L-纈氨酸5L罐發(fā)酵條件研究.pdf

1、本論文根據代謝控制發(fā)酵和代謝流分析理論,研究了L-纈氨酸高產菌5L罐的發(fā)酵條件.主要研究內容和結果如下:(1)以已有的搖瓶分批發(fā)酵最優(yōu)條件為基礎,對菌株TV2564進行了5L發(fā)酵罐分批發(fā)酵試驗.首先研究了不同碳氮比對纈氨酸發(fā)酵的影響,結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5L發(fā)酵罐中溶氧變化情況及不同K<,L>a對纈氨酸發(fā)酵的影響,結合纈氨酸發(fā)酵的生長與生產耦合性研究及發(fā)酵過程中代謝流分配的特點,得到了兩階段供氧的控制

2、方式.以5L罐分批發(fā)酵試驗數據為依據,利用MATLAB工具軟件建立了菌體生長、產物形成和底物消耗的動力學模型,實驗值與擬合值接近,擬合情況較好.(3)構建L-纈氨酸生產菌TV2564的代謝網絡,依據代謝流分析原理,應用MATLAB線性規(guī)劃計算得到了L-纈氨酸生產菌不同發(fā)酵時期的代謝流分配.通過分析葡萄糖經EMP、HMP與TCA循環(huán)以及關鍵性節(jié)點GLC6P、PEP和PYR的代謝流分配,為發(fā)酵過程控制提供理論指導.(4)以分批發(fā)酵最優(yōu)條件為

3、依據,對菌株TV2564進行了5L罐補料分批發(fā)酵研究.進一步研究了溶氧在補料發(fā)酵方式下的變化情況,尋找到適宜的供氧方式,即根據菌體生長的四個不同階段:延滯期、對數生長期、穩(wěn)定期和衰亡期分別調節(jié)不同轉速,以滿足菌體生長和產物合成的溶氧需求.(5)確定了最佳發(fā)酵工藝,即初始低糖低銨,產酸期控制糖濃度在2.0g/L以下,發(fā)酵前期及后期補加少量玉米漿,自動流加氨水控制pH值,發(fā)酵過程根據菌體生長的四個階段分別調節(jié)不同轉速,以滿足生長和產酸的溶氧