《发酵工程课程设计》PPT课件
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发酵工程PPT教学课件
15、分解代谢：又称异化作用，是指由复杂的营养物质分 解成简单化合物的过程。
16、合成代谢：又称同化作用，是指由简单化合物合成复 杂的细胞物质的过程。
一 17、代谢控制发酵：是利用遗传学的方法或其他生物化学
、 方法，人为地在DNA分子水平上改变和控制微生物的代谢，
概 述
使有用目的产物大量生成和积累的发酵。
容
稀释
表型 → 出现表型
2、发酵
（1）发酵生物反应器
二 、
① 类型 p203：搅拌式生物反应器、鼓泡式反应器、
发 气升式反应器
酵
工
② 优点：染菌率极低、发酵设备大型化、利用生物
程 的
技术提高了产量和降低了本、提高了产品的回收率和
内 质量
容
③ 要求：内壁与管道焊接部位都要求平整光滑、无
裂缝、无塌陷，便于测量器内的温度、pH值和氧气含量
一 、
有控制地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化
概 的生物化学过程。
述
21、膜生物反应器：利用膜的阴留性能将生物催化剂限制
在膜组件的固定空间，供给所需的底物和营养物，即可在
固定空间内进行生物反应，而产生的产物造成真空膜，进
入膜的另一侧空间，脱离生物催化剂，达到了生物反应与
产物分离同时进行的目的。
始的。当时主要是以酒精发酵、甘油发酵和丙醇发酵等为
一 、
主。20世纪40年代，弗莱明发现了青霉素，开始采用深层
概 发酵法大量生产。此后，链霉素等几十种重要的抗菌素相
述 继问世，带动了抗菌素工业的诞生。发酵工业由无氧条件
下的发酵发展到了有氧发酵。
长期以来，几乎都是以碳水化合物作为发酵的原料，
而到60年代增加了正烷烃、醋酸、醇类和天然气等。发酵
《发酵工程绪论》PPT课件
h
22
一、发酵工程的特征
（p13）
1、原料：发酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他 农副产品为主，只要加入少量的有机和无机氮源 就可进行反应。可以利用废水和废物等作为发酵 的原料进行生物资源的改造和更新。
2、菌种：微生物菌种是进行发酵的根本因素，通过 变异和菌种选育，可以获得高产的优良菌株并使 生产设备得到充分利用，也可以因此获得按常规 方法难以生产的产品。
h
10
4、发酵的现代概念
• 利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程， 统称为发酵。
h
11
利用微生物的特点：
• 发酵工程所利用的微生物：细菌、放线菌，酵母菌和霉菌等。 • 利用微生物的特点：
(1)对周围环境的温度、压强、渗透压、酸碱度等条件有极大的适应能力。 (2)有极强的消化能力。 (3)有极强的繁殖能力。
h
16
（三）发酵工程产品的类型
• 酒精类饮料、醋酸和面包，而且生产胰岛素、 干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种食品 、医疗保健药物；
• 天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用 生产资料；
• 氨基酸、香料、生物高分子、酶以及维生素； • 单细胞蛋白等微生物菌体。 • 生物能 • 微生物冶炼 • （p3 ）
病用的疫苗等。 • 特点：细胞的生长与产物积累成平行关系，生长速率最大时期也是产物合成速率
最高阶段，生长稳定期产量最高。
h
30
2、微生物代谢产物发酵
• 包括初级代谢产物、中间代谢产物和次级代谢产物。 • 对数生长期形成的产物是细胞自身生长所必需的，称为初级代谢产物或中间代谢
产物。 • 各种次级代谢产物都是在微生物生长缓慢或停止生长时期即稳定期所产生的，来
发酵工程 ppt课件
同时，也可以把发酵的微生物分离出来，通过人工培 养，根据不同的要求去诱发各种类型的发酵，获得所需的 发酵产品。
Louis Pasteur 1822-1895
• Paster最终使科学界信服在发酵过程中酵母所遵循的规律
• 其后不久，科赫(Koch)建立了单种微生物分离和纯培养技 术，利用这些技术研究炭疽病时，发现动物的传染病是由 特定的细菌引起的。从而得知，微生物也和高等植物一样， 可以根据它们的种属关系明确地加以区分，从此以后，各 种微生物纯培养技术获得成功。单种微生物分离和纯培养 技术的建立，是食品发酵与酿造技术发展的一个转折点。
