在线视频99_蜜臀av一区二区_久久视频国产_激情五月婷婷综合_亚洲aaa精品_黄上黄在线观看_欧美精品国产白浆久久久久_在线 亚洲欧美在线综合一区

當(dāng)前位置:首頁 > 技術(shù) > 正文內(nèi)容

大腸桿菌發(fā)酵的嚴(yán)苛挑戰(zhàn):如何精準(zhǔn)溫控與高效產(chǎn)率_abio生物試劑品牌網(wǎng)

abiopp9個(gè)月前 (04-11)技術(shù)63
生物制藥、食品添加劑和生物基材料生產(chǎn)中,大腸桿菌(Escherichia coli)因其快速增殖、遺傳操作便捷和表達(dá)效率高等優(yōu)勢(shì),成為工業(yè)化發(fā)酵的核心宿主之一。
 
一、大腸桿菌的特性及發(fā)酵環(huán)境要求
大腸桿菌是一種廣泛應(yīng)用于生物技術(shù)領(lǐng)域的原核微生物,具有生長迅速、遺傳背景清晰、培養(yǎng)條件簡單等優(yōu)點(diǎn)。其代謝類型為兼性厭氧異養(yǎng)型,能夠在有氧和無氧條件下生長。然而,大腸桿菌發(fā)酵過程面臨著諸多挑戰(zhàn),尤其是在大規(guī)模生產(chǎn)中,傳統(tǒng)發(fā)酵罐受限于控溫精度低、參數(shù)調(diào)節(jié)滯后、補(bǔ)料策略單一等缺陷,難以滿足高密度培養(yǎng)和工業(yè)化生產(chǎn)的穩(wěn)定性需求。發(fā)酵環(huán)境的嚴(yán)苛要求主要體現(xiàn)在溫度、溶氧、pH值等多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)上。   二、溫度控制在大腸桿菌發(fā)酵中的重要性
溫度是影響大腸桿菌生長和代謝的關(guān)鍵因素之一。大腸桿菌的最適生長溫度通常為37℃,但在發(fā)酵過程中,溫度的微小波動(dòng)可能對(duì)其生長速率和產(chǎn)物合成產(chǎn)生顯著影響。以工程大腸桿菌TY03菌株作為L-酪氨酸生產(chǎn)菌為例,通過單因素實(shí)驗(yàn)探究各變量對(duì)產(chǎn)量的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)發(fā)酵溫度處于35~36℃范圍內(nèi),L-酪氨酸產(chǎn)量隨溫度升高而增加,并在36℃時(shí)達(dá)到最大值39.0 g/L。然而,當(dāng)發(fā)酵溫度超過36℃后,產(chǎn)量逐漸下降。分析其原因,可能是溫度過高抑制了菌體的正常繁殖,導(dǎo)致L-酪氨酸代謝途徑受阻,進(jìn)而引起產(chǎn)量下降和菌體密度降低。因此,36℃被確定為最優(yōu)發(fā)酵溫度[1]。 霍爾斯HOLVES發(fā)酵罐采用先進(jìn)溫控系統(tǒng),精準(zhǔn)維持溫度穩(wěn)定,為菌體生長和產(chǎn)物合成提供最佳條件。在常規(guī)的玻璃發(fā)酵罐上,配備24V低安全電熱毯和換熱冷水管模塊,結(jié)合HF-Control控制軟件,實(shí)現(xiàn)加熱和冷卻過程的精確控制;不銹鋼發(fā)酵罐則通過夾套恒溫水加熱配合換熱冷水管控溫。 分階段溫度調(diào)控可顯著優(yōu)化菌體生長與產(chǎn)物合成。例如,在誘導(dǎo)階段,適當(dāng)提高溫度可以增強(qiáng)目標(biāo)蛋白的表達(dá),而在穩(wěn)定期,降低溫度有助于減少副產(chǎn)物的積累。利用這個(gè)特性進(jìn)行過程分階段溫度控制策略:在誘導(dǎo)初期(13.5~20h),誘導(dǎo)溫度采用40℃;21~37h降低溫度至38℃;38h以后采用36℃,最終工程菌合成L-Phe的產(chǎn)量達(dá)到 52.7g/L,顯著改善菌體生長和生產(chǎn)L-Phe的能力[2]。
霍爾斯HOLVES發(fā)酵罐根據(jù)不同用戶的發(fā)酵工藝需求,支持靈活設(shè)置不同時(shí)間段的溫度參數(shù),實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化控制。具體操作界面如下圖一,除了溫度,還可以設(shè)置溶氧、pH、攪拌轉(zhuǎn)速和補(bǔ)料泵轉(zhuǎn)速,這不僅節(jié)省了大量的人力和時(shí)間成本,還顯著提高了發(fā)酵工藝的穩(wěn)定性和效率。 (圖1 HF-Control 順控設(shè)置界面) 
三、溶氧和pH對(duì)大腸桿菌生長的影響
除了溫度控制,溶氧和pH值是影響大腸桿菌發(fā)酵的另外兩個(gè)關(guān)鍵因素。大腸桿菌的生長和代謝活動(dòng)高度依賴氧氣供應(yīng),溶氧不足會(huì)導(dǎo)致菌體代謝受阻,進(jìn)而影響產(chǎn)物合成。溶解氧的高低取決于通風(fēng)量、攪拌轉(zhuǎn)速、發(fā)酵罐的徑高比、攪拌葉直徑大小,以及培養(yǎng)液濃度、培養(yǎng)溫度、罐壓等因素[3]。
霍爾斯HOLVES發(fā)酵罐主要通過優(yōu)化罐體的徑高比,以及配置合適大小、類型的槳葉,同時(shí)HF-Control控制軟件將溶氧值與攪拌速率、通氣量關(guān)聯(lián),自動(dòng)在范圍內(nèi)調(diào)節(jié),確保發(fā)酵液中的溶氧濃度維持在適宜水平。
同時(shí),pH值的嚴(yán)格控制也是大腸桿菌發(fā)酵成功的關(guān)鍵。例如在探究不同pH值對(duì)大腸桿菌發(fā)酵異亮氨酸的影響時(shí),發(fā)現(xiàn),前期控制發(fā)酵液pH保持7.2能夠縮短前期菌體延滯期,中期pH 7. 0可降低最大比生長速率,減少乙酸生成,后期 pH 6.7能夠有效降低NH4 +濃度,減緩菌體衰退,使菌體生物量及異亮氨酸產(chǎn)量得到有效提高。[4] (丁酸下大腸桿菌生長曲線圖)
(醋酸下大腸桿菌生長曲線圖)
pH值過高或過低會(huì)直接影響菌體的生長和代謝產(chǎn)物的積累,霍爾斯HOLVES發(fā)酵罐配備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測pH值變化,并通過補(bǔ)酸或補(bǔ)堿操作維持發(fā)酵液的酸堿平衡。
通過精準(zhǔn)控制溶氧和pH值,霍爾斯HOLVES發(fā)酵罐不僅優(yōu)化了大腸桿菌的生長環(huán)境,還顯著提高了發(fā)酵效率和產(chǎn)物質(zhì)量。
 
