培养条件如种龄、接种量和初始pH值分别为18h,10%和7.0;发酵过程中摇床的转速对V_(B_(12))的合成影响显著,其中最佳转速为260r/min。在以上优化条件下,V_(B_(12))的最高单位能达到140 g/L。     

鲶鱼骨酶解物抑菌性能研究

以大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和藤黄微球菌3种菌为受试菌,研究了鲶鱼骨酶解物的抑菌性能,并初步探讨了鲶鱼骨酶解物抑菌作用的稳定性。结果表明,鲶鱼骨酶解物对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和藤黄微球菌都有明显的抑制作用,其中对藤黄微球菌抑制作用最强,其最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)分别是6 mg/mL和8 mg/mL,鲶鱼骨酶解物的抑菌活性具有较好的热稳定性和pH不稳定性。     

抑制剂对Pichia生产S-腺苷甲硫氨酸的作用及机制

S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl-L-methionine,SAM)是市场前景广阔的高价值氨基酸.为通过削弱胞内SAM消耗而进一步提高其积累量,作者在诱导型和组成型P.pastoris发酵后期添加3种抑制剂.首先考察其作用并比较其差异,然后分析其机制.结果显示,添加S-腺苷高半胱氨酸水解酶抑制剂Aristeromycin有助于SAM积累,但比较而言,其在诱导型酵母中最适添加质量浓度更低,很可能因为甲醇代谢导致的氧化胁迫使细胞对甲基化作用依赖性增强.添加多胺合成抑制剂DFMA有利于SAM积累,但添加过多对细胞生长和抗氧化不利.组成型酵母中添加7.5 g/L乙酸可通过抑制多胺生成而增强SAM积累.3种抑制剂均可有效提高P.pastoris中SAM产量.     

GC-MS定量检测谷氨酸发酵产酸期细胞膜脂肪酸

采用气相色谱质谱连用法(GC-MS)分析了谷氨酸棒状杆菌的细胞膜中脂肪酸的组分,并用选择离子检测方式(SIM)测定产酸期前后细胞膜脂肪酸含量的变化。结果表明:谷氨酸棒状杆菌细胞膜主要含有肉豆蔻酸、棕榈油酸、棕榈酸、硬脂酸和油酸等5种脂肪酸,其中棕榈酸含量最高,棕榈油酸含量最低;另外,在谷氨酸发酵过程中,随着产酸的启动,细胞膜中饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸比率呈下降趋势,说明细胞膜中饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的比率与谷氨酸的分泌可能存在一定的关联性。     

供氧水平对黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠的影响

葡萄糖酸钠是一种在食品行业广泛使用的有机酸盐。本文通过考察通气量和搅拌转速研究供氧对菌体发酵周期以及葡萄糖酸钠产物得率的影响。结果表明,在初糖浓度为300g/L条件下,通气量维持0.8vvm不变,搅拌转速提高可以提高供氧水平,发酵时间由原来35.7h缩短至21.4h,产物得率由72.88%提高至87.24%;当保持搅拌转速300r/min不变,只改变通气量,不能有效提高供氧水平,发酵时间为30.5h,产物得率为80.76%;通气量和搅拌转速同时提高可以显著提高供氧水平,发酵时间由35.7h缩短为20.8h,产物得率从72.88%提高至88.47%。     

定量代谢物组学研究硫酸铵添加对高产红色糖多孢菌生理代谢的影响

为了考察添加硫酸铵对高产红色糖多孢菌生理代谢的影响,首先研究了硫酸铵添加对菌体量、红霉素效价、比葡萄糖消耗速率、比红霉素合成速率等表观生理参数的影响;并进一步采用13C辅助的定量代谢物组学初步探索其调控机理,对比了硫酸铵添加后胞内有机酸、氨基酸等代谢物水平的变化情况。结果表明:在红霉素发酵后期的培养基中添加硫酸铵后,比红霉素合成速率和比葡萄糖消耗速率分别比对照组提高了30.0%、47.2%,表明菌体代谢活性得到提高。与对照组相比,红霉素效价从830 μg/mL提高至1126 μg/mL,红霉素A组分的比例从802.9 μg/mL提高到956.1 μg/mL,红霉素C的转化率在96 h达到99.2%。定量代谢物组学结果表明添加硫酸铵后胞内有机酸水平差异明显,其中α-酮戊二酸浓度的降低(4.15 μmol/g DCW到1.05 μmol/g DCW)有利于菌体生长维持。胞内菌体合成前体类和红霉素合成前体类氨基酸均有所提高,其中脯氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、异亮氨酸浓度分别提高了60.4%、90.0%、204.2%、106.7%。利用定量代谢物组学研究红霉素发酵过程中氮源对胞内中心碳代谢影响大大加深了对红霉素工业生产菌代谢特性的认识,为后续的工业化生产提供了一定的指导意义。     

多种搅拌型式下高黏黄原胶混合过程研究

黄原胶的发酵后期发酵液体系黏度增大,呈典型假塑性非牛顿流体特性,发酵液体系的混合成为提高黄原胶发酵生产水平的主要制约因素。研究黄原胶的混合特性与影响因素从而提高混合效果意义非凡,因此文中采用比色法与pH法相结合的方式研究黄原胶水溶液的混合过程。重点考察了6种桨型组合、3种黄原胶质量分数、2种通气比和4种单位体积功率。通过以上研究得出对于高黏体系,不同搅拌型式的混合效果区别很大,大桨型组合(D/T=0.9,0.95)的混合效果明显好于小桨型(D/T=0.43);对于相同直径(D/T=0.43)的组合桨,轴流桨组合的混合效果比径流桨组合好;得到混合时间与单位体积功率、表观黏度的关联式。这一结论为工业上提高黄原胶发酵产量提供了理论指导,具有一定的实际意义。