優(yōu)化生物發(fā)酵工藝的方法與思路

發(fā)酵工藝優(yōu)化的方法有很多，它們之間不是孤立的，而是相互聯(lián)系的。在一種發(fā)酵中，往往是多種優(yōu)化方法的結(jié)合，其目的就是要控制發(fā)酵，按照自己的設(shè)計，生產(chǎn)出更多、更好的產(chǎn)品

超聲波可優(yōu)化生物發(fā)酵工程。超聲波的應用超聲波有很強的生物學效應，可應用于發(fā)酵過程的上、中、下游三個階段。

其在發(fā)酵工藝上的應用，可增加細胞膜的通透性和選擇性，促進酶的變性或分泌，增強細胞代謝過程，從而縮短發(fā)酵時間，改善生物反應條件，提高生物產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。超聲波的作用機制分為熱作用、空化作用和機械傳質(zhì)作用。熱作用是超聲波在介質(zhì)內(nèi)傳播過程中，能量不斷被介質(zhì)吸收而使介質(zhì)的溫度升高的一種現(xiàn)象，可用于**或使酶失活?？栈饔檬浅暡ㄔ诮橘|(zhì)中傳播時，液體中分子的平均距離隨著分子的振動而變化。當其超過保持液體作用的臨界分子間距，就形成空化(空泡)?？张輧?nèi)可產(chǎn)生瞬間高溫高壓并伴有強大的沖擊波或射線流等，這足以改變細胞的壁膜結(jié)構(gòu)，使細胞內(nèi)外發(fā)生物質(zhì)交換。機械傳質(zhì)作用是超聲波在介質(zhì)中傳播時，可使介質(zhì)質(zhì)點進入振動狀態(tài)，加速發(fā)酵液的質(zhì)量傳遞，提高發(fā)酵過程的反應速度。不同頻率和強度的超聲波對發(fā)酵過程的作用是不同的，使用時應視具體的發(fā)酵工藝和使用條件進行選擇。

增加前體物的合成增加目的產(chǎn)物的前體物的合成或是直接添加前體物，均有利于目的產(chǎn)物的大量積累。如：在氨基酸的發(fā)酵中，通常在微生物的培養(yǎng)中加入前體，生產(chǎn)氨基酸;在花生四烯酸的發(fā)酵中，通過增加前體物或是加強糖代謝的途徑，增加其前體物的合成，均有助于提高花生四烯酸的產(chǎn)量。

去除代謝終產(chǎn)物改變細胞膜的通透性，把屬于反饋控制因子的終產(chǎn)物迅速不斷地排出細胞外，不使終產(chǎn)物積累到可引起反饋調(diào)節(jié)的濃度，即可以預防反饋控制。