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本文比较了产热凝胶菌株生长和合成多糖阶段的能量代谢差异，特别是能量耗散的差异，构建了土壤杆菌产热凝胶的代谢途径，研究了产生能量代谢差异的原因及其影响因素，利用分子生物学技术和生物信息学工具，构建了土壤杆菌电子呼吸链的传递途径。研究高密度培养、高强度生产的两步法微生物多糖发酵工艺。在预备罐中以低C/N营养条件，实现产多糖微生物的快速高密度培养。在发酵罐中稀释细胞后以高C/N营养条件高强度生产微生物多糖。研制工业规模下适用于高黏度发酵的高效生物反应器。以结冷胶为高黏度发酵模型体系，研究该反应器在冷模条件下的传质、混合和流变行为特征，设计了新型高效生物反应器，放大至50 m3并应用于结冷胶发酵生产实践中。