Úžasné strategie řízení rychlosti fermentace

Řízení rychlosti mikrobiální fermentace má za cíl optimalizovat podmínky růstu přesným nastavením klíčových faktorů, jako je teplota, pH, rozpuštěný kyslík a koncentrace substrátu, což zajišťuje, že mikroorganismy jsou v optimálním fyziologickém stavu. To zvyšuje účinnost syntézy a výtěžek cílových produktů. Strategie řízení rychlosti podporuje rychlý mikrobiální růst a účinný metabolismus a udržuje stabilitu fermentačního procesu, čímž snižuje produkční rizika způsobená kolísáním prostředí.

Kromě toho účinně zlepšuje efektivitu využití energie a zdrojů a snižuje výrobní náklady. Flexibilním nastavením podmínek fermentace podle specifických potřeb různých fází fermentace strategie řízení rychlosti zajišťuje, že mikrobiální aktivity zůstanou optimalizovány během celého fermentačního cyklu, čímž se nakonec dosáhne efektivního, stabilního a ekonomického výrobního procesu.

Společnost Yaohai Bio-Pharma zavedla proces na platformě fermentace s vysokou hustotou vhodný pro produkci plazmidu v Escherichia coli optimalizací základního a napájecího média a také strategií řízení fermentace. Během kultivačního cyklu 30 hodin výtěžek plazmidu překračuje 1 g/l. Kromě toho může Yaohai Bio-Pharma poskytnout přizpůsobená řešení optimalizace procesů založená na jednofaktorových metodách nebo metodách Design of Experiments (DoE) pro různé plazmidy a hostitelské bakterie, které splňují požadavky klientů na produkci vysoce výnosných a vysoce kvalitních plazmidů. Yaohai Bio-Pharma na základě svých rozsáhlých zkušeností s mikrobiální fermentací shrnul několik účinných strategií řízení rychlosti fermentace.

Strategie řízení rychlosti fermentace

Klíč ke kontrole rychlosti mikrobiální fermentace spočívá v regulaci rychlosti enzymatické katalýzy. Enzymy, které jsou proteiny, které katalyzují chemické reakce v živých organismech, urychlují reakční procesy, aniž by měnily celkovou změnu energie. Při mikrobiální fermentaci rychlost enzymatické katalýzy přímo ovlivňuje proces tvorby metabolitů a celkovou účinnost fermentace.

Řízení teploty

Aktivitu enzymů výrazně ovlivňuje teplota. Typicky má každý enzym optimální teplotní rozsah, ve kterém vykazuje maximální aktivitu a nejrychlejší reakční rychlosti. V důsledku toho mohou lidé manipulací s teplotou fermentace regulovat rychlost enzymatické katalýzy. Například mikroorganismy vyžadující vysokoteplotní fermentaci mohou být opatřeny vhodným prostředím se zvýšenou teplotou pro urychlení enzymatických reakcí, zatímco ty, které vyžadují nízkoteplotní fermentaci, musí být udržovány při nižších teplotách, aby se udržela aktivita enzymu.

Regulace pH

Aktivita enzymů je také ovlivněna hladinami pH. Každý enzym má optimální rozsah pH; odchylky od tohoto rozmezí mohou vést ke snížení aktivity enzymu nebo dokonce k inaktivaci. Úpravou pH fermentačního bujónu můžeme ovlivnit rychlost enzymatické katalýzy. Pravidelné sledování pH fermentačního bujónu a přidávání regulátorů kyselosti nebo zásad podle potřeby pomáhá udržovat optimální podmínky fermentace.

Koncentrace substrátu a podmínky živin

Koncentrace substrátu je rozhodujícím faktorem ovlivňujícím rychlost enzymatické katalýzy. Příliš vysoké koncentrace substrátu mohou vést k inhibici substrátu a zpomalit rychlost reakce, zatímco příliš nízké koncentrace mohou rychlost reakce omezit. Proto je nezbytné řídit rychlost přidávání a množství substrátu pro udržení optimálního rozmezí koncentrace substrátu. Kromě toho mikroorganismy vyžadují určité živiny k udržení svého růstu a metabolických aktivit během fermentace. Poskytování dostatečného množství živin zvyšuje rychlost a účinnost enzymatické katalýzy.

Rozpuštěný kyslík a provzdušňování

Pro aerobní mikroorganismy je rozpuštěný kyslík životně důležitým faktorem ovlivňujícím jejich metabolické aktivity. Řízením rychlosti provzdušňování a rychlosti míchání můžeme regulovat hladiny rozpuštěného kyslíku ve fermentační půdě, a tím ovlivnit rychlost enzymatické katalýzy. Obecně platí, že vysoké hladiny rozpuštěného kyslíku jsou udržovány během aerobní fermentace, aby se podpořil mikrobiální růst a metabolické aktivity, zatímco nízké hladiny jsou udržovány během anaerobní fermentace, aby se zabránilo inhibičním účinkům kyslíku na anaerobní mikroorganismy.

Doba fermentace je dalším kritickým faktorem ovlivňujícím rychlost enzymatické katalýzy a výtěžek produktu. Řízením délky fermentace můžeme regulovat mikrobiální metabolické aktivity a tvorbu produktu. V praxi určení vhodného časového rozmezí fermentace závisí na konkrétních fermentačních procesech a požadavcích na produkt.

Yaohai Bio-Pharma také aktivně hledá institucionální nebo individuální globální partnery a nabízí nejkonkurenceschopnější kompenzaci v oboru. Máte-li jakékoli dotazy, neváhejte nás kontaktovat: [email protected]