L-纈氨酸5L罐發(fā)酵條件研究.pdf

1、本論文根據(jù)代謝控制發(fā)酵和代謝流分析理論,研究了L-纈氨酸高產(chǎn)菌5L罐的發(fā)酵條件.主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:(1)以已有的搖瓶分批發(fā)酵最優(yōu)條件為基礎(chǔ),對(duì)菌株TV2564進(jìn)行了5L發(fā)酵罐分批發(fā)酵試驗(yàn).首先研究了不同碳氮比對(duì)纈氨酸發(fā)酵的影響,結(jié)果表明高碳氮比或高濃度初糖不利于纈氨酸發(fā)酵.(2)根據(jù)5L發(fā)酵罐中溶氧變化情況及不同K<,L>a對(duì)纈氨酸發(fā)酵的影響,結(jié)合纈氨酸發(fā)酵的生長(zhǎng)與生產(chǎn)耦合性研究及發(fā)酵過程中代謝流分配的特點(diǎn),得到了兩階段供氧的控制

2、方式.以5L罐分批發(fā)酵試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù),利用MATLAB工具軟件建立了菌體生長(zhǎng)、產(chǎn)物形成和底物消耗的動(dòng)力學(xué)模型,實(shí)驗(yàn)值與擬合值接近,擬合情況較好.(3)構(gòu)建L-纈氨酸生產(chǎn)菌TV2564的代謝網(wǎng)絡(luò),依據(jù)代謝流分析原理,應(yīng)用MATLAB線性規(guī)劃計(jì)算得到了L-纈氨酸生產(chǎn)菌不同發(fā)酵時(shí)期的代謝流分配.通過分析葡萄糖經(jīng)EMP、HMP與TCA循環(huán)以及關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)GLC6P、PEP和PYR的代謝流分配,為發(fā)酵過程控制提供理論指導(dǎo).(4)以分批發(fā)酵最優(yōu)條件為

3、依據(jù),對(duì)菌株TV2564進(jìn)行了5L罐補(bǔ)料分批發(fā)酵研究.進(jìn)一步研究了溶氧在補(bǔ)料發(fā)酵方式下的變化情況,尋找到適宜的供氧方式,即根據(jù)菌體生長(zhǎng)的四個(gè)不同階段:延滯期、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期、穩(wěn)定期和衰亡期分別調(diào)節(jié)不同轉(zhuǎn)速,以滿足菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成的溶氧需求.(5)確定了最佳發(fā)酵工藝,即初始低糖低銨,產(chǎn)酸期控制糖濃度在2.0g/L以下,發(fā)酵前期及后期補(bǔ)加少量玉米漿,自動(dòng)流加氨水控制pH值,發(fā)酵過程根據(jù)菌體生長(zhǎng)的四個(gè)階段分別調(diào)節(jié)不同轉(zhuǎn)速,以滿足生長(zhǎng)和產(chǎn)酸的溶氧