稳健性设计在转氨酶发酵优化过程中的应用-化工学报.PDF

维普资讯 第 53卷 第 12期 化 工 学 报 Vo1．53 № 12 2002年 12月 Journal of Chemical Industry and Engineering (China) DeCelTlber 2002 稳健性设计在转氨酶发酵优化过程 中的应用 周 华 韦 萍 郭 峰 蔡瑞英 欧阳平凯 (南京工业大学制药与生命科学学院 、信息与计算科学学院 ，江苏 南京 210009) 摘 要 转氨酶是酶法生产氨基酸工艺中的重要酶种 ，高产量的酶必须涉及菌体的生长和酶 的合成需要 ．从酶 发酵过程的稳健性 出发 ，应用低灵敏度的稳健性设计手段对转氨酶的发酵产酶过程进行 了优化设计 ．通过实验 发现通气量和搅拌速度两个工艺参数对发酵产酶结果影响较大 ，而培养基成分、发酵初始 pH值及发酵温度的影 响较小 ．并得到了结果稳定的最优发酵条件 ：通气量0．6Lr·ain-。，搅拌速度500rr·ain一，温度35℃，pH值 6．5，玉米浆 2％．经实验验证 ，发酵结果稳定且符合最优 目标值 ． 关键词 低灵敏度 稳健性设计 转氨酶 发酵优化 中图分类号 TQ028 文献标识码 A 文章编号 0438—1157 (2002)12—1238—04 APPLICATION oFR0BUSTNESSDESIGN oN oPTIM IZATIoN oFFERM ENTATIoN CoNDITIoN FoR AM INOTlRANSFERASE ZHOU Hua1，W EIPing1，GUO Fenga，CAIRuiyingzandOUYANG Pingkai (CollegeofPharmacyandLifeScience， Co llegeoJInformationand ComputerScience， Na ingUniversityofTechnology，№ ing210009，Jiangsu，China) Abstract Aminotransferaseisonekindofimportantenzymesfortheenzmy aticpreparationofaminoacid．In thepaper，theconditionoffermentationofrma inotransferaseisoptimizedbylow sensitivity robustnessdesign accordingtothestabilityoffemr entationprocess．Afterexperiments，thevolumeofairandvelocityofagitation arethetwomain factorsaffecting theproductionofenzmy e，whileotherfactorssuchasbath，pH valueand temperaturedonotaffectthe fermentation result．Theoptimium condition is：air0．6 L ·min～ ，agitation 500r·min～ ，pH 6．5，35℃ ，C．S．L2％．Theresultsoffermentationwithaminotransferdseareverystable． Keywords low sensitivity，robustness design，ma inotransferase，optimizationoffemr entation 非线性体系，通过优化所得的最优值应该是多解 芦．；了li 士百 的．采用一般 的优化方法 ，如经典正交设计法[、 发酵产酶