Способ автоматического управления периодическим процессом биосинтеза бактерий Советский патент 1991 года по МПК C12Q3/00 

Изобретение относится к автоматическому управлению процессом культивирования микроорганизмов и может быть использовано на предприятиях микробиологической промышленности, например, при производстве генноинженерных продуктов.

Цель изобретения - повышение выхода альфа-2 интерферона рекомбинантными бактериями Pseudomonas putida.

Способ автоматического управления периодическим процессом биосинтеза бактерий, предусматривающий стабилизацию концентрации растворенного кислорода, рН, температуры, скорости вращения мешалки и определение концентрации бактерий в ферментере и скорость роста, а также определяют окончание процесса по максимальной величине скорости роста бактерий.

В процессе культивирования бактерий P.putida условия синтеза альфа-2 интерферона не совпадают в условиями получения максимального количества биомассы.

Для бактерий P.putida, синтезирующих альфа-2 интерферон на LB среде с добавлением минеральных солей среды М9, глюкозы 1 % и антибиотиков - стрептомицина 0,15 г/л, тетрациклина 0,05 г/л характерно совпадение максимальной скорости роста бактерий и максимального количества синтезируемого продукта. При уменьшении скорости роста начинается спонтанный распад продукта. Тем самым продолжать процесс становится экономически неоправдано, так как теряется от 20 до 78% продукта. Поэтому, определяя скорость роста бактерий, возможно найти точку окончания процесса.

П р и м е р. На ферментационной установке с рабочим объемом питательной среды 10 л выращивали бактерии P.putida. Процесс биосинтеза проводили при соблюдении следующих параметров, которые поддерживали автоматически: температура среды 30 ±0,5°С; рН среды 7 ±0,15 с помощью подпитки раствором с массовой доЈ

Оч

СО

VI

ю

лей гидроокиси натрия 40%; р02 7,0 ±10% от насыщения с помощью изменения мешалки в интервале от 200 до 1800 об/мин и подачи воздуха.

Информация об оптической плотности среды поступает на микроэлектронную вычислительную машину. Посредством метода сглаживающих кубических сплайнов производилось сглаживание (фильтрация) поступающих данных с точностью 0,2 опт.ед. Скорость роста бактерий V(k) определялась из выражения

V(k)

X(k)-X(k - 1 ) t(k)-t(k-1)

где X(k), X(k-1) - фильтрированные сигналы в моменты времени t(k) и t(k-1).

Полученное значение скорости роста 20 бактерий V(k) сравнивают с предыдущим значением V(k-1). При условии V(k) - V(k-1)0 процесс биосинтеза прекращали. В противном случае определение скорости роста

0

5

0

бактерий и сам процесс биосинтеза продолжают.

Данный способ автоматического управления периодическим процессом биосинтеза альфа-2 интерферона рекомбинантными бактериями P.putlda позволяет повысить выход продукта по сравнению с известным, принятым за базовый объект, в среднем на 36%.

Формула изобретения Способ автоматического управления периодическим процессом биосинтеза бактерий, предусматривающий стабилизацию концентрации растворенного кислорода, рН, температуры, скорости вращения мешалки и определение концентрации бактерий в ферментере, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода альфа-2 интерферона рекомбинантными бактериями Pseudomonas putida определяют скорость роста и окончание процесса биосинтеза, при этом последнее устанавливают по максимальной величине скорости роста бактерий.

Изобретение относится к автоматическому управлению процессом культивирования микроорганизмов и может быть использовано на предприятиях микробиологической промышленности, например, при производстве генноинженерных продуктов. Цель изобретения - повышение выхода альфа-2 интерферона рекомбинантными бактериями Pseudomonas putida. Способ заключается в стабилизации концентрации растворенного кислорода. рН, температуры, скорости вращения мешалки, определении концентрации и скорости роста бактерий. Процесс завершают в точке максимальной скорости роста бактерий.