发酵工程：10 第十章 发酵过程优化与放大概论.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,多输入多输出关系,信息流、物质流和能量流，,生命属性所特有的,时空串联,反应关系,微生物,代谢流,网络研究的的核心问题,基于参数相关的发酵过程多水平,(,尺度,),问题研究的优化技术,发酵过程多参数调整的放大技术,的观点，在实验室规模发酵罐，具有十四个以上发酵过程在线参数检测或控制。,在原理上与现有国内外生物反应器有重大区别。,溶解氧,DO,菌体细胞代谢活性变化而直接引起的某测定参数的变化，即为代谢特性参数相关。,-,代谢强度的变化,-,代谢途径的变化,-,引起的基质消耗或代谢产物形成的不同,代谢活性变化：环境条件的线性或动力学因素、细胞内某调节因子引起的代谢流迁移、基因水平的信息流。,(VHB),对氧的亲和力提高（由图所示），临界氧下降,。,VHB,不同尺度问题相关的举例,.1,亿的新开发厂区全面停产。,16g/L 25g/L,（盈亏持平）,发酵过程优化与放大概论,发酵过程优化控制举例,鸟苷产率迅速下降代谢流迁移,论,从鸟苷生产菌的基因比较研究结果，本课题的鸟苷生产菌株,已具有高产菌的基因结构,，而发酵过程中菌体细胞的,主流代谢流的迁移是提高生产能力的主要矛盾,。,32,克,/L(60,小时,),菌体细胞主流代谢流迁移问题是本项目过程优化的关键。,结 果,on Industrial Fermentation Process on Multi-scale and Its Optimization,Advance Biochemical Engineering/Biotechnology,2003,Volume,（,87,）,:,Biomanufacturing,2004,年,3,月出版,文章、著作发表,发表论文：,51,篇,出版专著、著作：,多尺度微生物过程优化，,化学工业出版社,必需限制补葡萄糖,OUR,、,CER,、,DO,、,pH,、,RQ,、,F,不同水平,8.9,小时,:OUR,与,CER,继续上升呈分枝态；,pH,迅速上升,RQ,呈低谷状 非葡萄糖碳源利用；,25,小时前,:,必需限制补加葡萄糖速率,(RGLU),产品 原产量 优化后产量 放大规模,内蒙金河实业 金霉素,16000u/ml 21000u/ml 50L120M,3,浙江海正药业 阿维菌素,1500u/ml 2500u/ml 80M,3,湖南中湘康神 红霉素,5000u/ml 6000u/ml 50L-50 M,3,肇庆星湖生物 肌苷,20g/L 40g/L 50L60M,3,肇庆星湖生物 鸟苷,16g/L 34 g/L 50L100M,3,西安恒通药业 泰乐菌素,7000u/ml 10000 u/ml 50L120M,3,山东胜利股份 海南霉素,1500 u/ml 3000 u/ml 50L50M,3,华药华胜制药 链霉素,2.4,万,u/ml 2.7,万,u/ml 50L50M,3,江西东风药业 青霉素,4.5,万,u/ml 5.5,万,u/ml 50L50M,3,在多个传统生物技术产品中取得突破,产品 原产量 优化后产量 放大规模,永业农科 基因工程,800FTU/ml 2500 FTU/ml 50L10M,3,植酸酶,英国,GMX,公司,PIP 0.3g/L 2.1g/L 500L,医科院 毕特螺旋霉素,1000u/ml 2500u/ml 30L,二军医大 疟疾疫苗,70mg/L 2.3g/L 50L,上海凯曼生物,Apo-AI 4.5 g/L 50L,-,milano,在多个现代生物技术产品中取得突破,