实例1 丙酮酸发酵过程中光滑球拟酵母过程功能的强化.pptVIP

葡萄糖恒速流加 第三章 采用葡萄糖平均流速分别为1.67 g/(L?h)、3.33 g/(L?h)和6.67 g/(L?h))。3.33 g/(L?h)流速最佳。经过72 h培养后，丙酮酸产量、得率和生产强度分别达到79.3 g/L、0.68 g/g和1.1 g/(L??h)，比总糖相同的分批发酵分别提高17.7%, 15.3% 和 11.1%。如图3-6所示，当流加速率为3.33 g/(L?h))，葡萄糖浓度被控制在20-30 g/L，同时避免了低浓度葡萄糖对产酸的限制作用和高浓度葡萄糖对细胞生长的抑制作用。 控制不同葡萄糖浓度水平流加 第三章 较高糖浓度会促进甘油生成，抑制细胞生长，控制葡萄糖浓度20 g/L丙酮酸合成效率最高。 基于模型的葡萄糖流加过程的准优化控制 (1) 发酵起始阶段I(0~18 h)：Xmax=16.28 g/L，YX =0.58 g/g理论计算得培养基中葡萄糖浓度大于28 g/L时，可获得满足产物合成所需的细胞比生长速率和临界菌体浓度。实际发酵中，添加40 g/L葡萄糖； (2) 随着葡萄糖浓度降到10 g/L以下时，丙酮酸进入介于发酵起始阶段和奇异控制阶段的过渡阶段II(shifting phase) (19~25 h)这一阶段以菌体浓度接近或超过Xmax为目标，快速流加葡萄糖，以满足菌体比生长速率和基质比消耗速率达到最大值碳源需要； (3) 奇异控制阶段III(Singular control phase, 26~63 h)，X接近Xmax，细胞比生长速率μ(s, x)≈0，由方程(3-2)和方程(3-3)得丙酮酸比生成速率π(s, x)和丙酮酸对葡萄糖转化率Y(s, x)分别为： (4) 分批发酵阶段IV(64~84 h)：流加结束后维持一定时间使发酵体系中葡萄糖浓度低于5 g/L，发酵结束。 第三章 葡萄糖流加过程的准优化控制 (1)发酵周期缩短了5 h； (2)细胞干重提高了24.8% (18.1 g/L)； (3)细胞平均比生长速率和葡萄糖比消耗速率分别提高了22.9%和20.7%； (4)丙酮酸浓度、产率和和生产强度分别提高了21.3%、21.6%和29.9%。 第三章 葡萄糖流加过程的准优化控制 第三章 本章结论 分批补料、恒速流加和恒糖流加等几种培养方式都可以一定程度提高丙酮酸的生产效率。综合比较，控制葡萄糖水平为20 g/L的恒糖流加94 ，丙酮酸产量和得率分别达到83.2 g/L和0.69 g/g； (2) 基于动力学模型的葡萄糖浓度的奇异控制流加策略，使最终丙酮酸浓度、产率和和生产强度分别提高了21.3%、21.6%和29.9%。 第三章 后续研究的思路 葡萄糖的流加一定程度上强化了丙酮酸的生产性能。然而，基于营养物质供给的研究结果在强化丙酮酸主流代谢的同时，并没有削弱或者延迟发酵副产物的生成！ 尽管王翠华等系统研究了温度对丙酮酸发酵的影响，但并未提出相应的控温策略。实际上，为进一步提高T. glabrata积累丙酮酸的效率，需在对丙酮酸发酵过程中动力学模型及温度与这些模型参数的关系进行详尽分析的基础上，提出最优的温度控制模式，以实现丙酮酸的过量高效积累。 江南大学生物系统与生物加工工程研究室 * * * * * * 丙酮酸发酵过程中光滑球拟酵母过程功能的强化 第二章 第三章 绪论 第一章 第四章 调配维生素供给方式强化丙酮酸生产的过 程功能 奇异流加葡萄糖强化丙酮酸生产的过程功能 基于动力学模型调控温度强化丙酮酸发酵的过程功能 论文主要内容 立题背景和意义 第一章 基于微生物反应原理的过程功能强化技术 基于系统观点的生物 反应过程功能强化技术 基于辅因子工程的生物 反应过程功能强化技术 基于微生物代谢特性分阶 段培养的过程功能强化技术 基于反应动力学模型的发酵过程功能强化技术 基于代谢通量分析(MFA)的发酵过程功能强化技术 微生物性能 过程性能 生理性能 本课题的目的在于：开发生物基产品制造过程中的过程功能强化策略，有效地提高某些重要发酵产品的生产效率。 丙酮酸(Pyruvic acid)，又称2-氧代丙酸(2-oxopropanoic acid)、α-酮基丙酸(α-ketopropionic acid)或乙酰基甲酸(acetylformic acid)，为无色至淡黄色液体，呈醋酸香气和愉快酸味，是最重要的α-氧代羧酸之一。 丙酮酸 (2-氧代丙酸(2-oxopropanoic acid)) 丙酮酸简介 第一章 德国生物技术研究所Takors教授在Biotechnology and Biengineering上发表论文认为本研究室完成的丙酮酸研究达到国际最高产量和产率。 国外评价 第一