西索米星发酵过程动力学模型

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西索米星,一种重要的氨基糖苷类抗生素,其发酵过程动力学模型构建至关重要。该抗生素在发酵工艺优化和控制方面的需求显著,但相关研究相对滞后。发酵过程优化是发酵工程的核心目标,建立数学模型是实现这一目标的关键步骤。


国内外对其他微生物代谢产物的发酵动力学已有众多研究,但关于西索米星的特性及其发酵过程优化鲜有报道。本研究基于分批发酵的动态特性,探索了菌体生长、底物消耗和产物合成之间的相互作用,旨在构建发酵动力学模型,以指导西索米星的模拟、预测和过程优化。


实验选用特定的伊尼奥小单孢菌菌种,通过诱变保存得到高产菌株。发酵过程采用不同的阶段控制,包括斜面培养、种子培养和摇瓶及大型罐发酵。分析方法包括HPLC、洗涤细胞干重法等。研究发现,西索米星分批发酵中产物抑制效应明显,糖类底物摄取和利用对产物合成至关重要。


建立的菌体生长期动力学模型考虑了温度、pH、底物和产物浓度等因素,采用Monod方程描述了菌体生长速率。在产物合成期,模型参数的估计显示模型能有效预测不同总糖浓度下的发酵情况,相对偏差小于6%。采用麦芽糖补料可以改善后期淀粉水解酶活性问题,提升西索米星发酵效率。


总的来说,这项研究为西索米星分批发酵过程的优化提供了理论基础,通过构建和验证动力学模型,为提高发酵产量和控制提供了科学依据。


扩展资料

西索米星,英文名Sisomicin,中文别名西苏霉素、西梭霉素、西索霉素、西梭米星、紫苏霉素,英文别名Baymicin、Extramycin、 Mensiso、Rickamicin、Sisomicin Sulfate、Sissomicin、Sissomicin Sulphate,西医药物。

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