• 18世纪后期，Ha nsen在Calsberg 酿造厂建立了酵 母纯种培养技术
发酵工程 ppt课件
科赫 (Koch)
科赫的主要贡献
➢ 发明了固体培养基并用其纯化微生物等一系列研究方法的创立。
➢ 创造了细菌染色方法。 ➢ 发现了许多病原菌，为以后研究药物和寻找治疗方法提供了依据。
证实炭疽病因 — 炭疽杆菌 发现结核病原菌—结核杆菌
spirillum (螺旋菌 )
spirochaeta 发酵工程 ppt课件 (螺旋体 )
Some particular bacteria morphology
亮发菌的形态 示丝状特殊形态
发酵工程 ppt课件
细菌分裂方式是裂殖，根据其核的分 裂方式不同分无丝分裂核有丝分裂等。
❖生存环境：温暖潮湿、富含有机物的地方，都有大量细菌活
它描述酵母作用于果汁 或麦芽浸出液时产生气泡 的现象。产生气泡的现象 是由浸出液中的糖在缺氧 条件下降解而产生的二氧 化碳所引起的。
发酵工程 ppt课件
发酵工程
发酵工程(fermentation engineering):研究发酵工业生产过程 中，各个单元操作的工艺和设备的一门科学。具体包括菌种选 育、菌体生产、代谢产物的发酵以及微生物机能的利用等。
Louis Pasteur 1822-1895
• Paster最终使科学界信服在发酵过程中酵母所遵循的规律
• 其后不久，科赫(Koch)建立了单种微生物分离和纯培养技 术，利用这些技术研究炭疽病时，发现动物的传染病是由 特定的细菌引起的。从而得知，微生物也和高等植物一样， 可以根据它们的种属关系明确地加以区分，从此以后，各 种微生物纯培养技术获得成功。单种微生物分离和纯培养 技术的建立，是食品发酵与酿造技术发展的一个转折点。
• 18世纪后期，Ha nsen在Calsberg 酿造厂建立了酵 母纯种培养技术
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科赫 (Koch)
科赫的主要贡献
➢ 发明了固体培养基并用其纯化微生物等一系列研究方法的创立。
➢ 创造了细菌染色方法。 ➢ 发现了许多病原菌，为以后研究药物和寻找治疗方法提供了依据。
证实炭疽病因 — 炭疽杆菌 发现结核病原菌—结核杆菌
spirillum (螺旋菌 )
spirochaeta 发酵工程 ppt课件 (螺旋体 )
Some particular bacteria morphology
亮发菌的形态 示丝状特殊形态
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细菌分裂方式是裂殖，根据其核的分 裂方式不同分无丝分裂核有丝分裂等。
❖生存环境：温暖潮湿、富含有机物的地方，都有大量细菌活
它描述酵母作用于果汁 或麦芽浸出液时产生气泡 的现象。产生气泡的现象 是由浸出液中的糖在缺氧 条件下降解而产生的二氧 化碳所引起的。
发酵工程 ppt课件
发酵工程
发酵工程(fermentation engineering):研究发酵工业生产过程 中，各个单元操作的工艺和设备的一门科学。具体包括菌种选 育、菌体生产、代谢产物的发酵以及微生物机能的利用等。
第六章 发酵工程 PPT课件
生物下游一般过程
§6-5 生化反应器
生化反应器类型 通用式发酵罐 气升式发酵罐 其他生物反应器形式
生化反应器类型
• 酶反应器：单相式、多相式 • 发酵反应器器：液态、固态
通用式发酵罐
通气 搅拌：传质
传热
气升式发酵罐
气升式发酵罐的优点 是能耗低，液体中的 煎切作用小，结构简 单。在同样的能耗下， 其氧传递能力比机械 搅拌式通气发酵罐要 高得多。
发酵的基本过程
发酵过程形式
• 批式发酵
• 补料发酵→带放（半连续发酵）
• 连续发酵→多级连续发酵
• 发酵-分离耦合 • ……
连续发酵
连续发酵是指以一定的速度向发酵罐内添加新 鲜培养基，同时以相同速度流出培养液，从而 使发酵罐内的液量维持恒定的发酵过程。
优点 ① 可提高设备利用率和产量； ② 发酵中各参数趋于恒值，便于自动控制； ③ 易于分期控制。可以在不同的罐中控制不同的条件。
• 初级、次级代谢产物 • 生物大分子（酶、多糖） • 菌体 • 利用微生物发酵进行转化反应
§6-2 工业微生物
常见种类 菌种选育与保藏
常见工业微生物种类
• 细菌 • 放线菌 • 酵母菌 • 霉菌
细菌的形态（单细胞）
• 球菌 • 杆菌 • 螺旋菌
•
细 菌 细 胞 结 构 模 式 图
放线菌
•
固态发酵罐
课外书籍资料
• 微生物与发酵基础教程，宋超先，天津大学出版社， 2007
