一、 代謝副產物-乙酸
乙酸是大腸杆菌發酵過程中的代謝副產物，在多大的濃度下產生抑製作用各種說法不一，一般認為在好氣性條件下，5～10g/L 的乙酸濃度就能對滯後期、最大比生長速率、菌體濃度以及最後蛋白收率等都產生可觀測到的抑製作用。當乙酸濃度大於10或20g/L 時，細胞將會停止生長，當培養液中乙酸濃度大於12g/L 後外源蛋白的表達完全被抑製。
預防乙酸產生的措施：
1、 通過控製比生長速率來減少乙酸的產生：
比生長速率越高，乙酸產生越多，當比生長速率超過某個值時，乙酸開始產生。可以通過降低溫度，調節酸堿度，控製補料等方法來降低比生長速率。
2、 透析培養：
在大腸杆菌的培養過程中可以用透析技術除去發酵液中的有害物質，降低乙酸含量從而實現重組菌的高密度發酵和產物的表達。
3、 控製葡萄糖的濃度：
葡萄糖是大腸杆菌發酵過程中重要的碳源之一，用其作碳源是要將其控製在一個較低的水平上，以減少乙酸的產生。
常用的控製方法主要有：
恒pH法：大腸杆菌會代謝葡萄等產生乙酸，使pH 值下降。因此可通過pH值的高低作為控製葡萄糖的指標，該法的缺點是pH 的變化不完全是由葡萄糖代謝的結果，容易造成補料體係出錯。
恒溶氧法：菌體代謝時會消耗氧，使溶氧下降，當葡萄糖濃度低到一定程度時菌體代謝下降，消耗氧能力下降，溶氧上升。因此，根據溶氧曲線補加葡萄糖，保持溶氧恒定，可以控製葡萄糖在一定的水平。
二、溫度
大腸杆菌發酵最適溫度是37℃，當溫度最適菌體生長時，比增長速率將會增大。隨溫度上升細菌代謝加快，其產生代謝副產物也會增加。這些副產物會對菌體的生長產生一定的抑製作用。菌體生長過快也會影響質粒的穩定性。降低培養溫度，菌體對營養物質的攝取和生長速率都會下降。同時也減少了有毒代謝副產物的產生和代謝熱的產生。有時降低溫度更有利於目的蛋白的正確折疊及表達。在重組大腸杆菌的發酵中不同發酵階段其最適溫度也不同，為了能獲得大量的目的蛋白，首先要保證菌體的量，因此在前期可優先考慮菌體的生長，到誘導階段應將目的產物的表達放在首位。
三、培養方式
微生物的培養方式主要有分批、連續和補料分批3種。大腸杆菌發酵大多采用補料分批培養，這是在現代發酵工藝得到優化的一種方式，能有效的優化微生物培養過程中的化學環境。使微生物處於最佳的生長環境。這種方式一方麵可以避免某些營養成分初始濃度過高出現底物抑製現象，另一方麵能夠防止限製性營養成分被耗盡而影響細胞的生長和產物的形成。補料分批培養已廣泛應用於各種各樣的初級、次級生物產品和蛋白等的發酵生產中。
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