绝对值法在肌苷发酵放罐控制工艺参数研究

孙皎 关力 薛勇

[摘 要]以数学的绝对值理论为基础，选取重要的工艺参数肌苷浓度、OD值、残糖等作为评价指标，确定考核标准，建立放罐时间评判模式，以工厂的生产罐50m3发酵罐肌苷发酵产业化生产为主体研究对象，结合生产数据进行了肌苷发酵培养条件及控制工艺进行一系列优化，目的在于提高肌苷产量。肌苷发酵放罐时间控制的工艺参数是在肌苷产量、OD值和残糖消耗到0.1绝对值时，是放罐的最佳时间。今后以根据数学的绝对值理论的数學模型，编写计算机语言，以软件的形式自动生成曲线，指导肌苷的生产。提高肌苷的生产产量。

[关键词]绝对值法；肌苷；发酵放罐时间；工艺参数

[中图分类号]TQ927 [文献标识码]A

肌苷又名次黄嘌呤核苷，白色结晶性粉末，无臭味，味微苦，熔点为2180C，以往的研究表明，肌苷不仅有望成为中风患者完全恢复肢体机能的第一药物。而且也是治疗眼病、心脏病、肝炎等疾病的辅助性药物.肌苷是我国重要的发酵工业产品，由于近年对其产苷和转化的要求不断的提高，如何实现发酵过程的自动控制和优化控制成为越来越迫切的问题。

利用枯草芽胞杆菌发酵生产嘌呤核苷类，枯草芽胞杆菌肌苷发酵过程参数相关分析物质始于上世纪6O年代，其后对合成途径及代谢调控机制相继进行了研究。肌苷生产菌在其整个生长过程中可以分为延滞期，指数期，稳定期和衰亡期四个阶段。通过对发酵液OD值的测定，可以确定菌体所处的生长时期的最佳时间，即处于对数生长期。OD值是光的吸收度，OD值越大，说明对光的吸收率也越大，菌体也越多。产苷越多。

如何评判肌苷发酵水平是肌苷生产技术管理的一项重要工作，目前大多仅根据产苷率这单一指标进行评判。往往造成肌苷提取困难，丢失不少肌苷，总的肌苷产量不高，因此。建立结合多个相关指标的综合评判方法显得十分必要。建立评判模式，对肌苷发酵水平进行模糊综合评判，以此推行工厂的计算机过程控制及确立较健全的全面质量管理体系。实际工厂的生产过程中，以最少的参数控制生产过程，我们以数学的绝对值综合评判，突出优点是可以考察各相关因素对总体效果的综合贡献。做出准确、客观与科学的评判。

1 材料与方法

1.1 菌种、培养基和培养条件

菌种：上海工业微生物研究所选育的枯草芽胞杆菌301。

种子培养基（g/L）：葡萄糖2%、酵母粉2%、牛肉膏1%、尿素0.5%、蛋白胨0.5%、酵母膏1%、玉米浆2%、氯化钾1%、腺嘌呤0.005%，pH 7.0。种子培养：2 M3发酵罐，pH7.0，恒温培养约8h。

发酵培养基（Kg/M3）：葡萄糖10%、酵母粉2%、硫酸铵2%、玉米浆1%、磷酸二氢钾1%、硫酸镁1%、尿素1%、玉米浆62%、KOH0.5%、消泡剂适量，pH7.0。

发酵培养：5O T发酵罐装液量35T，接种量4KL，分批培养以葡萄糖耗尽为终点，周期约为40～50 h。每隔2 h取樣测定 残糖、OD和肌苷浓度值等工艺参数。

1.2 肌苷浓度、OD与残糖的测定

肌苷浓度测定：固定相：ZRBAXODS，500m；色谱柱：长0.25m，内径4.6mm；柱温：室温；流动相；甲醇+水，（10+90）；体积流速：1ml/min；检测器：254nm紫外检测器。

OD值的测定，用751型紫外分光光度，用无菌水作对照，测定OD值。

残糖按中华人民共和国药典标准测定。

2 结果与分析

本文使用的数据来源是佳木斯生物制药厂肌苷车间50m3 发酵罐的批生产记录数据。将发酵过程中菌体OD、残糖浓度、产物肌苷浓度等工艺参数随时间的变化作图.采用数学的绝对值的原理和发酵时间作图，表现出发酵的放罐的工艺参数。综合参数指标决定放罐的最佳放罐时间。

肌苷量绝对增加值计算方法=‖32小时产苷量-28小时产苷量‖=绝对增加值

OD值绝对增加值计算方法=‖32小时OD值-28小时OD值‖=绝对增加值

残糖量绝对增加值计算方法=‖32小时残糖量-28小时残糖量‖=绝对增加值

从图1、2、3可知，肌苷产物主要在22—42h之间形成.但重要的变量只有三个，即菌体浓度OD值、菌体的营养物质糖的浓度和肌苷产物浓度.随着时间的推移，菌体在逐渐的消亡，肌苷的绝对增加值在减少，消耗的糖的量减少。肌苷的溶解在增加，这是决定放罐的时间决策的关键，在肌苷产量、OD值和残糖消耗增加到0.1绝对值时，是放罐的最佳时间。这是放罐有利于下步的提取。因为菌体还没有解体，否则，影响肌苷的提取和浓缩。影响生产肌苷的产量。

3 分析与讨论

根据我们103批的实际生产观察记录分析。以数学的绝对值理论为基础，选取重要的工艺参数肌苷浓度、OD值、残糖等作为评价指标，确定考核标准，建立评判肌苷放罐时间模式，以工厂的生产罐50m3发酵罐肌苷发酵产业化生产为主体研究对象，结合生产数据进行了肌苷发酵培养条件及控制工艺进行一系列优化，肌苷发酵放罐时间控制的工艺参数是在肌苷产量、OD值和残糖消耗到0.1绝对值时，是放罐的最佳时间。目的在于提高肌苷产率。今后，根据数学的绝对值理论的数学模型，编（下转P40）

（上接P33）写计算机语言，以软件的形式自动生成曲线，指导肌苷的生产，减少操作的一线工人的误判，提高肌苷的生产产量。

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