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。