杆菌肽的发酵工艺优化与控制
成果类型:: 新技术
发布时间: 2022-12-01 16:22:08
本成果以杆菌肽(Bacitracin)是地衣芽孢杆菌采用非核糖体生物合成多肽的原理出发,运用机器学习辅助方法建立了杆菌肽浓度高通量检测的方法,结合ARTP诱变技术开发了高产突变株组高通量选育技术,获得了多株高性能的突变株,选育效果好。在50L多参数发酵罐上开展发酵工艺研究,建立了基础培养基、补料培养基,以及动态补料和程序控温的发酵控制工艺,发酵水平达到1500u/mL,比出发工业菌株提高30%以上,达到了产业化要求。
本成果根据机器学习方法结合ARTP诱变技术,建立了高通量杆菌肽菌种选育技术,筛选效果非常好。另外,本成果采用多参数相关动态分析发酵方法,开发了杆菌肽突变株的动态控制的发酵工艺,比常规的经验式发酵控制工艺,发酵水平高,显著提高了碳氮源的利用率。该理性化的发酵调控技术,可以推广到工业规模应用。
本成果是采用理性方法通过高通量筛选选育出高性能突变株,并在50L规模多参数发酵系统上进行发酵工艺开发,建立了相应的发酵调控技术,可应用到工业化发酵的规模。尤其是本成果开发菌株的发酵水平比目前工业出发菌高出30% 以上,具有产业化的应用前景,因此建议尽早工业放大应用。
团队是华东理工大学从事微生物发酵的专业团队,主要研究方向为微生代谢工程和发酵过程工程。与企业合作产业化项目100多项,形成了毕赤酵母、链霉菌、霉菌、大肠杆菌等产业化技术。曾完成国家高技术研究发展计划(863计划)重点项目、“973”计划、国家重点研发计划等国家级课题10余项。研究成果获得国家科技进步二等奖4项、省部级科技进步一等奖10余项。团队拥有教授5名、副教授7名以及研究生50余名,在基因工程菌种改造和发酵工艺优化等技术授权国家发明专利80项,授权国际专利10项。
该技术是在国家相关课题项目的支持下开发的,已为国家培养研究生2名和相关技术人员2名。由于只完成小试,一旦产业化预计每年产值为1亿元人民币,5年内可达5亿元人民币,从而替代目前的该产品发酵菌株和相应的发酵调控技术,可节约生产成本,提高企业市场竞争力。
本项目拟以技术转让或技术入股方式进行成果转化,具体成果估价按第三方评估为准。