控制乙酸生成的策略-试验方案

控制乙酸生成的策略
点击： 作者： 来源： 日期：2008-01-14 本站论坛

(1)控制葡萄糖的初始浓度及基于比生长速率、乙酸浓度及溶氧强度限制葡萄糖的流加速率。当初始葡萄糖低于0.748g/L，乙酸不会产生。超出此浓度，乙酸的积累与葡萄糖的初始浓度成线性关系。在合成培养基中恒化培养，当稀释率即比生长速率大于0.35h-1时，乙酸将分泌产生。然而，在复合培养基中，当稀释率即比生长速率大于0.20h-1时，乙酸就能检验到。因此，控制菌体生长速率将有效的降低乙酸的分泌。同时，通过在线检测底物及代谢副产物的浓度控制葡萄糖的流加速率，也将很好是控制乙酸积累的策略。
(2)改换碳源种类，把葡萄糖改为果糖等通过改换在代谢过程中乙酸分泌少的碳源，一般Escherichia coli可以将葡萄糖碳代谢流中的10%-30%转化乙酸。而改为果糖或甘油碳代谢到乙酸的得率更低，因此，改换培养基中的碳源也是一种有效降低乙酸分泌的浓度的方法。(3)通入纯氧改善溶氧条件。菌体有限的氧化代谢能力（TCA）是产生乙酸的一个原因。在培养早期，细胞浓度较低，流加葡萄糖速率也较低，菌体能够很好进行氧化代谢；随着细胞浓度增大，葡萄糖流加速率加快，氧消耗同时也增加，当反应器供氧能力成为氧化代谢的瓶颈时，乙酸迅速积累。通入纯氧改善溶氧条件，防止氧限制是高密度培养降低乙酸积累的常使用的手段。
(4)控制优化培养中pH值。当培养液pH变低时分子态乙酸比例增加，对细胞生长和外源基因表达的抑制加剧。适当提高培养时pH有助于减轻抑制。pH也会影响E. coli乙酸分泌量，Kleman等通过计算机控制系统维持葡萄糖浓度0.5g

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