Доц. д-р Александър Б. Рътков
Индустриална микробиология и биопроцесно инженерство, ROMB OOD (София, България)
От лабораторни щамове към 25 000-тонни производства: микробни технологии, които се мащабират.
Александър Рътков е български индустриален микробиолог, специалист по кинетика на ферментациите, микробен синтез на аминокиселини и оптимизация на биопроцеси. В продължение на пет десетилетия е автор на 120+ публикации, съавтор на 3 патента и ръководител на 40+ проекта. Технологиите му за L-лизин, L-валин и L-левцин са внедрени в Дания, Южна Африка и Русия. Продължава научно-приложната дейност и консултирането чрез ROMB OOD в София.
За него
Биография
Александър Рътков завършва Биология в Софийския университет и посвещава кариерата си на Института по микробиология към БАН — от научен сътрудник (1972) до старши научен сътрудник и доцент (1987–2020). От 2020 г. работи с ROMB OOD, продължавайки научно-приложните изследвания и трансфера на технологии.
Области на експертиза
- ✓Кинетика и оптимизация на ферментации
- ✓Микробен синтез на аминокиселини (L-лизин, L-валин, L-левцин, L-триптофан)
- ✓Моделиране и мащабиране на биопроцеси
- ✓Не-ГМО развитие на щамове (мутагенеза/селекция)
- ✓Трансфер на технологии и лицензиране
Международно сътрудничество
- •Япония (Osaka Univ.)
- •Нидерландия (TNO, AVEBE, Gist-Brocades)
- •Германия (Evonik, Amino GmbH)
- •Италия (Snaprogety Biotech)
- •Южна Африка (CSIR, SA Bioproducts)
- •Дания (Agroferm/Vitalys)
- •Русия (Aminosib)
- •Латвия (Латвийска академия на науките)
Професионална дейност
- •Членства: FEMS, IMACS, Съюз на учените в България
- •Редакционни колегии: Biotechnology & Biotechnological Equipment
- •Редакционни колегии: BioAutomation
- •Редакционни колегии: IJBCA (Онтарио)
Научни разработки и технологии
Фокус върху не-ГМО продуцентни щамове Corynebacterium glutamicum и стабилни fed-batch ферментации (с опция за "дропинг") за постигане на високи концентрации, добиви и производителности.
L-лизин
- •Щам: Corynebacterium glutamicum (регистриран, стабилен)
- •Концентрация: ≥150 g/L (до 200 g/L при "дропинг")
- •Добив: 0.45–0.47 g/g захари
- •Производителност: ≥3.5 g/L/h
- •Внедряване: Дания, Южна Африка, Русия
L-валин
- •Щам: C. glutamicum B-023 (NBIMCC 2467)
- •Концентрация: ≥60 g/L (до 80 g/L)
- •Добив: 0.25–0.27 g/g захари
- •Съпътстващи продукти: L-аланин, L-лизин, L-глутаминова киселина, L-левцин
L-левцин
- •Щам: C. glutamicum B-018 (NBIMCC 2461)
- •Концентрация: ≥30 g/L (до 50 g/L)
- •Добив: 0.12–0.15 g/g захари
Комплексни аминокиселинни продукти
Валин-доминирани, лизин/треонин-доминирани и левцин-доминирани смеси, демонстрирани на лабораторен и пилотен мащаб за фуражни/хранителни приложения.
Как работи
Използваме полезни, не-ГМО микроорганизми, които превръщат захарите и хранителните вещества в аминокиселини. Чрез прецизен контрол на ферментационната среда осигуряваме целеви аминокиселини ефективно и устойчиво.
Индустриални внедрявания
Дания — Agroferm / Vitalys (Есберг)
Фуражен L-лизин сулфат с капацитет ~10–12 хил. т/год., функционирал успешно над десетилетие.
Южна Африка — SA Bioproducts (Дърбан)
Кристален L-лизин·HCl на основа висококачествена меласа и царевичен екстракт (~10 хил. т/год. за 12+ години).
Русия — Aminosib (Ишим, Тюмен)
L-лизин сулфат върху пшеничен нишестен/глюкозен хидролизат и трици (>25 хил. т/год.).
Данни и резултати
| Показател | L-лизин | L-валин | L-левцин |
|---|---|---|---|
| Продължителност на ферментацията | 60–70 ч | 60–65 ч | 70–75 ч |
| Концентрация (g/L) | 150–200 | 60–80 | 30–50 |
| Добив (g/g субстрат) | 0.45 | 0.26 | 0.14 |
| Производителност (g/L/h) | 3.5 | 1.5 | 1.1 |
Агрегирани, анонимизирани резултати, показващи стабилни, високодобивни, не-ГМО ферментации на аминокиселини, валидирани на три континента.
Лабораторна база
Оборудване
- •Три Applikon ферментатора с процесен контрол и регистриране на данни
- •Анализ на отработен газ (O₂/CO₂)
- •HPLC и глюкозен анализатор
- •Спектрофотометър, анализатор за сухо вещество, pH-метри
Методи
- •Fed-batch и продължителни ферментации с "дропинг"; непрекъснати култури
- •Анализ на масов баланс и кинетично моделиране
- •Оптимизация и мащабиране на не-ГМО щамове
Публикации и преподаване
- ✓120+ рецензирани статии и глави в книги
- ✓50+ конференционни доклада
- ✓Хоноруван преподавател: ТУ–София (1991–2012)
- ✓Преподавател: Биологически факултет, СУ (от 1991)
- ✓Ръководител на 20+ дипломни работи; 2 докторски дисертации
Избрани публикации
Моделиране на стъпката на йонен обмен в процеса на пречистване на L-лизин
А.Б. Ратков, М. Златева, Моделиране на стъпката на йонен обмен в процеса на пречистване на L-лизин, Биопроцесно инженерство, 2015.
Разработен е и валидиран математически модел за пречистване на L-лизин чрез йонен обмен, който оптимизира индустриалния добив.
View PublicationПодход за математическо моделиране на процеса на периодично хранене при производство на L-лизин
А.Б. Ратков, Подход за математическо моделиране на процеса на периодично хранене при производство на L-лизин, Доклади по биотехнология, 2014.
Представен е кинетичен модел за периодично хранене при ферментация на L-лизин, който подобрява контрола и мащабируемостта на процеса.
View PublicationПодход за динамично моделиране на повторяем процес на периодично хранене при ферментация на L-лизин
А.Б. Ратков, Подход за динамично моделиране на повторяем процес на периодично хранене при ферментация на L-лизин, Биохимичен инженеринг журнал, 2010.
Разработен е динамичен модел за повторяема периодична ферментация на L-лизин, който анализира стабилността и ефективността на процеса.
View Publication