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[求助] 从摇瓶到发酵罐遇到的异常情况

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发表于 2013-7-29 16:37:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
M-100系列生物传感分析仪快速、精确测定葡萄糖
摇瓶实验菌种(大环内酯内抗生素)表达良好,但是在发酵罐上效价低很多。另外,在摇瓶模拟实验中,只要在瓶中加玻璃珠或者铝片模拟搅拌,摇瓶的效价就大幅降低;平行条件下未加搅拌模拟物的摇瓶则正常。

发酵罐上的情况,已排除染菌的因素,且前期菌丝的生长情况正常。PH曲线与摇瓶有差异,但是加酸/碱调节发酵PH后,效价仍然明显偏低。另外一个异常是溶氧,接种后溶氧水平持续下降。加快搅拌速度则发酵液变粘稠,表达异常,效价非常低。

目前认为溶氧可能是导致发酵异常的原因,目前在尝试改变搅拌方式,增大通气量。

请熟悉发酵的朋友给分析一下,看是否有其他可能原因导致放大的时候异常?谢谢大家!

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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2013-7-30 09:02:54 | 显示全部楼层
    从摇瓶到发酵罐,因为消毒方式、流场特征、供氧方式等发生变化,微生物的生长代谢均会方式变化,可以说罐上的工艺需要重建,不能照搬摇瓶工艺。针对你遇到的情况可采取下述方法了确定罐上初步工艺,然后在对罐工艺进行优化:
    1.从罐上取无菌培养基用摇瓶跟踪,排出罐上培养基配制消毒可能出现的问题
    2.进罐的种子液用摇瓶跟踪,确定种子液质量是否与摇瓶试验时一致
    3.测定摇瓶发酵的生长代谢曲线,根据生长代谢曲线控制罐上控制罐上参数
    4.建议建立初步的罐工艺时不要控制pH,让其自然变化,不必控制,增加pH控制会增加工艺影响参数,不利于工艺的建立,应在初步工艺建立好后进行优化时再来考虑。
    5.通过转速与流量对溶氧作适当控制,不要担心溶氧在一定阶段处于较低水平。
    6.不能通过在摇瓶中加玻璃珠或其他东西来模拟发酵罐,菌丝会被打断,根本不能正常生长代谢。

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     楼主| 发表于 2013-7-30 15:05:13 | 显示全部楼层
    xiayong 发表于 2013-7-30 09:02
    从摇瓶到发酵罐,因为消毒方式、流场特征、供氧方式等发生变化,微生物的生长代谢均会方式变化,可以说罐上 ...

    非常感谢xiayong的建议。

    这里我补充一下背景,
    关于溶氧,在发酵罐上的情况是开始正常(假设这是后是100%),然后一直持续下降(直到接近0%)。一般正常情况下溶氧会有下降过程,但是应该能在后期稳定在一定水平(比如40%左右)。
    关于在摇瓶中加玻璃珠,我们的想法是模拟考察剪切力的影响。玻璃珠越多,类似于剪切力越大,确实也存在打断菌丝的可能性。

    关于消毒因素和种子质量差异的影响,我们需要去确认一下。

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     楼主| 发表于 2013-8-12 11:07:56 | 显示全部楼层
    最新情况更新:

    罐子上菌丝生长正常,生物量和PH也基本与摇瓶一直,过程中有段时间溶氧水平较摇瓶低, 但是后面通过调节搅拌速度把溶氧提上去了。摇瓶能顺利得到需要的次级代谢产物, 但是发酵罐上效价只有摇瓶的15%左右。外在表现是发酵罐上发酵液的粘度变大,菌丝结团半径没有摇瓶中那么大。

    请大家帮忙分析分析,看看有可能问题出在什么地方,谢谢!

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    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2013-8-12 16:45:39 | 显示全部楼层
    应该是搅拌和溶氧的问题;
    大环内酯类抗生素我接触了几种,菌丝结团的是哪种?
    如果说菌丝结团程度关联发酵单位,那也不难解决

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     楼主| 发表于 2013-8-15 11:42:02 | 显示全部楼层
    a89440104 发表于 2013-8-12 16:45
    应该是搅拌和溶氧的问题;
    大环内酯类抗生素我接触了几种,菌丝结团的是哪种?
    如果说菌丝结团程度关联发 ...

    溶氧,已经通过加大搅拌速度和通气量提高溶氧,在确保没有出现菌丝断裂的情况下,仍然还是不产素(很低)。现象仍然是菌丝量正常,还是发酵液粘度比摇瓶大(没有出现菌体自溶),没有进入正常的次级代谢。我们打算继续补糖继续发酵两天看看是否能有转机。
    是一种放线菌(a89440104你应该知道的)
    种子差异的可能已经排除。
    关于是不是因为搅拌不同(剪切力和流场差异),目前不太确定。至于菌丝结团程度是否有关联,也一头雾水。

    另外想请教一下,像菌丝比例与摇瓶一致的情况下,会是什么原因导致发酵罐中发酵液比摇瓶的粘度大呢?

    感觉有点没头绪了,头痛啊,可怜我脑袋上的本来就不多的头发又要被揪掉不少了。
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    发表于 2013-8-15 16:09:55 | 显示全部楼层
    发酵液发粘,可试试补水。建议降低搅拌,主要通过通气量来调节溶氧。
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    发表于 2013-8-15 20:59:58 | 显示全部楼层
    我做的放线菌和你说的差不多,刚上来效价也是上不来,我认为还是溶氧,没控制好,饱和氧是次级代谢的的关键,你可以通过搅拌桨的形式,,补水等来维持溶氧。把溶氧控制工艺要求之内。
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    发表于 2013-8-21 17:18:14 | 显示全部楼层
    是不是罐 上的菌体量过大。疯长菌量而不产抗 啊。你和摇瓶上的菌量比较下。
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    发表于 2013-8-22 08:11:12 | 显示全部楼层
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