大肠杆菌高密度发酵中乙酸代谢

null关于 文献《大肠杆菌密集型发酵的乙酸代谢》 的关于 文献《大肠杆菌密集型发酵的乙酸代谢》 的总结文献介绍文献介绍文章概述 文献主要讲述了大肠杆菌的高密度培养在不同培养条件下对乙酸代谢影响情况，其中包括PH、糖浓度、氧和二氧化碳、培养物的生长率和培养基的成分等。同时，乙酸浓度过高也会限制培养物的生长率。 文献主要研究了在PH分别为6.0、6.5、7.0、7.5时补糖浓度分别为0.5g/L、2.0g/L的乙酸代谢情况以及对应的氧、二氧化碳的变化情况。文献介绍文献介绍试验内容 通过14L发酵罐进行大肠杆菌高密度培养，分别以PH为7.5、7.0、6.5、6.0，葡萄糖浓度为0.5g/L进行培养。PH6.0，葡萄糖浓度为2.0g/L进行培养。 利用电脑在线控制系统获得培养曲线，进行对比，分析。 另外，生化分析仪，高效液相等其他实验设备也被应用到本次实验中。使用生化分析仪测量发酵液中残糖浓度，高效液相色谱确定确定乙酸的细胞干重量。 下图为发酵流程图文献介绍文献介绍发酵仪器（附图介绍） 实验培养曲线对比实验培养曲线对比PH7.0、6.5培养曲线对比分析PH7.0、6.5培养曲线对比分析A：PH：PH7.0时，PH相对稳定，6小时后有一个上升过程，直到7.5小时恢复正常。 PH6.5时，PH变化较大，6小时后上升，接近6.5小时下降、稳定，大概在8.5小时，再次上升，30分钟后下降，直到10小时才稳定。 B：乙酸：通过两图的对比可知，PH7.0、糖浓度0.5g/L时，乙酸产生量较大。 C：PH7.0的情况下，氧的吸收率高于二氧化碳的排放率，PH6.5的情况下，氧的吸收率和二氧化碳的排放率基本相等。 D：PH7.0，糖耗最大在1.25g/L，PH6.5，糖耗最大为1.75g/L，但PH7.0时DCW相对较高。 E：两者的大概生长曲线基本相似PH6.5，糖浓度2.0g/L的培养曲线PH6.5，糖浓度2.0g/L的培养曲线 三条培养曲线的对比分析三条培养曲线的对比分析发酵过程中控制PH在 6.5，葡萄糖 的浓度被控制在 2.0 g/L时。最初 5 h发酵，初期的生长率是0.985 h-1,与0.5 g/L葡萄糖发酵的非常相似（图5）.在发酵6 h 前不久，当乙酸浓度达到 7.2g/L时，葡萄糖消耗急剧的减少（ 10 分钟减少40%  ）与上面描述的0.5 g/L观察到的内容相似。在发酵过程中控制葡萄糖浓度为2.0 g/L，当葡萄糖消耗下降时，培养物并不消耗乙酸。在 40 分钟之后，培养基浓度恢复，葡萄糖消耗的持续增加，乙酸产生的增加。在葡萄糖消耗量减少的整个期间，PH和异柠檬酸盐裂解酶都没有增长，可以看得出没有乙酸消耗的现象出现 。此时，乙酸没有消耗与PH7.0、PH6.5，补糖量0.5 g/L不同。文献介绍文献介绍发酵过程概述 在对数生长期，生长率、葡萄糖消耗率、乙酸的产生率都是恒定不变的。出乎人们意料的是大肠杆菌的乙酸产生率和葡萄糖的消耗率是不同的。以干重细胞为基础，每克干重细胞具体的葡萄糖消耗率大概保持在2.3g葡萄糖。这是在对数生长期初期每0.43g葡萄糖的产量（图3）。具体的乙酸产生率，也就是乙酸在干重细胞中的比率从3小时0.9g/g降至8小时0.3g/g（表3），因此，在一批培养物中对比观察15%的碳流量从葡萄糖转换为乙酸，在高密度发酵中范围在13到30%葡萄糖被消耗转换为乙酸，多数是在对数生长期。 文献介绍文献介绍发酵过程概述 发酵中维持可溶的葡萄糖浓度至3.5小时，此时出现了一个短暂的下降 ，这种异常现象出现在每个发酵过程。 大约生长6小时后，培养基中干重细胞的密度大约是30g/L而乙酸大约达到9.5g/L。葡萄糖和氧气的消耗率，二氧化碳的排泄率突然减小（表2B,C），葡萄糖需求量的突然减小通常发生在高于运算反映的某个点上，导致明显的葡萄糖溶液浓度的的瞬时增大，我门们已经命名培养基的这个时期，此时的代谢将会出现大约40分钟的停滞，葡萄糖浓度的短暂降低之后，培养基的PH开始升高由于培养基中乙酸的消耗。停滞大约40mim之后，糖和氧 的消耗降低。糖和乙酸的消耗同时重新开始直到达到乙酸最大浓度的一半时为止，此时，乙酸的消耗降低。培养物回到了正常的需氧代谢生长期。此时，糖开始消耗、乙酸开始产生。并且乙酸的产生率很低，此时培养基PH值下降到最初的设定值。文献介绍文献介绍发酵过程概述 在葡萄糖体和乙酸都消耗的时期，大约在6.5小时，异柠檬酸盐裂解酶的特殊活性大约增加了4倍，可以观察到最初的乙醛酸旁路途径。转换之后，这种酶活性的增加与乙酸的消耗直接相关。 PH6.5、糖功率2.0 g/L发酵简述 最初 5 h发酵，初期的生长率是0.985 h-1,与0.5 g/L葡萄糖发酵的非常相似（图5）.在发酵6 h 前不久，当乙酸浓度达到 7.2g/L时，葡萄糖消耗急剧的减少（ 10 分钟减少40%  ）与上面描述的0.5 g/L观察到的内容相似。在发酵过程中控制葡萄糖浓度为2.0 g/L，当葡萄糖消耗下降时，培养物并不消耗乙酸。在 40 分钟之后，培养基浓度恢复，葡萄糖消耗的持续增加，乙酸产生的增加。在葡萄糖消耗量减少的整个期间，PH和异柠檬酸盐裂解酶都没有增长，可以看得出没有乙酸消耗的现象出现，在没有发生改变的情况下。 文献总结文献总结内容总结 在大肠杆菌发酵培养过程中，有氧和糖的消耗以及二氧化碳的排放量暂时下降50%-80%的现象发生，并伴有排泄物被利用的现象发生。 相对于营养物确定的培养基，在营养物富集的培养基中，大肠杆菌会缓慢生长，并且会产生乙酸。乙酸在培养基中的存在多方面影响细胞的生理特性，浓度升高的乙酸溶液限制培养物的生长速率，其对复杂培养基的影响比确定培养基大多了，在分批补料培养中，乙酸的产生明显高于批发酵所产生的，这是因为在延伸生长阶段大肠杆菌使得乙酸达到最高浓度。