生化工程6-種子擴大-閱讀頁
2025-05-27 12:04本頁面
【正文】 成與微生物生長關(guān)系的動力學(xué)模式分為三種類型 (a)：相關(guān)聯(lián)型，產(chǎn)物的形成速度與細胞的比生長速度成正比，因此要提高產(chǎn)物的形成速度就應(yīng)當(dāng)努力獲得高的細胞的比生長速度 (b)：部分關(guān)聯(lián)模式：取決于有關(guān)聯(lián)和無關(guān)聯(lián)的兩種形式。 生長相關(guān)型 ? 指產(chǎn)物的生產(chǎn)與細胞的生長密切相關(guān)，產(chǎn)物的生成是微生物主要能量代謝的直接結(jié)果。 ? 主要有檸檬酸、氨基酸發(fā)酵 非生長相關(guān)型 ? 產(chǎn)物的生成與能量代謝沒關(guān)系，與細胞生長也無直接關(guān)系，產(chǎn)物均為次級代謝產(chǎn)物，細胞進入穩(wěn)定期后產(chǎn)物才開始大量合成。 分批培養(yǎng)的優(yōu)缺點 優(yōu)點： 操作簡單，周期短，染菌機會少，生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量容易掌握 缺點： 存在底物抑制或限制問題，對于底物類型及初始濃度敏感的次級代謝物就不適用，設(shè)備利用效率較低，產(chǎn)率不高。 補料分批培養(yǎng) 在分批培養(yǎng)過程中補入新鮮的料液，以克服營養(yǎng)不足而導(dǎo)致的發(fā)酵過早結(jié)束的缺點。在工廠的實際生產(chǎn)中采用這種方法很多。 缺點 由于沒有物料取出，產(chǎn)物的積累最終導(dǎo)致比生產(chǎn)速率的下降。 優(yōu)點 放掉部分發(fā)酵液，再補入部分料液，使代謝有害物得以稀釋有利于產(chǎn)物合成，提高了總產(chǎn)量。 達到穩(wěn)態(tài)后，整個過程中菌的濃度，產(chǎn)物濃度，限制性基質(zhì)濃度都是恒定的。 ? 常用的連續(xù)培養(yǎng)方法有： ? 恒濁法 ? 恒化法 ? 可以在一定程度上，人為控制生長曲線中的某個時期，使之縮短或延長時間，使某個時期的細胞加速或降低代謝速率，大大提高培養(yǎng)過程的人為可控性和效率 ? 恒濁法 是以培養(yǎng)器中 微生物細胞的密度 為監(jiān)控對象，用光電控制系統(tǒng)來控制流入培養(yǎng)器的新鮮培養(yǎng)液的流速，同時使培養(yǎng)器中的含有細胞與代謝產(chǎn)物的培養(yǎng)液也以基本恒定的流速流出，從而使培養(yǎng)器中的微生物在保持 細胞密度基本恒定 的條件下進行培養(yǎng)的一種連續(xù)培養(yǎng)方式。 ? 恒濁法特別適合于哪些類型的發(fā)酵生產(chǎn)？ ? 恒化法 是通過控制培養(yǎng)基中營養(yǎng)物，主要是生長限制因子的濃度，來調(diào)控微生物生長繁殖與代謝速度的連續(xù)培養(yǎng)方式。恒化連續(xù)培養(yǎng)在研究微生物利用某種底物進行代謝的規(guī)律方面被廣泛采用。 裝置 控制對象 培養(yǎng)基 培養(yǎng)基流速 生長速率 產(chǎn)物 應(yīng)用范圍 恒濁器 菌體密度（內(nèi)控制） 無限制生長因子 不恒定 高 大量菌體或與菌體形成相平行的產(chǎn)物 生產(chǎn)為主 恒化器 培養(yǎng)基流速（外控制） 有限制生長因子 恒定 低于最高 不同生長速率的菌體 實驗室為主 恒濁器與恒化器的比較 ? 多級連續(xù)發(fā)酵： 將多個反應(yīng)器串聯(lián)起來，前一個反應(yīng)器的出料作為下一個反應(yīng)器的進料，即為多級連續(xù)發(fā)酵。 ? 反饋發(fā)酵： 將連續(xù)發(fā)酵放出的培養(yǎng)液中的菌體經(jīng)濃縮回收后，返回至原發(fā)酵罐內(nèi)。在這種發(fā)酵中，菌濃越來越大，代謝產(chǎn)物維持較低水平。 ? 缺點：染雜菌和菌種退化， 營養(yǎng)物利用率低于單批培養(yǎng)
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