摘要：利用碳限制恒化实验研究了黑曲霉生长和糖化酶生产之间的相关性,结果表明当比生长速率低于0.068 h–1时,菌体生长与产酶是相关的,当比生长速率大于0.068 h–1时,菌体生长与产酶不相关。根据恒化实验结果获得黑曲霉葡萄糖底物消耗的Monod动力学模型,并结合葡萄糖和氧消耗的Herbert-Pirt方程和产物形成的Luedeking-Piret方程构建黑曲霉产糖化酶的黑箱模型。应用该模型设计指数补料分批发酵实验控制菌体比生长速率在0.05 h–1,使糖化酶的得率最高达到0.127 g糖化酶/g葡萄糖,并成功地使用模型描述了黑曲霉产糖化酶的发酵过程。实验值和模拟值进行比较表现出很好的适用性,表明黑箱模型可以用于指导黑曲霉产糖化酶发酵过程的设计和优化。

摘要：通过在进气中混入部分CO_2气体,在分批培养和恒化培养两种培养方式下研究了不同dCO_2水平对黑曲霉产糖化酶的影响。在分批培养方式下,较高的dCO_2对细胞的生长具有抑制作用,并且随着dCO_2水平的增加,抑制程度加强,但是较高浓度的dCO_2对糖化酶的合成有利。而恒化培养时,低稀释率D_1=0.05/h下,较高的dCO_2对细胞的生长并没有明显的抑制作用,但有利于糖化酶合成。高稀释率D_2=0.08/h下,较高的dCO_2对细胞的生长有明显的抑制作用,并且抑制程度随着dCO_2水平的增加而加大。以上实验结果表明,dCO_2对细胞生长和糖化酶合成的影响不仅和dCO_2水平有关,也和培养方式及细胞所处的特定代谢状态有关。这对于黑曲霉产糖化酶工业放大过程中补料分批发酵中比生长速率的设计具有很好的指导作用。

摘要：整合的代谢组学和13C代谢流数据能充分反映细胞的代谢状态,对代谢组学和代谢流的测定技术已成为工业生物过程研究的重要手段,并能为工业生物过程优化和高产菌株理性设计提供重要帮助。阐述了代谢组学和代谢流测定的完整流程,包括实验方法、数据处理方法和软件工具,并综述了其在代谢途径鉴定、代谢机制解析和代谢工程等领域的应用进展。