四、發(fā)酵罐對(duì)大腸桿菌高密度培養(yǎng)的適配性與批次穩(wěn)定性(補(bǔ)料)
大腸桿菌具有易培養(yǎng)、遺傳學(xué)背景清楚、表達(dá)水平高、培養(yǎng)周期短等特點(diǎn),成為目前應(yīng)用最為廣泛的基因工程合成異源蛋白的原核表達(dá)系統(tǒng)。而工業(yè)生產(chǎn)發(fā)酵是以最低的成本獲得最高的細(xì)胞或其產(chǎn)物收益為基本目標(biāo),因此大規(guī)模高密度培養(yǎng)大腸桿菌的技術(shù)和工藝變得越來越重要。[5] 
研究表明,高密度發(fā)酵受多種因素影響,如表達(dá)系統(tǒng)、培養(yǎng)基組成、發(fā)酵條件控制、補(bǔ)料策略等。[6] 除了以上介紹的高精度參數(shù)控制,霍爾斯還開發(fā)了多種補(bǔ)料方式用于不同的發(fā)酵場景。最基礎(chǔ)是的恒速手動(dòng)補(bǔ)料和周期性的按時(shí)補(bǔ)料,還有更適合高密度發(fā)酵的方程、指數(shù)補(bǔ)料,具體如下圖二。其補(bǔ)料速率是與菌體生長速率呈方程或指數(shù)關(guān)系,可以維持營養(yǎng)物質(zhì)濃度,并減少代謝副產(chǎn)物的積累。在重組大腸桿菌生產(chǎn)人生長激素的研究中,采用指數(shù)流加補(bǔ)料策略,菌體濃度達(dá)到120 OD525。[7] (圖2 HF-Control 補(bǔ)料泵設(shè)置界面) 也可以根據(jù)發(fā)酵過程中的pH、溶氧實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整補(bǔ)料速率,操作界面如下圖三,更精確地控制發(fā)酵過程,避免營養(yǎng)物質(zhì)過量或不足。例如發(fā)酵過程采用pH反饋控制補(bǔ)料策略,可以有效控制了乙酸的積累[8];采用溶氧反饋調(diào)節(jié)-限制性補(bǔ)料的方法,可以有效地降低有害物質(zhì)的積累保持了工程菌的穩(wěn)定性,提高目的蛋白的表達(dá)產(chǎn)量。[9] 多樣化的操作模式使得霍爾斯HOLVES發(fā)酵罐具有高度適配性,顯著提高大腸桿菌發(fā)酵的效率和產(chǎn)物產(chǎn)量。 (圖3 HF-Control 關(guān)聯(lián)界面) 大腸桿菌發(fā)酵的批次穩(wěn)定性也是工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵問題之一。霍爾斯HOLVES發(fā)酵罐除了要優(yōu)化設(shè)計(jì)和精準(zhǔn)控制參數(shù),還確保罐體上所有的的硬件參數(shù)經(jīng)過嚴(yán)格校準(zhǔn),減少設(shè)備間的差異。多聯(lián)發(fā)酵罐系統(tǒng)(如Twin220和Hub240)支持平行發(fā)酵,對(duì)并聯(lián)發(fā)酵罐的關(guān)鍵參數(shù)(如溫度、pH、溶氧、攪拌速度、通氣量等)進(jìn)行同步控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測,確保不同批次發(fā)酵過程的一致性和可重復(fù)性。
 
