基因工程菌中试应考虑以下问题:
适宜商品化生产的工程菌,设计发酵反应器,选择反应过程,发酵培养基组份,维持生产工艺最佳化的方法,工艺监测方法,工艺控制方法,工艺自动化使用方法,生物催化剂使用,产品提取方法的选择,新反应器设计与使用,分离精制技术的选择,生产厂的设计。
一、工程菌选择
1.工程菌应具备的条件
2.工程菌选择需考虑的问题
(1)产率
(2)蛋白质产品
二、反应器(发酵罐)设计
设计前,应取得5个生物数据:
培养细胞系特性;细胞生长率;发酵罐消毒方法;温度、pH、溶氧、二氧化碳及代谢产物;后处理效果。
设计中应考虑的问题:
可变性:视实验条件需要,能连续发酵,又能分批发酵,并附有加料管、取料管及测量仪表;易安装与移动;仪表所得数据可靠;数据重复性好;可任意装置附件,罐体为不锈钢材料,罐体与各附配件均打光,避免残渣积存。
三、发酵培养基组成
培养基与菌种关系密切,其组成及作用有:
① 提供化学元素,如细胞生长所需的碳、氮、氧、氢、磷及一些微量元素和金属离子;
② 提供特殊营养源,如氨基酸、维生素等;
③ 提供能源,如葡萄糖,以维持代谢,促进菌体生长与产物合成;
④ 控制代谢,培养基中加入活性物质或改变温度、pH等,诱导菌种改变生长速率或代谢途径以增加产量。
四、工艺最佳化与参数监测控制
1.工艺最佳化须知
2.参数监测控制
生物反应中,有4种参数需监测与控制:
① 主要参数,pH、温度、溶氧、二氧化碳。
② 生物量,混浊度、细胞组份、总氮量及菌丝干重。
③ 碳源,糖、有机酸、酒精、淀粉、脂类。
④ 产品。
五、计算机应用
以计算机兼容的传感器,监测生物反应各项参数,重复率达100%。
一、填空题
1. 反应器设计前应取得5个生物数据_______、_______、_______、_______和、_______。
【答案】
培养细胞系特性
细胞生长率
发酵罐消毒方法
温度、pH、溶氧、二氧化碳及代谢产物
后处理效果
2. 培养基与菌种关系密切,其组成及作用有_______、_______、_______、_______。
【答案】
提供化学元素
提供特殊营养源
提供能源
控制代谢
二、简答题
1. 基因工程菌中试应考虑哪些问题?
【答案】
适宜商品化生产的工程菌,设计发酵反应器,选择反应过程,发酵培养基组份,维持生产工艺最佳化的方法,工艺监测方法,工艺控制方法,工艺自动化使用方法,生物催化剂使用,产品提取方法的选择,新反应器设计与使用,分离精制技术的选择,生产厂的设计。

