動態(tài)代謝調(diào)控策略通過精準(zhǔn)控制發(fā)酵條件和優(yōu)化代謝途徑，能有效提高L-精氨酸的產(chǎn)量和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。以下是其在L-精氨酸發(fā)酵生產(chǎn)中的具體應(yīng)用：

基于尾氣分析的代謝調(diào)控：發(fā)酵尾氣中的成分可反映菌株代謝狀態(tài)。如通過監(jiān)測二氧化碳濃度并與菌體濃度關(guān)聯(lián)進(jìn)行調(diào)控，當(dāng)菌體濃度OD562為10-20時，將二氧化碳濃度控制在0.5%-1.5%；濃度為20-30時，控制在2.0%-3.5%等，這方式可根據(jù)生產(chǎn)菌不同階段特點調(diào)節(jié)菌體代謝活性，相比傳統(tǒng)溶氧控制，準(zhǔn)確性更高，能提高精氨酸產(chǎn)酸量和糖酸轉(zhuǎn)化率，降低雜酸含量。

分階段供氧策略：氧氣對L-精氨酸發(fā)酵至關(guān)重要，不同菌齡和培養(yǎng)條件下微生物需氧量不同。如在鈍齒棒桿菌發(fā)酵生產(chǎn)L-精氨酸過程中，采用兩步法供氧策略，0-24h控制轉(zhuǎn)速600r/min，之后每6h轉(zhuǎn)速下降50r/min直至42h后維持在400r/min。該策略可使其產(chǎn)量比高供氧和中供氧條件分別增加16%和51%，同時加快葡萄糖消耗速率，縮短發(fā)酵周期。

營養(yǎng)物質(zhì)添加調(diào)控：通過添加適量氨基酸、有機(jī)酸和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)可調(diào)控L-精氨酸代謝。如向谷氨酸棒桿菌發(fā)酵體系中添加L-谷氨酸、L-亮氨酸、草酸、琥珀酸、煙酸等，可促進(jìn)菌體生長，防止菌體對添加物的過量合成，強(qiáng)化L-精氨酸合成代謝途徑，使產(chǎn)酸量最大可比不添加時提高10%左右。

pH和溫度控制：微生物需在適宜的溫度和pH環(huán)境下生長代謝。發(fā)酵過程中，精準(zhǔn)控制熱能閾值和酸堿度，確保菌體在穩(wěn)定環(huán)境中形成代謝產(chǎn)物。不同階段可根據(jù)菌體生長和代謝需求，調(diào)整溫度和pH設(shè)定值，為L-精氨酸合成創(chuàng)造良好條件。

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