霍爾斯HOLVES發(fā)酵罐憑借其精準(zhǔn)的溫度控制、高效的溶氧和pH調(diào)節(jié)能力,以及對(duì)大腸桿菌高密度培養(yǎng)的高度適配性,成功應(yīng)對(duì)了大腸桿菌發(fā)酵過程中的嚴(yán)苛挑戰(zhàn)。其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,不僅提高了發(fā)酵效率和產(chǎn)物產(chǎn)量,還確保了批次穩(wěn)定性,為生物技術(shù)領(lǐng)域的大腸桿菌發(fā)酵提供了可靠的解決方案。
未來,隨著AI算法和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)的深度融合,霍爾斯HOLVES將進(jìn)一步優(yōu)化預(yù)測性調(diào)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控能力,為合成生物學(xué)和綠色制造提供更智能的發(fā)酵平臺(tái)。
立即體驗(yàn):訪問[官網(wǎng)鏈接]獲取技術(shù)白皮書,或聯(lián)系工程師定制解決方案。

參考文獻(xiàn):
[1]杜麗紅,袁謹(jǐn)怡,戰(zhàn)俊杰,等.大腸桿菌產(chǎn)L-酪氨酸發(fā)酵工藝優(yōu)化[J].食品與發(fā)酵科技,2024,60(05):16-22.
[2]周海巖,劉龍,堵國成,等.誘導(dǎo)溫度對(duì)大腸桿菌BR-42 ΔpykA(pAP-B03)發(fā)酵生產(chǎn)L-苯丙氨酸的影響[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2014,40(04):7-12.DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2014.04.014.
[3]培養(yǎng)基內(nèi)溶解氧的高低取決于哪些因素?[J].發(fā)酵科技通訊,2009,38(04):30.
[4]孫家凱,吳曉嬌,史建明,等.pH值對(duì)大腸桿菌發(fā)酵異亮氨酸的影響[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2012,38(03):12-16.DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2012.03.012.
[5]黎鴻平,黃海嬋,鐘衛(wèi)鴻.大腸桿菌高密度培養(yǎng)研究進(jìn)展[J].化學(xué)與生物工程,2012,29(08):1-5.
[6]冀成法,劉忠,馬魯南,等.重組大腸桿菌高密度、高表達(dá)研究進(jìn)展[J].生物技術(shù),2022,32(02):246-251.DOI:10.16519/j.cnki.1004-311x.2022.02.0040.
[7]李民,陳常慶. 重組大腸桿菌高密度發(fā)酵研究進(jìn)展[J].生物工程進(jìn)展,2000,Vol.20,No.2
[8]蒙健宗,陳發(fā)忠,王青艷,等.重組海藻糖合成酶工程菌的pH-stat高密度發(fā)酵工藝研究[J].食品工業(yè)科技,2006,(08):125-128.
[9]李毅,蒲勤,趙忠良,等.溶氧反饋-分批補(bǔ)料高密度培養(yǎng)人骨形成蛋白-2工程菌[J].生物工程學(xué)報(bào),2002,(06):718-723.DOI:10.13345/j.cjb.2002.06.016.

