Удивительные стратегии контроля скорости ферментации

Контроль скорости микробной ферментации направлен на оптимизацию условий роста путем точной регулировки ключевых факторов, таких как температура, pH, растворенный кислород и концентрация субстрата, гарантируя, что микроорганизмы находятся в оптимальном физиологическом состоянии. Это повышает эффективность синтеза и выход целевых продуктов. Стратегия контроля скорости способствует быстрому росту микроорганизмов и эффективному метаболизму, а также поддерживает стабильность процесса ферментации, снижая производственные риски, вызванные колебаниями окружающей среды.

Кроме того, он эффективно повышает эффективность использования энергии и ресурсов, снижая производственные затраты. Гибко регулируя условия ферментации в соответствии с конкретными потребностями различных стадий ферментации, стратегия управления скоростью гарантирует, что микробная активность остается оптимизированной на протяжении всего цикла ферментации, в конечном итоге достигая эффективного, стабильного и экономичного производственного процесса.

Yaohai Bio-Pharma создала платформу ферментации высокой плотности, подходящую для производства плазмид в Escherichia coli, оптимизировав базовые и подпитывающие среды, а также стратегии контроля ферментации. В течение цикла культивирования продолжительностью 30 часов выход плазмид превышает 1 г/л. Кроме того, Yaohai Bio-Pharma может предоставить индивидуальные решения по оптимизации процесса на основе однофакторных методов или методов проектирования экспериментов (DoE) для различных плазмид и бактерий-хозяев, удовлетворяя потребности клиентов в производстве плазмид с высоким выходом и высокого качества. Опираясь на свой обширный опыт в микробной ферментации, Yaohai Bio-Pharma обобщила несколько эффективных стратегий контроля скорости ферментации.

Стратегии контроля скорости ферментации

Ключ к контролю скорости микробной ферментации лежит в регулировании скорости ферментативного катализа. Ферменты, являющиеся белками, катализирующими химические реакции в живых организмах, ускоряют процессы реакции, не изменяя общего изменения энергии. При микробной ферментации скорость ферментативного катализа напрямую влияет на процесс генерации метаболитов и общую эффективность ферментации.

Контроль температуры

Активность ферментов существенно зависит от температуры. Обычно каждый фермент имеет оптимальный температурный диапазон, в пределах которого он проявляет максимальную активность и самые высокие скорости реакции. Следовательно, манипулируя температурой ферментации, люди могут регулировать скорость ферментативного катализа. Например, микроорганизмам, требующим высокотемпературной ферментации, можно предоставить подходящую среду с повышенной температурой для ускорения ферментативных реакций, тогда как те, которым требуется низкотемпературная ферментация, должны содержаться при более низких температурах для поддержания активности фермента.

регулирование рН

Активность ферментов также зависит от уровня pH. Каждый фермент обладает оптимальным диапазоном pH; отклонения от этого диапазона могут привести к снижению активности фермента или даже к его инактивации. Регулируя pH ферментационного бульона, мы можем влиять на скорость ферментативного катализа. Регулярный мониторинг pH ферментационного бульона и добавление регуляторов кислот или оснований по мере необходимости помогают поддерживать оптимальные условия ферментации.

Концентрация субстрата и условия питания

Концентрация субстрата является решающим фактором, влияющим на скорость ферментативного катализа. Чрезмерно высокие концентрации субстрата могут привести к ингибированию субстрата, замедляя скорость реакции, в то время как чрезмерно низкие концентрации могут ограничивать скорость реакции. Поэтому важно контролировать скорость добавления и количество субстрата для поддержания оптимального диапазона концентрации субстрата. Кроме того, микроорганизмам требуются определенные питательные вещества для поддержания их роста и метаболической активности во время ферментации. Обеспечение достаточного количества питательных веществ повышает скорость и эффективность ферментативного катализа.

Растворенный кислород и аэрация

Для аэробных микроорганизмов растворенный кислород является жизненно важным фактором, влияющим на их метаболическую активность. Контролируя скорость аэрации и скорость перемешивания, мы можем регулировать уровень растворенного кислорода в ферментационном бульоне, тем самым влияя на скорость ферментативного катализа. Как правило, высокие уровни растворенного кислорода поддерживаются во время аэробной ферментации для стимулирования роста микроорганизмов и метаболической активности, тогда как низкие уровни поддерживаются во время анаэробной ферментации, чтобы избежать ингибирующего воздействия кислорода на анаэробные микроорганизмы.

Время ферментации — еще один критический фактор, влияющий на скорость ферментативного катализа и выход продукта. Управляя продолжительностью ферментации, мы можем регулировать микробную метаболическую активность и генерацию продукта. На практике определение подходящего диапазона времени ферментации зависит от конкретных процессов ферментации и требований к продукту.

Yaohai Bio-Pharma также активно ищет институциональных или индивидуальных глобальных партнеров и предлагает самую конкурентоспособную компенсацию в отрасли. Если у вас есть вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами: [email protected]