Чудові Стратегії Керування Швидкістю Ферментації

Керування швидкістю мікроорганізмового ферментування має метою оптимізацію умов росту за допомогою точної настройки ключових факторів, таких як температура, pH, розчинений кисень та концентрація субстрату, щоб забезпечити оптимальний фізіологічний стан мікроорганізмів. Це підвищує ефективність синтезу та виробництво цільових продуктів. Стратегія керування швидкістю сприяє швидкому росту мікроорганізмів і ефективному метаболізму, а також підтримує стабільність процесу ферментування, зменшуючи ризики виробництва, пов'язані з флуктуаціями середовища.

Крім того, воно ефективно покращує використання енергії та ресурсів, знижуючи вартість виробництва. Гнучка регуляція умов ферментування відповідно до конкретних потреб різних етапів ферментування забезпечує оптимізацію діяльності мікроорганізмів протягом всього циклу ферментування, що в результаті дає ефективний, стабільний та економічний процес виробництва.

Yaohai Bio-Pharma створила процес високогустотної ферментаційної платформи, який підходить для виробництва плазмід у Escherichia coli шляхом оптимізації базових та кормових середовищ, а також стратегій керування ферментацією. У межах циклу вирощування тривалістю 30 годин врожайність плазмід перевищує 1г/л. Крім того, Yaohai Bio-Pharma може пропонувати індивідуальні рішення з оптимізації процесу на основі методів єдиного фактора або планування експериментів (DoE) для різних плазмід та бактерій-носіїв, задовольняючи потреби клієнтів у високовирожайному та високоякісному виробництві плазмід. На основі своєї широкодіяного досвіду у микробній ферментації, Yaohai Bio-Pharma узагальнила декілька ефективних стратегій керування швидкістю ферментації.

Стратегії керування швидкістю ферментації

Ключ до керування швидкістю мікробної ферментації полягає у регулюванні швидкості ензиматичного катализу. Ензими, які є білками, що сприяють хімічним реакціям в живих організмах, прискорюють процеси реакцій, не змінюючи загальних енергетичних змін. У мікробній ферментації швидкість ензиматичного катализу напряму впливає на процес генерації метаболітів та загальну ефективність ферментації.

Контроль температури

Активність ензимів значно впливає температура. Зазвичай, кожен ензим має оптимальний діапазон температур, у межах якого він проявляє максимальну активність і найшвидші швидкості реакцій. Таким чином, регулюючи температуру ферментації, люди можуть керувати швидкістю ензиматичного катализу. Наприклад, для мікроорганізмів, які потребують високотемпературної ферментації, можна створити відповідне підвищене температурне середовище для прискорення ензиматичних реакцій, тоді як тим, які потребують низькотемпературної ферментації, потрібно підтримувати меншу температуру для підтримки активності ензимів.

регуляція рН

Діяльність ензимів також впливається рівнем рН. Кожен ензим має оптимальний діапазон рН; відхилення від цього діапазону може призвести до зменшення діяльності ензиму або навіть до його інактивації. Змінюючи рН бродильного броду, ми можемо впливати на швидкість ензиматичного каталізу. Регулярне контролювання рН бродильного броду та додавання регуляторів кислоти або основи за необхідності допомагають підтримувати оптимальні умови бродіння.

Концентрація субстрату та нутрітивні умови

Концентрація субстрату є ключовим фактором, який впливає на швидкість ензиматичного катализу. Занадто висока концентрація субстрату може призвести до його токсичності, що сповільнює швидкість реакції, тоді як занадто низька концентрація може обмежувати швидкість реакції. Тому важливо контролювати швидкість і кількість додавання субстрату для підтримання оптимального діапазону концентрації субстрату. Крім того, мікроорганізми потребують певних харчових речовин для підтримки свого росту та метаболічної діяльності під час ферментації. Забезпечення достатньої кількості харчів покращує швидкість та ефективність ензиматичного катализу.

Дисолюванний кисень та аерація

Для аеробних мікроорганізмів, дисолютований кисень є життєво важливим фактором, який впливає на їхні метаболічні процеси. Керуючи ступенем аерації та швидкістю перемішування, ми можемо регулювати рівень дисолютованого кисню у ферментному броді, що, у свою чергу, впливає на швидкість ензимної каталізи. Зазвичай під час аеробного ферментування підтримуються високі рівні дисолютованого кисню для сприяння росту мікроорганізмів та їх метаболічної активності, тоді як при анаеробному ферментуванні підтримуються низькі рівні для уникнення токсичного впливу кисню на анаеробні мікроорганізми.

Час ферментування є ще одним критичним фактором, який впливає на швидкість ензимної каталізи та виробництво продукту. Керуючи тривалістю ферментування, ми можемо регулювати метаболічну активність мікроорганізмів та генерацію продукту. На практиці, визначення відповідного діапазону часу ферментування залежить від конкретних процесів ферментування та вимог до продукту.

Yaohai Bio-Pharma також активно шукає глобальних партнерів — інституцій або осіб — і пропонує найбільш конкурентоспроможну компенсацію в галузі. Якщо у вас є будь-які питання, будь ласка, не соромтеся звертатися до нас: [email protected]