• 发酵工艺，孙俊良，中国农业出版社，2008 • 生物反应工程原理，贾士儒，科学出版社，2008 • 微生物工程工艺原理，姚汝华，华南理工大学出版社
1996 • 生化工程，伦世仪，中国轻工业出版社，1993 • 生化反应工程，山根恒夫，西北大学出版社，1992 • 发酵工艺学原理，（英）P·F·斯坦伯里，中国医药科技
《发酵工程课程设计》PPT课件
影响大肠杆菌高密度发酵的因素
• 培养基 • 溶氧浓度 • PH • 温度 • 代谢副产物
• 培养基
• 高密度发酵对基质中营养源的种类和含量比要求 较高，如碳源和氮源的比例偏小，会导致菌体生 长旺盛，造成菌体提前衰老自溶；比例偏大，那 么菌体繁殖数量少，细胞代谢不平衡，不利于产 物积累。
• 葡萄糖是高密度发酵中常用的碳源，但浓度过高， 会产生乙酸，因此要保证较低的葡萄糖浓度。
复原糖的测定
复原糖是具有羰基〔＞ C ＝ O 〕的糖，能将其他 物质复原而其本身被氧化。 (1) 复原糖在碱性条件下加热，在酒石酸钾钠存在 的情况下，可以定量地将二价铜离子复原为一价 铜离子，即产生砖红色的氧化亚铜沉淀，其本身 被氧化。具体反响如下：
(2) 氧化亚铜在酸性条件下，可将钼酸铵复原，复原 型的钼酸铵再与砷酸氢二钠起作用，生成一种蓝 色复合物即砷钼蓝，其颜色深浅在一定范围内与 复原糖含量〔即被复原的 Cu 2 O 量〕成正比， 用标准葡萄糖与砷钼酸作用，比色后用做标准， 就可测得样品中复原糖含量。
• 测定微生物生长曲线的方法很多，有血球计数法 、平板菌落计数法、称重法、比浊法等。
• 本实验采用比浊法测定，由于细菌悬液的浓度与 混浊度成正比，因此，可利用光电比色计测定菌 悬液的光密度来推知菌液的浓度，并将所测得的 光密度值〔OD 值〕与其对应的培养时间作图， 即可绘出该菌在一定条件下的生长曲线。现已有 直接用试管就可以测定OD 值的光电比色计,只要 接种一支试管，定期用它测定，便可做出该菌的 生长曲线。
• 本实验采取溶氧反响调节措施，具体操作如下：发酵初始 维持电机转速300rpm以便对菌体维持较小的剪切力，通 气量维持在12L/min左右。由于本实验缺少调节空气流量 的电子阀装置，对空气流量只能采取手动设置，随着菌体 的大量繁殖，溶氧浓度迅速下降，当溶氧低于20%时，手 动调节空气流量直至最大，18L/min。而后采取提高搅拌 转速方法，提高溶氧，具体操作为当溶氧低于20%时，发 酵控制器输出信号，驱动电机每次提高转速20转，直至转 速到达最高转速，1500rpm。
发酵工程课程设计 酵母菌高密度发酵ppt课件
酵母生长过程中产生大量的CO2对细胞 具有直接的毒害作用，而且溶解于发酵 液中会导致pH值的下降。发酵液中的 CO2的溶解度达到7.04%就可抑制酵母 细胞的生长，高于4%则生长下降，一 般发酵液中的CO2的溶解度应控制在 1%~3%之间。
pH值的影响
在发酵过程中，pH值的变化取决于所用的菌种、 培养基和培养条件。如果pH值的波动导致其偏理 了细胞所需的最适范围，将会引起各种酶活力的 改变，影响细胞代谢。酵母细胞利用酵母细胞利 用葡萄糖产酸产气，发酵时产生的有机酸（主要 是乙酸）可导致发酵液的pH值降低。另外细胞释 放的CO2也会导致pH的降低。 啤酒酵母的最适PH4.5~5.0.我们发酵用PH=5.0 调节PH用氨水或者硫酸铵，可以视情况随同补料一 块添加
微量元素配方和维生素配方
• 微量元素:在1L溶液中含有EDTA15g，
znso45.75g,Mncl20.32g,Cuso40.50g,C ocl20.47g,Na2MoO40.48g,Cacl22.9g,F eso42.8g,121℃湿热灭菌20min待用。
• 维生素：在1L溶液中含有维生素H0.05g， 泛酸钙1.0g，烟酸1.0g，肌醇25.0g,对氨基 苯甲酸0.2g，硫胺素1.0g，吡哆醇1.0g。
在高细胞密度发酵过程中，如果葡萄糖浓度 超过其一阈值，碳源供给量高于酵母所能同 化的速率，即使是在供氧充足的条件下也会 发生克拉布特里（Crabtree）效应而产生乙 醇，而糖的有氧氧化受到抑制，这是对发酵 不利的。所以要对营养物的配度和碳源氮源比例主要依靠流 加补料来实现和维持。（碳氮比、 流加量、流加频率）
接种量的影响
• 接种量是指移入的种子液和培养液体 积的比例，它的大小决定了菌种在发 酵罐中的生长速度。过多过少都不好， 在一定范围内增加接种量有利于菌体 的生长。因此，接种应根据实际情况 确定接种量。
pH值的影响
