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摘要
目的：提高地衣芽孢杆菌BF-002的芽孢产量，实现氮源流加过程的自动化控制，降低生产成本，为其他芽孢杆菌提高芽孢产率的研究提供一种思路。方法：通过摇瓶做单因素实验，筛选最佳温度和碳氮源，在此基础上进行5 L发酵罐实验。初始添加不同浓度的氮源，探索芽孢形成与氮源的关系。提出相对氨基氮的概念，通过恒速补料、间歇补料和基于尾气CO2浓度反馈流加三个策略控制相对氨基氮浓度水平。采用Python语言编写计算机控制程序，实现基于尾气CO2浓度反馈流加策略的自动化控制。结果：摇瓶筛选最佳温度及碳氮源分别为：37℃、葡萄糖、鱼粉蛋白胨、豆粕。上罐结果表明，相对氨基氮浓度越低芽孢率越高，采用基于尾气CO2浓度反馈流加能将相对氨基氮控制在8.42 mg/OD600水平，芽孢量可达4.25×109 cfu/mL。利用计算机程序自动控制低价氮源氯化铵的流加，可以使芽孢量达到1.87×1010 cfu/mL,是前期最优批次的4.4倍，同时降低原料成本。结论：将相对氨基氮浓度控制在适宜水平可以得到芽孢量较高的培养液，自动流加氯化铵策略能降低生产成本并实现自动化控制，为研究芽孢杆菌产孢提供一种思路。
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单位生物工程学院; 江南大学; 工业生物技术教育部重点实验室