本站“ABIO生物試劑品牌網(wǎng)”圖片文字來自互聯(lián)網(wǎng)

如果有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系微信: nanhu9181 處理,感謝~

相關(guān)文章

功能性近紅外腦成像系統(tǒng)研究不同類型合作行為的神經(jīng)機(jī)制差異_abio生物試劑品牌網(wǎng)

功能性近紅外腦成像系統(tǒng)研究不同類型合作行為的神經(jīng)機(jī)制差異_abio生物試劑品牌網(wǎng)

根據(jù)相互預(yù)測理論,社交互動(dòng)中的每個(gè)人都有一個(gè)控制自己行為的系統(tǒng)和另一個(gè)預(yù)測他人行為的系統(tǒng);如果一個(gè)人的大腦活動(dòng)與另一個(gè)人的大腦活動(dòng)相似,這代表他們對(duì)共同的環(huán)境刺激的反應(yīng)方式可能相同。隨著超掃描技術(shù)的發(fā)...

利用等離子體處理優(yōu)化3D打印PEEK植入物的細(xì)胞反應(yīng)_abio生物試劑品牌網(wǎng)

利用等離子體處理優(yōu)化3D打印PEEK植入物的細(xì)胞反應(yīng)_abio生物試劑品牌網(wǎng)

聚醚醚酮(PEEK)因其出色的機(jī)械性能和生物相容性,在牙科和骨科植入領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。盡管如此,PEEK的生物惰性表面限制了其與骨組織的有效結(jié)合。傳統(tǒng)上,通過涂覆羥基磷灰石(HA)等生物活性材料來提高...

納微快速納米藥物制備系統(tǒng)在制備脂質(zhì)mRNA-LNP遞送載體中的新應(yīng)用_abio生物試劑品牌網(wǎng)

納微快速納米藥物制備系統(tǒng)在制備脂質(zhì)mRNA-LNP遞送載體中的新應(yīng)用_abio生物試劑品牌網(wǎng)

近日,浙江大學(xué)劉帥課題組使用 納微儀器Nanowetech的NWDPS快速納米藥物制備系統(tǒng)制備單組分陽離子脂質(zhì)mRNA,靜脈給藥后靶向脾臟T細(xì)胞。   NWDPS快速納米藥...

小鼠原代小腸類器官培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)步驟及應(yīng)用指南_abio生物試劑品牌網(wǎng)

小鼠原代小腸類器官培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)步驟及應(yīng)用指南_abio生物試劑品牌網(wǎng)

應(yīng)用指南 | 小鼠原代小腸類器官培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)   #應(yīng)用指南# 2009 年,Hans Clevers 及其團(tuán)隊(duì)利用 Lgr5+ 腸干細(xì)胞在體外培養(yǎng)出了三維小腸類器官結(jié)構(gòu)。這種結(jié)...

血管生成實(shí)驗(yàn)步驟及常見問題解析_abio生物試劑品牌網(wǎng)

血管生成實(shí)驗(yàn)步驟及常見問題解析_abio生物試劑品牌網(wǎng)

血管生成實(shí)驗(yàn)怎么做?NEST來膠你!   “1971 年,Judah Folkman 教授提出 “腫瘤生長和轉(zhuǎn)移依賴于血管新生” 理論,認(rèn)為新血管的形成對(duì)于腫瘤生長和轉(zhuǎn)移至關(guān)重要。”...