在发酵过程中，pH值的变化取决于所用的菌种、 培养基和培养条件。如果pH值的波动导致其偏理 了细胞所需的最适范围，将会引起各种酶活力的 改变，影响细胞代谢。酵母细胞利用酵母细胞利 用葡萄糖产酸产气，发酵时产生的有机酸（主要 是乙酸）可导致发酵液的pH值降低。另外细胞释 放的CO2也会导致pH的降低。 啤酒酵母的最适PH4.5~5.0.我们发酵用PH=5.0 调节PH用氨水或者硫酸铵，可以视情况随同补料一 块添加
微量元素配方和维生素配方
• 微量元素:在1L溶液中含有EDTA15g，
znso45.75g,Mncl20.32g,Cuso40.50g,C ocl20.47g,Na2MoO40.48g,Cacl22.9g,F eso42.8g,121℃湿热灭菌20min待用。
• 维生素：在1L溶液中含有维生素H0.05g， 泛酸钙1.0g，烟酸1.0g，肌醇25.0g,对氨基 苯甲酸0.2g，硫胺素1.0g，吡哆醇1.0g。
在高细胞密度发酵过程中，如果葡萄糖浓度 超过其一阈值，碳源供给量高于酵母所能同 化的速率，即使是在供氧充足的条件下也会 发生克拉布特里（Crabtree）效应而产生乙 醇，而糖的有氧氧化受到抑制，这是对发酵 不利的。所以要对营养物的配度和碳源氮源比例主要依靠流 加补料来实现和维持。（碳氮比、 流加量、流加频率）
接种量的影响
• 接种量是指移入的种子液和培养液体 积的比例，它的大小决定了菌种在发 酵罐中的生长速度。过多过少都不好， 在一定范围内增加接种量有利于菌体 的生长。因此，接种应根据实际情况 确定接种量。
《发酵工程》PPT演示课件
应的压力降也较小。
35
36
❖ 过滤器进行灭菌时，一般是自上而下通入0.20.4 Mpa的蒸汽，灭菌45min后用压缩空气吹 干备用。总过滤器约每月灭菌一次。
37
2). 滤纸过滤器：
❖ 介质:超细玻璃纤维纸。 ❖ 孔径:1-1.5μm ❖厚度: 0.25-0.4mm ❖ 实密度:2600Kg/m3 ❖ 填充率:14.8%。
❖ 求灭菌失败几率为0.001 时所需要的灭菌时间
❖
解：N0 = 40 X106 X 2 X105 = 8X 1012个
❖
Nt= 0.001个
❖
K = 1.8 min-1
❖
灭菌时间：t = 2.303 /1.8 lg （8X
1012/0.001） = 20.34min
15
❖ 例2.若将例1中的培养基采用连续灭菌，灭菌温度 131℃，此温度下灭菌速率为15min-1。求灭菌所 需的维持时间。
连续
便于自 动控制
蒸汽负 荷均衡
22
23
24
25
6.3 空气过滤除菌 一、发酵用无菌空气的质量标准: 发酵用的无菌空气,就是将自然界的空气 经过压缩,冷却,减湿,过滤等过程达到:
26
1
❖连续提供一定流量的压缩空气。
2
空气的压强为0.2-0.4Mpa
3
进入过滤器之前，空气的相对湿度≤ 70%
31
32
❖
2．空气的过滤除菌
绝对过滤
介质的空隙 小于被拦截的 微生物大小， 如用聚四氟乙 烯或纤维素酯 材料做成的微 孔滤膜。
过滤 拦截的微生物 大小，但介质有 一定厚度，机理 是静电，扩散， 惯性及拦截作用。 如棉花过滤器， 超细玻璃纤维纸， 金属烧结管等。
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❖ 过滤器进行灭菌时，一般是自上而下通入0.20.4 Mpa的蒸汽，灭菌45min后用压缩空气吹 干备用。总过滤器约每月灭菌一次。
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2). 滤纸过滤器：
❖ 介质:超细玻璃纤维纸。 ❖ 孔径:1-1.5μm ❖厚度: 0.25-0.4mm ❖ 实密度:2600Kg/m3 ❖ 填充率:14.8%。
❖ 求灭菌失败几率为0.001 时所需要的灭菌时间
❖
解：N0 = 40 X106 X 2 X105 = 8X 1012个
❖
Nt= 0.001个
❖
K = 1.8 min-1
❖
灭菌时间：t = 2.303 /1.8 lg （8X
1012/0.001） = 20.34min
15
❖ 例2.若将例1中的培养基采用连续灭菌，灭菌温度 131℃，此温度下灭菌速率为15min-1。求灭菌所 需的维持时间。
连续
便于自 动控制
蒸汽负 荷均衡
22
23
24
25
6.3 空气过滤除菌 一、发酵用无菌空气的质量标准: 发酵用的无菌空气,就是将自然界的空气 经过压缩,冷却,减湿,过滤等过程达到:
26
1
❖连续提供一定流量的压缩空气。
