Estratégias maravilhosas de controle da taxa de fermentação

O controle da taxa de fermentação microbiana visa otimizar as condições de crescimento ajustando precisamente fatores-chave como temperatura, pH, oxigênio dissolvido e concentração de substrato, garantindo que os microrganismos estejam em seu estado fisiológico ideal. Isso aumenta a eficiência da síntese e o rendimento dos produtos alvo. A estratégia de controle de taxa promove rápido crescimento microbiano e metabolismo eficiente e mantém a estabilidade do processo de fermentação, reduzindo os riscos de produção causados ​​por flutuações ambientais.

Além disso, melhora efetivamente a eficiência de utilização de energia e recursos, reduzindo os custos de produção. Ao ajustar flexivelmente as condições de fermentação de acordo com as necessidades específicas de diferentes estágios de fermentação, a estratégia de controle de taxa garante que as atividades microbianas permaneçam otimizadas durante todo o ciclo de fermentação, alcançando, em última análise, um processo de produção eficiente, estável e econômico.

A Yaohai Bio-Pharma estabeleceu um processo de plataforma de fermentação de alta densidade adequado para produção de plasmídeos em Escherichia coli, otimizando meios básicos e de alimentação, bem como estratégias de controle de fermentação. Em um ciclo de cultivo de 30 horas, o rendimento do plasmídeo excede 1g/L. Além disso, a Yaohai Bio-Pharma pode fornecer soluções personalizadas de otimização de processo com base em métodos de fator único ou Design of Experiments (DoE) para diferentes plasmídeos e bactérias hospedeiras, atendendo às necessidades dos clientes para produção de plasmídeos de alto rendimento e alta qualidade. Com base em sua vasta experiência em fermentação microbiana, a Yaohai Bio-Pharma resumiu várias estratégias eficazes de controle de taxa de fermentação.

Estratégias de controle da taxa de fermentação

A chave para controlar a taxa de fermentação microbiana está na regulação das taxas de catálise enzimática. Enzimas, sendo proteínas que catalisam reações químicas em organismos vivos, aceleram os processos de reação sem alterar a mudança geral de energia. Na fermentação microbiana, a taxa de catálise enzimática impacta diretamente o processo de geração de metabólitos e a eficiência geral da fermentação.

Controle de Temperatura

A atividade das enzimas é significativamente influenciada pela temperatura. Normalmente, cada enzima tem uma faixa de temperatura ótima dentro da qual exibe atividade máxima e taxas de reação mais rápidas. Consequentemente, ao manipular a temperatura de fermentação, as pessoas podem regular a taxa de catálise enzimática. Por exemplo, microrganismos que requerem fermentação em alta temperatura podem receber um ambiente de temperatura elevada adequado para acelerar reações enzimáticas, enquanto aqueles que necessitam de fermentação em baixa temperatura devem ser mantidos em temperaturas mais baixas para sustentar a atividade enzimática.

Regulação do pH

A atividade das enzimas também é afetada pelos níveis de pH. Cada enzima possui uma faixa de pH ótima; desvios dessa faixa podem levar à diminuição da atividade enzimática ou mesmo à inativação. Ao ajustar o pH do caldo de fermentação, podemos influenciar a taxa de catálise enzimática. O monitoramento regular do pH do caldo de fermentação e a adição de reguladores ácidos ou básicos conforme necessário ajudam a manter as condições ideais de fermentação.

Concentração do substrato e condições dos nutrientes

A concentração do substrato é um fator crucial que influencia a taxa de catálise enzimática. Concentrações excessivamente altas de substrato podem resultar na inibição do substrato, diminuindo a velocidade da reação, enquanto concentrações excessivamente baixas podem limitar a taxa de reação. Portanto, é essencial controlar a taxa de adição e a quantidade de substrato para manter uma faixa de concentração de substrato ideal. Além disso, os microrganismos requerem certos nutrientes para sustentar seu crescimento e atividades metabólicas durante a fermentação. Fornecer nutrientes suficientes aumenta a taxa e a eficiência da catálise enzimática.

Oxigênio dissolvido e aeração

Para microrganismos aeróbicos, o oxigênio dissolvido é um fator vital que influencia suas atividades metabólicas. Ao controlar as taxas de aeração e as velocidades de agitação, podemos regular os níveis de oxigênio dissolvido no caldo de fermentação, influenciando assim a taxa de catálise enzimática. Geralmente, altos níveis de oxigênio dissolvido são mantidos durante a fermentação aeróbica para promover o crescimento microbiano e as atividades metabólicas, enquanto baixos níveis são mantidos durante a fermentação anaeróbica para evitar os efeitos inibitórios do oxigênio em microrganismos anaeróbicos.

O tempo de fermentação é outro fator crítico que afeta a taxa de catálise enzimática e o rendimento do produto. Ao gerenciar a duração da fermentação, podemos regular as atividades metabólicas microbianas e a geração do produto. Na prática, determinar o intervalo de tempo de fermentação apropriado depende de processos de fermentação específicos e requisitos do produto.

A Yaohai Bio-Pharma também está buscando ativamente parceiros globais institucionais ou individuais e oferece a remuneração mais competitiva do setor. Se você tiver alguma dúvida, sinta-se à vontade para entrar em contato conosco: [email protected]