深圳生物合成学用溶氧电极

溶氧电极——溶氧对生物发酵产类胡萝卜素调控，调控策略：1.物理调控法，（1）通气与搅拌：a.提高通气量（0.5-2.0vvm）和搅拌速率（200-800rpm）以增强氧传递速率（OTR）但需避免剪切力损伤细胞。b.分段控制：生长初期高DO（40-60%饱和度）促进生物量；产素期适当降低DO20-30%以诱导次级代谢。（2）压力调控：微正压（0.05-0.1MPa）可增加氧溶解度，但可能抑制某些菌株代谢。2.工艺优化，（1）补料策略：通过补加碳源（如葡萄糖）与DO耦合控制，避免Crabtree效应（过量糖抑制有氧代谢）。（2）发酵模式：采用两阶段发酵（先高DO促生长，后低氧促产物）或微氧发酵（如虾青素生产）。3.化学调控，氧载体添加：a.正十二烷、全氟化碳等可提高氧传递效率，但需考虑生物相容性和成本。b.过氧化氢酶（CAT）抑制剂可适度增加胞内ROS,刺激类胡萝卜素合成。4.菌种改造，（1）强化氧响应转录因子（如SREBP、Hap1）或引入血红蛋白基因（如VitreoscillaHb）以提升低氧耐受性。（2）改造MVA途径或异源表达类胡萝卜素合成基因簇（如crt基因）。二维材料（如石墨烯）用于制备超薄透气膜，缩短响应时间。深圳生物合成学用溶氧电极

溶氧电极（溶氧水平对生物发酵产酶效率影响）：溶氧水平对生物发酵产酶效率的影响可能还与温度、pH 值等其他环境因素有关。这些因素之间可能存在相互作用，共同影响微生物的生长和酶的合成。例如，在一定的温度和 pH 值范围内，适宜的溶氧水平可能会提高产酶效率；而超出这个范围，溶氧水平的影响可能会减弱或发生变化。因此，在生物发酵过程中，需要综合考虑这些因素，以找到比较好的发酵条件。在实际生产中，可以通过实验设计和优化方法来确定比较好的溶氧水平。例如，可以采用响应面法、正交实验设计等方法，研究不同溶氧水平对产酶效率的影响，并确定比较好的溶氧水平范围。同时，还可以结合数学模型和计算机模拟等手段，对生物发酵过程进行优化，以提高产酶效率和生产效益。溶氧水平对生物发酵产酶效率的影响可能还与微生物的遗传特性有关。不同的微生物菌株可能具有不同的溶氧耐受性和产酶能力。通过基因工程等手段，可以对微生物进行改造，提高它们的溶氧耐受性和产酶效率。例如，可以将一些与氧气代谢相关的基因导入微生物中，增强它们对溶氧的利用能力。江苏荧光淬灭溶解氧电极厂家直销溶氧电极的线性度测试需覆盖 0-100% 量程，误差不超过 ±2%。

溶解氧电极在生物发酵过程中的关键作用溶解氧电极是生物发酵过程中不可或缺的在线监测工具，用于实时测量发酵液中的溶解氧浓度（DO）。在好氧发酵中，微生物的生长和代谢高度依赖氧气供应，如氨基酸和酶制剂的工业生产均需精确控制溶解氧水平。溶解氧电极通过电化学或光学原理检测氧分压，并将信号转换为可读数据，帮助操作人员优化通气、搅拌速率或补料策略。例如，在青霉素发酵中，溶解氧不足会导致菌体代谢转向乳酸积累，而过高则可能引起氧化应激，影响产物合成。因此，溶解氧电极的精细监测是确保发酵工艺稳定性和产物得率的关键。

溶氧电极在植物工厂中的应用也逐渐受到关注。在植物工厂中，通过精确控制光照、温度、湿度和二氧化碳浓度等环境因素，实现植物的高效生长。而溶解氧作为植物根系生长和呼吸的重要因素，同样需要精细调控。溶氧电极可用于监测植物工厂营养液中的溶解氧浓度，根据植物的生长阶段和需求，调整营养液的通气量和循环方式，为植物提供适宜的溶氧环境，促进植物的健康生长，提高植物工厂的生产效率和产品质量。微基智慧科技(江苏)有限公司跨学科融合推动溶氧电极与光谱、质谱技术联用，实现多参数同步分析。

采用先进的控制系统能够提高溶氧电极的稳定性，1、模糊自适应 PID 控制器，发酵罐系统中的溶氧具有非线性、时变的特点，传统的 PID 控制器通常不适用于这类系统。因此，可以采用一种新的模糊自适应 PID 控制器，在 Simulink 环境中构建 PID 控制系统，并使用 Matlab 中的模糊逻辑控制工具箱设计模糊控制器。这种模糊自适应 PID 控制器具有响应速度快、控制灵敏度高、适应性强等优点，可以提高溶氧电极在发酵罐厂应用中的稳定性。2、分阶段供氧控制策略，在谷氨酸棒杆菌合成新型生物絮凝剂的分批发酵过程中，采用分阶段供氧控制策略可以提高生物絮凝剂的产量和稳定性。该策略是在发酵过程 0～16 h 维持体积传氧系数 kLa 为 100h-1，16 h 后降低 kLa 为 40h-1 至发酵结束，整个发酵过程通气量保持在 1 L・L-1・min-1。采用这种分阶段供氧控制策略，可以实现高细胞生长速率和高产物产率的统一，同时也可以提高溶氧电极在发酵罐厂应用中的稳定性。食品工业中，溶氧电极用于检测包装内残氧，确保产品保质期。成都生物发酵用溶解氧电极

多语言操作手册助力溶氧电极全球推广，覆盖亚非拉等新兴市场。深圳生物合成学用溶氧电极

溶氧电极的结构组成决定了其性能与应用范围。它一般由阴极、阳极、电解质和塑料薄膜构成。阴极作为反应的关键部位，对材料要求苛刻，像白金或银的纯度需达 99.999% 以上，且极谱型电极的阴极表面做得很小，直径通常在 1 - 50μm 范围，以形成微小的还原电流，这也意味着需要专门的电子放大装置辅极多做成圆筒状，表面积比阴极大数十倍，材料同样要求高纯度。电解质常见的有 KOH、KCl、醋酸铅等，用于维持电极内部的电荷平衡。塑料薄膜如聚四氟乙烯（F4）或其共聚体，需具备耐高温（＞200℃）、透气性能好的特点，且膜的厚度有讲究，一般在 0.01 - 0.05mm，膜对氧的高透性和对 CO₂ 的低透性对电极响应极为重要 。深圳生物合成学用溶氧电极