發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化與控制技術(shù)研究-wenkub
2023-01-20 00:50:50 本頁(yè)面
【正文】 庫(kù)構(gòu)建 大規(guī)模測(cè)序 羅氏 GSFLX高通量基因組測(cè)序 銜接子連接 單鏈 DNA與磁珠結(jié)合 油滴中PCR反應(yīng) 序列拼接 測(cè)序反應(yīng) 填補(bǔ)缺口 基因組注釋 代謝途徑分析 小菌測(cè)序 大菌測(cè)序 代謝途徑分析 代謝途徑分析 從代謝途徑角度解析兩菌關(guān)系 25 氧化葡萄糖酸桿菌中心代謝途徑分析 缺失編碼琥珀酸鹽脫氫酶的基因，檸檬酸循環(huán)不完全 無(wú)編碼磷酸烯醇式丙酮酸合成酶，不能通過(guò)糖異生生產(chǎn) C6 途徑和 D途徑的全部酶基因 缺失編碼磷酸果糖激酶的基因，糖酵解途徑不完全 26 蛋白質(zhì)組學(xué) 小菌單獨(dú)發(fā)酵時(shí)胞內(nèi)蛋白表達(dá) 大菌存在時(shí)小菌胞內(nèi)蛋白表達(dá) 功能蛋白確定，研究大菌影響小菌產(chǎn)酸的機(jī)制 K. Vulgar B. megaterium 27 發(fā)酵優(yōu)化 明確大菌調(diào)控小菌的作用方式 闡釋大小菌之間的功能關(guān)系 發(fā)展調(diào)控小菌生理功能的策略 提高糖酸轉(zhuǎn)化率 提高 VC產(chǎn)量 提高生產(chǎn)強(qiáng)度 基因測(cè)序 功能蛋白 產(chǎn)物解析 3磷酸甘油醛 丙酮酸 葡萄糖 TCA循環(huán) 大菌特定的代謝途徑 L山梨酮 2酮基 L古龍酸 L山梨糖 2酮基 L古龍酸生產(chǎn)途徑 Vc 目標(biāo) 1：確定微生物之間的功能關(guān)系，提高效能 目標(biāo) 2：構(gòu)建 Vc一步發(fā)酵菌株，實(shí)現(xiàn)重大創(chuàng)新 舉例 2： 維生素 C發(fā)酵微生物的功能優(yōu)化與調(diào)控 28 舉例 3：透明質(zhì)酸 (HA)發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化與控制 透明質(zhì)酸三級(jí)結(jié)構(gòu) 優(yōu)良理化性質(zhì)：粘彈性 高保濕性 生物相容性 食品添加劑 關(guān)節(jié)炎治療 化妝美容 高粘度和低溶氧傳遞速率是 HA發(fā)酵過(guò)程的重要瓶頸 乳酸對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和 HA合成有著較強(qiáng)的抑制作用 細(xì)胞生長(zhǎng)和 HA合成之間存在對(duì)碳源和關(guān)鍵輔因子的競(jìng)爭(zhēng) HA發(fā)酵存在問(wèn)題 29 透明質(zhì)酸發(fā)酵過(guò)程的混合與傳質(zhì)特性優(yōu)化研究 問(wèn)題 高粘度和低溶氧傳遞速率是 HA發(fā)酵過(guò)程的重要瓶頸 溶氧水平 表觀黏度 0 nK? ? ???3 222fD P N DD r???? ???????? ?????? ???? N N D r? ? ? ?(% ) 100 cafTV T????????有效攪拌區(qū)域模型 0 5 10 15 200200400600C u l t u r e t i m e ( h )Agitation speed (rpm)0 5 10 15 200100200300400500C u l t u r e t i m e ( h )Broth viscosity (mPas)0 5 10 15 200204060C u l t u r e t i m e ( h )KLa (h1)0 5 10 15 200306090120C u l t u r e t i m e ( h )DO level (%)( a ) ( b )( c ) ( d )有效攪拌區(qū)域控制模型的混合與傳質(zhì)動(dòng)力學(xué) (Va=1） 剪切力對(duì)菌體形態(tài)影響 理想 HA發(fā)酵模式：低剪切、高傳質(zhì)、高溶氧 溶氧水平 溶氧傳遞系數(shù) 表觀粘度 攪拌轉(zhuǎn)速 30 降解透明質(zhì)酸提高發(fā)酵過(guò)程的混合及傳質(zhì)效率 問(wèn)題 高粘度和低溶氧傳遞速率是 HA發(fā)酵過(guò)程的重要瓶頸 氧化還原降解 HA提高混合與傳質(zhì)效率 871.681044.701114.151216.451408.651601.521728.593357.561044.061149.601383.451410.401631.192920.223429.38 8 9 9 0 9 1 9 2 9 3 9 4 9 5 9 6 9 7 9 8 9 9 1 0 0 1 0 1 1 0 2 1 0 3 1 0 4 1 0 5%T 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 3 5 0 0
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