2
空气的压强为0.2-0.4Mpa
3
进入过滤器之前，空气的相对湿度≤ 70%
31
32
❖
2．空气的过滤除菌
绝对过滤
介质的空隙 小于被拦截的 微生物大小， 如用聚四氟乙 烯或纤维素酯 材料做成的微 孔滤膜。
过滤 拦截的微生物 大小，但介质有 一定厚度，机理 是静电，扩散， 惯性及拦截作用。 如棉花过滤器， 超细玻璃纤维纸， 金属烧结管等。
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• 大肠杆菌是细菌，属于原核生物；具有由肽聚糖 组成的细胞壁，只含有核糖体简单的细胞器，没 有细胞核有拟核；细胞质中的质粒常用作基因工 程中的运载体
• 大肠杆菌的代谢类型是异养兼性厌氧型。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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6
• 大肠杆菌在生物技术中的应用：大肠杆菌作为外 源基因表达的宿主，遗传背景清楚，技术操作简 单，培养条件简单，大规模发酵经济，倍受遗传 工程专家的重视。目前大肠杆菌是应用最广泛， 最成功的表达体系，常做高效表达的首选体系
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12
三种发酵操作方式介绍
• 分批发酵 • 连续发酵 • 分批补料发酵
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13
分批发酵
• 分批发酵又称为分批培养，是指在一个密 闭系统内投入有限数量的营养物质后，接 入少量的微生物菌种进行培养，使微生物 生长繁殖，在特定的条件下只完成一个生 长周期的微生物培养方法。
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• 在培养基培养时无需添加生长因子，向培养基中 加入伊红美蓝遇大肠杆菌，菌落呈深紫色，并有 金属光泽，可鉴别大肠杆菌是否存在
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7
• 在这里必须指出的是，处于生物安全考虑，生物 工程用的菌株是在不断筛选后被挑选出的菌株。 这些菌株由于失去的细胞壁的重要组分，所以在 自然条件下已无法生长。甚至普通的清洁剂都可 以轻易地杀灭这类菌株。这样，即便由于操作不 慎导致活菌从实验室流出，也不易导致生化危机。
• 在发酵过程中保证适宜的溶氧浓度，必须确定发 酵罐的通气量和搅拌速度。
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22
• PH
• 大肠杆菌利用葡萄糖产酸产气，特别是大 量的乙酸和二氧化碳，使pH降低，必须调 节pH在适宜的范围。
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23
• 温度
• 培养温度在适宜的范围，对于温控诱导表 达的基因工程菌来说，诱导时机和持续时 间对于重组蛋白的产量由很大影响。
发酵工程课程设计
10生物技术第二组
主讲人:邢利明
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1
小组成员
• 候云彩201006040011 • 李 彬201006040012 • 张媛媛201006040010 • 殷雅楠201006040014 • 任二硕201006040015 • 邵 冲201006040016 • 许乃安201006040017 • 邢利明201006040018 • 魏永杰201006040020
14
连续发酵
• 连续发酵是指以一定的速度向发酵罐内添 加新鲜培养基，同时以相同速度流出培养 液，从而使发酵罐内的液量维持恒定的发 酵过程。 连续发酵可分为单罐连续发酵和 多罐串联连续发酵等方式。
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15
分批补料发酵
• 连续发酵是指以一定的速度向发酵罐内添 加新鲜培养基，同时以相同速度流出培养 液，从而使发酵罐内的液量维持恒定的发 酵过程。 连续发酵可分为单罐连续发酵和 多罐串联连续发酵等方式。
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24
• 代谢副产物
