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黑曲霉产糖化酶黑箱模型的构建和应用
  • ISSN号:1000-3061
  • 期刊名称:《生物工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TS205[轻工技术与工程—食品科学;轻工技术与工程—食品科学与工程]
  • 作者机构:[1]华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室,上海200237
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973计划)(No.2013CB733600); 中荷国际合作项目(No.2013DFG32630)资助
中文摘要:

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。

英文摘要:

Carbon-limited continuous culture was used to study the relationship between the growth of Aspergillus niger and the production of glucoamylase. The result showed that when the specific growth rate was lower than 0.068 h^-1, the production of glucoamylase was growth-associated, when the specific growth rate was higher than 0.068 h^-1, the production of glucoamylase was not growth-associated. Based on the result of continuous culture, the Monod dynamics model of glucose consumption of A. niger was constructed, Combining Herbert-Pirt equation of glucose and oxygen consumption with Luedeking-Piret equation of enzyme production, the black-box model of Aspergillus niger for enzyme production was established. The exponential fed-batch culture was designed to control the specific growth rate at 0.05 h^-1 by using this model and the highest yield for glucoamylase production by A. niger reached 0.127 g glucoamylase/g glucose. The black-box model constructed in this study successfully described the glucoamylase production by A. niger and the result of the model fitted the measured value well. The black-box model could guide the design and optimization of glucoamylase production by A. niger.

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期刊信息
  • 《生物工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院微生物研究所 中国微生物学会
  • 主编:杨胜利
  • 地址:北京市朝阳区大屯路中国科学院微生物研究所内B401室
  • 邮编:100101
  • 邮箱:cjb@im.ac.cn
  • 电话:010-64807509
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3061
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1998/Q
  • 邮发代号:82-13
  • 获奖情况:
  • 北京市优秀科技期刊期刊奖,中国科协首届优秀学术期刊奖,2000年中科院优秀科技期刊二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国生物医学检索系统,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:18441