天津现代职业技术学院（一）谷氨酸分批补料的作用1、可以控制抑制性底物的浓度高浓度营养物抑制微生物生长： 基质过浓使渗透压过高，细胞因脱水而死亡； 高浓度基质能使微生物细胞热致死（themal death，如乙醇浓度达10%时， 就可使酵母细胞热致死； 有的是因某种或某些基质对代谢关键酶或细胞组分产生抑制作用，如高浓度苯酚（3%5%）可凝固蛋白； 高浓度基质还会改变菌体的生化代谢而影响生长等。有的基质是合成产物必需的前体物质， 浓度过高，就会影响菌体代谢或产生 毒性，使产物产量降低。如苯乙酸、丙醇（或丙酸）分别是青霉素、红霉素的前体 物质，浓度过大，就会产生毒性，使抗生素产量减少。有的底物溶解度小，达不到应有的浓度而影响转化率。如甾类化合物转化中， 因它们的溶解度小，使基质的浓度低，造成转化率不高。采用FBC方式，可以控制适当的基质浓度，解除抑制作用，得到高浓度的产物。2、解除或减弱分解代谢物的阻遏有些合成酶受到迅速利用的碳源或氮源的阻遏， 如葡萄糖阻抑纤维素酶、赤 霉素、青霉素等多种酶或产物的合成。通过补料来限制基质葡萄糖的浓度，就可 解除酶或其产物的阻遏，提高产物产量。缓慢流加葡萄糖，纤维素酶的产量几乎增加 200倍；将葡萄糖浓度控制在 0.02%水平，赤霉素浓度可达905 mg/ L;采用滴加葡萄糖的技术，可明显提高 青霉素的发酵单位等。这都是利用发酵技术解决分解代谢物阻遏的实际应用。在植物细胞培养中，也采用该技术来提高产量。3、可以使发酵过程最佳化分批发酵动力学的研究，阐明了各个参数之间的相互关系。 利用FBC技术, 就可以使菌种保持在最大生产力的状态。随着FBC补料方式的不断改进，为发酵过程的优化和反馈控制奠定了基础。随着计算机、传感器等的发展和应用，已有可能用离线方式计算或用模拟复杂的 数学模型在线方式实现最优化控制-1 -