02-15-009例題-發(fā)酵罐補(bǔ)料操作重點(diǎn)

1、天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院1天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院?jiǎn)栴}答案解析發(fā)酵罐補(bǔ)料操作例題1谷氨酸分批補(bǔ)料的作用？2補(bǔ)料控制的方式？3.谷氨酸發(fā)酵補(bǔ)糖的控制？1答：1、可以控制抑制性底物的濃度高濃度營(yíng)養(yǎng)物抑制微生物生長(zhǎng)： 基質(zhì)過(guò)濃使?jié)B透壓過(guò)高，細(xì)胞因脫水而死亡； 高濃度基質(zhì)能使微生物細(xì)胞熱致死（themal death）,如乙醇濃 度達(dá)10%時(shí)，就可使酵母細(xì)胞熱致死； 有的是因某種或某些基質(zhì)對(duì)代謝關(guān)鍵酶或細(xì)胞組分產(chǎn)生抑 制作用，如高濃度苯酚（3%5%）可凝固蛋白； 高濃度基質(zhì)還會(huì)改變菌體的生化代謝而影響生長(zhǎng)等。有的基質(zhì)是合成產(chǎn)物必需的前體物質(zhì)，濃度過(guò)高，就會(huì)影響菌體代 謝或產(chǎn)生毒性，使產(chǎn)物產(chǎn)量降低。如苯乙酸、丙

2、醇 （或丙酸）分別是 青霉素、紅霉素的前體物質(zhì)，濃度過(guò)大，就會(huì)產(chǎn)生毒性，使抗生素 產(chǎn)量減少。有的底物溶解度小，達(dá)不到應(yīng)有的濃度而影響轉(zhuǎn)化率。如甾類(lèi)化合 物轉(zhuǎn)化中，因它們的溶解度小，使基質(zhì)的濃度低，造成轉(zhuǎn)化率不高。 采用FBC方式，可以控制適當(dāng)?shù)幕|(zhì)濃度，解除抑制作用，得到高 濃度的產(chǎn)物。2、解除或減弱分解代謝物的阻遏有些合成酶受到迅速利用的碳源或氮源的阻遏，如葡萄糖阻抑 纖維素酶、赤霉素、青霉素等多種酶或產(chǎn)物的合成。通過(guò)補(bǔ)料來(lái)限 制基質(zhì)葡萄糖的濃度，就可解除酶或其產(chǎn)物的阻遏，提高產(chǎn)物產(chǎn)量。 緩慢流加葡萄糖，纖維素酶的產(chǎn)量幾乎增加 200倍；將葡萄糖濃度 控制在0.02%水平，赤霉素濃度可達(dá)90

3、5 mg/L ;采用滴加葡萄糖 的技術(shù)，可明顯提高青霉素的發(fā)酵單位等。這都是利用發(fā)酵技術(shù)解決分解代謝物阻遏的實(shí)際應(yīng)用。在植物細(xì)胞培養(yǎng)中，也米用該技術(shù) 來(lái)提咼產(chǎn)量。3、可以使發(fā)酵過(guò)程最佳化分批發(fā)酵動(dòng)力學(xué)的研究，闡明了各個(gè)參數(shù)之間的相互關(guān)系。利 用FBC技術(shù)，就可以使困種保持在最大生產(chǎn)力的狀態(tài)。2答：(1間歇補(bǔ)料(分批補(bǔ)料)間歇補(bǔ)料是指在發(fā)酵過(guò)程中，補(bǔ)充的物料分成若干次補(bǔ)料到發(fā) 酵罐中。(2)連續(xù)補(bǔ)料在谷氨酸發(fā)酵過(guò)程中，補(bǔ)充的物料連續(xù)流加進(jìn)入發(fā)酵罐中。3.答(1)補(bǔ)糖量加入與消耗平衡，維持穩(wěn)定的糖濃度；谷氨酸追加糖液發(fā)酵：在原工藝基礎(chǔ)上，加大接種量到10%，增加生物素用量達(dá)5卩g/L減少初糖濃度(12%-7-8%)盡快獲得大 量的生產(chǎn)型菌體，當(dāng)菌體處在生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期后進(jìn)入產(chǎn)酸期，糖濃度在 2%左右時(shí)，連續(xù)流加糖液，維持 2%左右的糖濃度。補(bǔ)糖開(kāi)始時(shí)，不但CRR、OUR大幅度提高，連RQ也提高約 10%，表明通過(guò)補(bǔ)糖不但提供了更多的碳源，而且隨著體系內(nèi)葡萄 糖濃度提高，糖代謝相關(guān)酶活力也提高，產(chǎn)能增加。(2)補(bǔ)糖時(shí)機(jī)過(guò)早，刺激生長(zhǎng)，加速糖利用；過(guò)遲，所需能量跟不上。