鸟苷发酵过程中参数相关特性的研究

通过对鸟苷发酵过程参数相关特性的研究，结合菌体形态变化规律和氨基酸的测定结果，发现过程后期发生的代谢流迁移。以此为基础实现了过程的优化，鸟苷水平提高了50％，达到28g／L。     

葡萄糖氧化酶发酵动力学的研究

利用恒化器研究了葡萄糖氧化酶（ＧＯＤ）发酵动力学，建立了较为合理的恒化培养系统。对采集的数据用计算机进行回归，求得最大比生长速率μｍａｘ＝０．２２５ｈ－１、饱和常数Ｋｓ＝８．９１ｇ／Ｌ、基质得率系数ＹＧｍａｘ＝０．４９ｇ／ｇ以及维持系数ｍ＝０．０２ｇ／ｇ·ｈ。并研究了ｐＨ、ＤＯ、ＮＨ２－Ｎ、葡萄糖酸、细胞产率，酶比活及体积产酶速率等参数随比生长速率变化的规律。在Ｄ＝０．１３１ｈ－１下体积产酶速率（ＤＥ）达最大值，为３．４６×１６．６７μｍｏｌ／ｓ·Ｌ·ｈ，是分批发酵最大体积产酶速率（１．５３×１６．６７μｍｏｌ／ｓ·Ｌ·ｈ）的２．２６倍。     

FCY-4型耐消毒溶氧电极的研制及应用

本文研制成功一种为小型国产或进口发酵罐配套的FCY-4型敞口式耐消毒溶氧电极。经测试,其各项性能指标接近或超过进口电极。通过应用于多种罐及品种的发酵,发现本电极与进口罐上的原配电极所走的溶氧曲线均具有很好的同步性和一致性。能正确反映发酵过程中的溶氧变化。     

Pichia pastoris发酵表达重组人复合α干扰素

在Pichia pastoris表达系统中,研究了甘油补料周期、甲醇流加策略和诱导pH对cIFN表达的影响,优化后的发酵条件是:甘油补料周期为4 h,诱导pH为5.0,基于在线甲醇检测维持甲醇浓度不超过5 g/L。培养96 h后,最大细胞干重、cIFN的表达量和生物活性分别达到168 g/L、1.24 g/L和5.4×107U/mL。     

离子交换树脂催化合成丙基葡萄糖苷

用阳离子交换树脂作催化剂，催化合成丙基葡萄糖苷。考察了树脂用量、反应温度、搅拌转速对转化率的影响，当葡萄糖/树脂为10(m/m），搅拌转速300r/min，温度80℃时，转化率达93%。研究了用离子交换树脂分离丙基糖苷的方法，使丙基糖苷分离后的纯度达到99.9%以上，并用核磁共振谱加以验证。     

优化甲硫氨酸补料策略提高重组毕赤酵母G12-CBS合成S-腺苷甲硫氨酸

重组毕赤酵母G12-CBS经代谢工程改造,可高效表达重组S-腺苷甲硫氨酸(SAM)合成酶,并弱化了SAM转化途径的关键酶β-胱硫醚合成酶,是一株优良的SAM高产菌。为了利用G12-CBS高效合成SAM,需对前体(甲硫氨酸)的补料策略进行优化。首先在摇瓶中考察了不同甲硫氨酸(L-Methionine,L-Met)添加量对于G12-CBS的影响,发现每24hL-Met补加量超过3mg/mL时,会影响重组菌生长和SAM合成。在15L发酵罐中优化L-Met的补料速率,当外源补料速率为0.4g/(L·h)时SAM产量最高,分别比补料速率为0.2g/(L·h)和0.6g/(L·h)时提高22.2%和31.8%,达到13.01g/L,比出发菌最高产量提高54%。代谢物及酶活测定的结果表明,较低的L-Met补料速率(0.2g/(L·h))导致前体供应不足而影响SAM合成,过高的补料速率(0.6g/(L·h))可能会抑制三羧酸循环,并且影响氮源的摄取和利用,从而导致菌体生长和产物合成受到抑制。     

溶氧对谷氨酸棒杆菌发酵产谷氨酸代谢的影响

分别控制0、5%、30%3种溶氧水平进行谷氨酸分批发酵,考察了3种溶氧水平下谷氨酸棒杆菌发酵的代谢响应。结果表明,随着溶氧降低,发酵液中柠檬酸和α-酮戊二酸的含量降低,三羧酸(TCA)循环还原臂途径中的有机酸含量增加,丙氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸含量也有所增加,在溶氧为0时,乳酸和乙酸大量积累。通过分析不同溶氧水平下的相关酶活和胞内氧化还原状态,发现随着溶氧降低,谷氨酸脱氢酶酶活降低,乳酸脱氢酶酶活升高,胞内氧化还原电势升高,它们的共同作用使氧限制条件下发酵的代谢流流向TCA循环的还原臂途径和乳酸合成途径,导致谷氨酸产量下降。     

缬氨酸对必特螺旋霉素生物合成的影响

在必特螺旋霉素基因工程链霉菌WSJ-1-195发酵生产必特螺旋霉素的摇瓶实验中,发酵36 h时向合成培养基中添加0.5 g/L的缬氨酸对必特螺旋霉素效价和组分的影响最为显著.实验结果表明:添加缬氨酸后,菌体在发酵48～60 h糖耗加快,达到1 g/(L·h),发酵液中丙酸和丁酸浓度先增后降,而发酵液中丙酮酸在胞内积累,丙酮酸羧化酶活性在48 h和60 h时分别增加20%和95%.由于糖耗加快,更多碳流可以通过甲基丙二酰CoA转羧基酶途径(MCT途径)将缬氨酸分解生成的丙酰CoA和丁酰CoA转化为内酯环合成所需要的直接三碳前体,最终效价比对照高出45.3%.添加缬氨酸后,由于大环合成增多,侧链前体的供应无法满足内酯环增加的需求,导致酰化组分含量总体下降,其中总异戊酰组分降低23%,乙酰螺旋霉素Ⅲ降低30.8%,丙酰螺旋霉素Ⅱ降低33%,丙酰螺旋霉素Ⅲ降低48.8%.同时缬氨酸代谢生成的丁酸也有可能会影响异戊酰基转移酶的活性.     

甜菜碱对脱氮假单胞菌发酵维生素B12的影响及其过程控制

利用脱氮假单胞菌发酵生产维生素B12的过程中,甜菜碱是产物合成的前体,但高浓度的甜菜碱对细胞生长会产生抑制作用,将发酵液中甜菜碱浓度控制在适宜水平对维生素B12的高效生产有着重要的意义。考察了不同补料策略下,不同的甜菜碱浓度对维生素B12合成的影响。实验结果表明：在连续发酵过程中,维持低浓度的甜菜碱有利于维生素B12向...     

葡萄糖酸钙对肌苷发酵的影响

在肌苷的摇瓶发酵过程中,10g／L的葡萄糖酸钙适于肌苷的合成和菌体生长。初始培养基中加入10g／L的葡萄糖酸钙,能够诱导葡萄糖酸激酶的生成,大幅提高其比活,增大磷酸戊糖（HMP）途径的通量。肌苷的产率由10.76g／L提高到18.36g／L。