• 乙酸 二氧化碳
• 葡萄糖的浓度超过某一阈值，会产生乙酸 ，或者比生长速率过高，供氧不足，也会 产生乙酸。为降低培养基中代谢副产物的 积累，可采用流加补料的措施，或保持适 当的比生长速率，或在培养基中添加某些 氨基酸。
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10
• 借用理工大学的发酵工程课件来对发酵设备进行 直观的认识
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11
发酵的特点
• 发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物 化学反应，反应安全，要求条件也比较简单。
• 发酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他农副产 品为主，只要加入少量的有机和无机氮源就可进 行反应。
• 发酵过程是通过生物体的自动调节方式来完成的 ，反应的专一性强，因而可以得到较为单—的代 谢产物
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8
发酵介绍
建筑精选课件
9
• 有机物被生物体氧化降解成氧化产物并释放能量的过程统称为生物氧 化.微生物生理学把生物氧化区分为呼吸和发酵，呼吸又可进一步区分 为有氧呼吸和无氧呼吸。因此，发酵是生物氧化的一种方式。
• 工业生产上笼统地把一切依靠微生物的生命活动 而实现的工业 生产均称为“发酵”
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2
• 课题
大肠杆菌的高密度发酵
• 要求 50L发酵罐
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3
大纲
• 大肠杆菌介绍 • 发酵介绍 • 高密度发酵介绍 • 实验数据及条件的确定 • 发酵流程与控制 • 发酵注意事项
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4
大肠杆菌介绍
建筑精选课件
5
• 肠埃希氏菌(E. coli) 通常称为大肠杆菌，是Escheric 在1885年发现的
• 葡萄糖是高密度发酵中常用的碳源，但浓度过高 ，会产生乙酸，因此要保证较低的葡萄糖浓度。
• 氮源、微量元素和无机盐对细菌的生长繁殖和外 源蛋白的表达也有很大影响。
建筑精选课件
21
• 溶氧浓度
• 随着发酵时间的延长，菌体密度迅速增加，溶氧 浓度随之下降，细胞的生长减慢。特别是高密度 发酵的后期，由于菌体密度的扩增，耗氧量极大 ，发酵罐各项物理参数均不能满足对氧的供给， 导致菌体生长极为缓慢，外源蛋白的表达量也较 差。
建筑精选课件
19
影响大肠杆菌高密度发酵的因素
• 培养基 • 溶氧浓度 • PH • 温度 • 代谢副产物
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20
• 培养基
• 高密度发酵对基质中营养源的种类和含量比要求 较高，如碳源和氮源的比例偏小，会导致菌体生 长旺盛，造成菌体提前衰老自溶；比例偏大，则 菌体繁殖数量少，细胞代谢不平衡，不利于产物 积累。
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16
高密度发酵介绍
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17
• 高细胞密度发酵(high cell density cultivation，HCDC)是指在一定条件和培养 体系下，获得最多的细胞量，由此更多地 或更高效地获得目的产物。即利用一定的 培养技术和装置提高菌体的发酵密度，使 菌体密度较普通培养有显著提高，最终提 高产物的比生产率(单位体积单位时间内产 物的产量)。
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18
• 通常认为菌体密度超过50 g(DCW)/L即为高 密度发酵。根据Riesenbere计算，理论上 大肠杆菌发达到酵所能的最高菌体密度为 400 g(DCW/L)，考虑到实际情况中的种种 条件限制，Markel等认为最高的菌体密度 为200 g(DCW/L)，此时发酵液的25%充满 了长3μm，宽1μm的大肠杆菌，发酵液粘度 很高，几乎丧失流动性。