来源:发酵补料不足比生长下降(DNA Lab Space 实验教程)| 编译:DNA Lab Space
补料泵一转,DO上冲、碱耗变慢、OD600斜率变小。你以为菌老了?先别急着加IPTG。补料不足会让比生长速率μ掉,但μ掉不一定只是补料不足。溶氧、乙酸、pH、诱导强度、泵管老化都会伪装成同一张脸。本文按“先查低级错误,再拆补料—供氧—代谢—诱导—取样,最后讲高密度发酵常忽略的维持能和设定值”来排查。你拿发酵罐边看边做,15分钟能锁定大半原因。
第一步:快速排查低级错误
1. 补料瓶没称重。 设定100 mL/h,泵管老化实际只走70 mL/h。换泵管,每12 h称重,误差>5%就校准。
2. 补料液浓度配错。 50%葡萄糖当成20%,碳源少一半。查配方,用折光或酶膜测糖,重新0.22 μm过滤。
3. 残糖探头没校准。 显示5 g/L,实测0.5 g/L。用标准液两点校准,取样先弃3 mL死体积。
4. 温度或pH探头漂移。 37°C显示34°C,μ自然低。温度计复核,pH用4.00/7.00标准液校准,控制7.0±0.1。

第二步:分维度系统排查
1. 补料速率与残糖限制。
现象:DO在10 min内从30%冲到70%,碱耗降,残糖<0.5 g/L,OD600增长从0.08/h降到0.03/h。
原理:Monod方程里S太低,μ=μmax×S/(Ks+S),大肠杆菌葡萄糖Ks约1 mg/L,残糖低于0.5 g/L就限制生长。
解决