色悠悠久久综合| 久热精品在线| yiren22亚洲综合| 超碰在线一区二区三区| 日韩亚洲欧美一区二区三区| 精品久久久国产精品999| 国产黄色成人av| 亚洲一区国产| 国产精品久久久久久久免费观看| 色a资源在线| 成人ssswww在线播放| 亚洲永久免费精品| av成人 com a| 久cao在线| 日本三级在线视频| av亚洲在线| 亚洲精品国产综合久久| 欧美日韩伦理| 亚洲日本va| 天天综合网站| 不卡福利视频| 在线免费国产视频| 懂色av一区二区在线播放| 一区二区三区精品视频在线| 午夜久久久久| 99香蕉久久| 亚洲一区网址| 欧美裸体在线版观看完整版| 日韩一区精品视频| 国产亚洲欧美激情| 最好看的中文字幕久久| 色94色欧美sute亚洲线路二| 欧美日韩精品专区| 欧美在线导航| 国产成人精品123区免费视频| 新版中文字幕在线资源| 国产对白在线正在播放| 国产亚洲永久域名| 青青草原综合久久大伊人精品| 国产香蕉久久| 亚洲欧美另类中文字幕| 欧美国产一区二区| 日韩视频三区| 激情小说亚洲色图| 国产偷倩在线播放| 婷婷在线播放| 久久精品视频观看| av女优在线| 中文字幕理伦片免费看| 日本免费在线观看| 国产特黄在线| 欧美激情一区三区| 亚洲欧美综合另类在线卡通| 精品人在线二区三区| 国产黄色在线观看| 国产一区二区三区四区五区传媒| 狂野欧美一区| 2020国产精品久久精品美国| 国产精品久久久久久久久免费高清 | 欧美一a一片一级一片| 久久婷婷成人综合色| 亚洲成人精品影院| 91一区一区三区| 成人激情校园春色| 国产激情视频一区二区三区欧美| 26uuu亚洲| 亚洲国产精品尤物yw在线观看| 免费看的黄色欧美网站| 午夜国产一区二区| 麻豆成人av在线| 日本vs亚洲vs韩国一区三区二区| 久久免费大视频| 欧美日韩国产系列| 精品视频免费看| a中文在线播放| 欧美性一级生活| 成人午夜伦理影院| 日韩一区亚洲二区| 黄色视屏在线免费观看| 亚洲欧美中文字幕在线一区| 国产一区二区三区黄视频 | 亚洲精品免费在线| 国产日产精品一区二区三区四区的观看方式 | 欧美一区二区三区久久| 婷婷在线视频| 亚洲精品电影网| 一区二区三区av电影| 国产资源在线一区| 99视频精品全部免费在线视频| 天堂√中文最新版在线| 全部a∨一极品视觉盛宴| 一本大道久久a久久精二百| 成人午夜大片免费观看| 这里只有精品在线| 日韩三区四区| www.久久热.com| 亚洲精品成人久久久| 午夜激情综合网| 不卡一区中文字幕| 成人高清免费在线| 精品国产影院| 久久在线视频| 91国偷自产一区二区三区观看| 国产传媒久久文化传媒| 欧美1区2区视频| 国产导航在线| 欧美精品视频www在线观看 | 在线电影欧美成精品| 国产精品国产三级国产普通话99 | av成人手机在线| 日韩欧美www| 亚洲mv在线观看| 2024国产精品| 激情综合亚洲精品| 亚洲视频一二| 黄色漫画在线免费看| 小小水蜜桃在线观看| 欧美精品一区二区三区高清aⅴ | 亚洲第一区在线| 精品久久中文字幕| 久久精品欧美日韩| 国产在线国偷精品产拍免费yy| 午夜国产精品视频| 先锋影音国产精品| 亚洲人成网站在线在线观看| 成全视频全集| 欧美精品国产精品| 亚洲女同ⅹxx女同tv| 99精品桃花视频在线观看| 亚洲专区一区| 亚洲精彩视频| 日本一级理论片在线大全| 亚洲成人日韩| 欧美另类videos死尸| 综合亚洲自拍| 成人午夜激情片| 在线看的av网站| 国产精品香蕉一区二区三区| 毛片在线播放a| 久久久久亚洲综合| 中文字幕在线播放网址| www久久精品| a∨色狠狠一区二区三区| 蜜臀久久99精品久久久久久9| 91久久精品一区二区| 欧美日韩在线中文字幕| 亚洲国产不卡| 久久精品一区八戒影视| 欧美一区二区三区在| 123区在线| 国产精品久久| 亚洲一区二区三区小说| 少妇高潮露脸国语对白| 国产精选一区| 日韩欧美国产成人一区二区| 欧美va在线观看| 日产欧产美韩系列久久99| 国产精品午夜在线观看| 91精品1区2区| 色影视在线视频资源站| 欧美高清性hdvideosex| 德国一级在线视频| 少妇一区视频| 亚洲在线黄色| 日韩欧美一级二级三级| 成人做爰视频www| 国产电影精品久久禁18| 亚洲精品电影在线观看| 看片一区二区| 国产欧美一区二区精品性色| 综合久久2019| 91亚洲精品久久久蜜桃| a'aaa级片在线观看| 久久人人爽人人爽| 新版的欧美在线视频| 欧美高清在线视频| 国产ts一区| 欧美一级黄色片| 亚洲精品1234| 麻豆电影在线| 国产一区二区三区美女| 欧美成人一二区| 日韩免费看网站| 国产婷婷精品| 少女频道在线观看高清 | 欧洲视频一区二区| 国产精品国内免费一区二区三区| 一级特黄特色的免费大片| 国产电影一区在线| 另类一区二区三区| 亚洲成人精品视频| 美女免费视频一区二区| 裤袜国产欧美精品一区| 欧美日韩免费在线视频| 狠狠爱综合网| 在线heyzo| 欧美日韩久久一区| 蜜臀国产一区二区三区在线播放| 男人皇宫亚洲男人2020| 精品国产一区二区三区不卡 |