Úžasné stratégie riadenia rýchlosti fermentácie

Riadenie rýchlosti mikrobiálnej fermentácie má za cieľ optimalizovať podmienky rastu precíznou úpravou kľúčových faktorov, ako je teplota, pH, rozpustený kyslík a koncentrácia substrátu, čím sa zabezpečí, že mikroorganizmy sú v optimálnom fyziologickom stave. To zvyšuje účinnosť syntézy a výťažok cieľových produktov. Stratégia kontroly rýchlosti podporuje rýchly mikrobiálny rast a efektívny metabolizmus a udržiava stabilitu fermentačného procesu, čím znižuje výrobné riziká spôsobené kolísaním prostredia.

Okrem toho efektívne zlepšuje efektívnosť využitia energie a zdrojov, čím znižuje výrobné náklady. Flexibilným prispôsobením podmienok fermentácie podľa špecifických potrieb rôznych fáz fermentácie stratégia riadenia rýchlosti zaisťuje, že mikrobiálne aktivity zostanú optimalizované počas celého fermentačného cyklu, čím sa nakoniec dosiahne efektívny, stabilný a ekonomický výrobný proces.

Spoločnosť Yaohai Bio-Pharma zaviedla proces fermentačnej platformy s vysokou hustotou vhodný na produkciu plazmidov v Escherichia coli optimalizáciou základných a kŕmnych médií, ako aj stratégií kontroly fermentácie. V rámci kultivačného cyklu 30 hodín výťažok plazmidov presahuje 1 g/l. Okrem toho môže Yaohai Bio-Pharma poskytnúť prispôsobené riešenia optimalizácie procesov založené na jednofaktorových metódach alebo metódach Design of Experiments (DoE) pre rôzne plazmidy a hostiteľské baktérie, ktoré spĺňajú potreby klientov na produkciu plazmidov s vysokým výťažkom a vysokou kvalitou. Spoločnosť Yaohai Bio-Pharma vychádzajúc zo svojich rozsiahlych skúseností s mikrobiálnou fermentáciou zhrnula niekoľko účinných stratégií riadenia rýchlosti fermentácie.

Stratégie kontroly rýchlosti fermentácie

Kľúč k riadeniu rýchlosti mikrobiálnej fermentácie spočíva v regulácii rýchlosti enzymatickej katalýzy. Enzýmy, ktoré sú bielkovinami, ktoré katalyzujú chemické reakcie v živých organizmoch, urýchľujú reakčné procesy bez toho, aby zmenili celkovú zmenu energie. Pri mikrobiálnej fermentácii rýchlosť enzymatickej katalýzy priamo ovplyvňuje proces tvorby metabolitov a celkovú účinnosť fermentácie.

regulácia teploty

Činnosť enzýmov je výrazne ovplyvnená teplotou. Typicky má každý enzým optimálny teplotný rozsah, v ktorom vykazuje maximálnu aktivitu a najrýchlejšie reakčné rýchlosti. V dôsledku toho môžu ľudia manipuláciou s teplotou fermentácie regulovať rýchlosť enzymatickej katalýzy. Napríklad mikroorganizmy vyžadujúce fermentáciu pri vysokej teplote môžu byť vybavené vhodným prostredím so zvýšenou teplotou na urýchlenie enzymatických reakcií, zatiaľ čo tie, ktoré vyžadujú fermentáciu pri nízkej teplote, sa musia udržiavať pri nižších teplotách, aby sa udržala aktivita enzýmu.

Regulácia pH

Aktivitu enzýmov ovplyvňuje aj hladina pH. Každý enzým má optimálny rozsah pH; odchýlky od tohto rozsahu môžu viesť k zníženiu aktivity enzýmu alebo dokonca k inaktivácii. Úpravou pH fermentačného bujónu môžeme ovplyvniť rýchlosť enzymatickej katalýzy. Pravidelné sledovanie pH fermentačného bujónu a pridávanie regulátorov kyslosti alebo zásady podľa potreby pomáha udržiavať optimálne podmienky fermentácie.

Koncentrácia substrátu a podmienky živín

Koncentrácia substrátu je rozhodujúcim faktorom ovplyvňujúcim rýchlosť enzymatickej katalýzy. Príliš vysoké koncentrácie substrátu môžu viesť k inhibícii substrátu, čím sa spomalí rýchlosť reakcie, zatiaľ čo príliš nízke koncentrácie môžu obmedziť rýchlosť reakcie. Preto je nevyhnutné kontrolovať rýchlosť pridávania a množstvo substrátu, aby sa udržal optimálny rozsah koncentrácie substrátu. Okrem toho mikroorganizmy vyžadujú určité živiny na udržanie svojho rastu a metabolických aktivít počas fermentácie. Poskytnutie dostatočného množstva živín zvyšuje rýchlosť a účinnosť enzymatickej katalýzy.

Rozpustený kyslík a prevzdušňovanie

Pre aeróbne mikroorganizmy je rozpustený kyslík životne dôležitým faktorom ovplyvňujúcim ich metabolické aktivity. Riadením rýchlosti prevzdušňovania a rýchlosti miešania môžeme regulovať hladiny rozpusteného kyslíka vo fermentačnom bujóne, a tým ovplyvniť rýchlosť enzymatickej katalýzy. Vo všeobecnosti sa vysoké hladiny rozpusteného kyslíka udržiavajú počas aeróbnej fermentácie na podporu mikrobiálneho rastu a metabolických aktivít, zatiaľ čo nízke hladiny sa udržiavajú počas anaeróbnej fermentácie, aby sa zabránilo inhibičným účinkom kyslíka na anaeróbne mikroorganizmy.

Čas fermentácie je ďalším kritickým faktorom ovplyvňujúcim rýchlosť enzymatickej katalýzy a výťažok produktu. Riadením trvania fermentácie môžeme regulovať mikrobiálne metabolické aktivity a tvorbu produktov. V praxi určenie vhodného časového intervalu fermentácie závisí od konkrétnych fermentačných procesov a požiadaviek na produkt.

Yaohai Bio-Pharma tiež aktívne hľadá inštitucionálnych alebo individuálnych globálnych partnerov a ponúka najkonkurencieschopnejšiu kompenzáciu v tomto odvetví. Ak máte akékoľvek otázky, neváhajte nás kontaktovať: [email protected]