CN104531522A - 一种重组毕赤酵母表达外源蛋白过程的专家控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重组毕赤酵母表达外源蛋白过程的专家控制系统，属于生物技术领域。毕赤酵母表达外源蛋白时，几个重要的控制变量如温度、DO、山梨醇流加速度(共混诱导)等与细胞生理状态间存在非常复杂的关系。针对这种控制变量相互干扰、控制变量和被控变量间定量关系不明、性能指标难以独立控制的复杂过程，本发明提出了一种专家控制策略。专家控制系统是一个内含专家知识与经验的智能型计算机控制系统，它通过构建、实施和调整专家指令和规则，解决复合型优化控制过程的有关问题。控制系统以节能的方式将发酵温度、山梨醇流加速度、溶氧同时在线控制于最优水平，提高目的蛋白活性和浓度、降低操作成本和能耗。

Description

一种重组毕赤酵母表达外源蛋白过程的专家控制系统

技术领域

本发明涉及一种重组毕赤酵母表达外源蛋白过程的专家控制系统，属于生物技术领域。

背景技术

国内外有关诱导阶段重组毕赤酵母优化和控制的研究报道主要集中于单变量(因素)控制强化目标蛋白的合成积累，而对发酵过程的整体优化(发酵性能提高+缓解操作能耗)基本没有考虑。但在毕赤酵母表达蛋白体系中，几个重要的控制变量，温度、DO、山梨醇流加速度(共混诱导)等与细胞生理状态间存在非常复杂的关系，单靠优化控制一个操作变量是难以取得满意效果的。只有在分析各操作变量对发酵性能的单独影响的基础上，对它们进行合理的耦联、组合和复合控制，才可能使整个表达体系以适度的代谢/能量供给水平、高能量再生效率、较低的细胞衰亡速度的方式操作运转，真正实现蛋白的高效生产表达。针对毕赤酵母诱导生产外源蛋白过程一类的、多控制/状态变量、控制变量间存在相互干涉、控制变量和被控(状态)变量之间定量关系不明、性能指标难以独立控制的复杂过程，专家控制系统是一个解决问题的有效手段。专家控制系统是一个内含有专家知识与经验的智能型计算机控制系统，它通过构建、实施和调整专家指令和规则，可以解决复合型优化控制过程的有关问题。

在毕赤酵母发酵中，低温诱导和山梨醇/甲醇共混诱导公认的作用就是抑制蛋白酶的分泌、减少目标蛋白的降解、缓解细胞衰亡。另外，低温(20℃)诱导可以改变甲醇代谢中的代谢流分布、加大蛋白合成支路的碳代谢通量、提高能量(ATP)再生效率和目标蛋白的浓度。而山梨醇/甲醇共混诱导缓解了甲醇作为唯一能源对细胞工作运转所造成的压力、有益于缓解目标蛋白的降解和提高细胞合成蛋白的活性，同时还对醇氧化酶具有一定程度的可逆性抑制作用、可以对甲醇消耗速度进行适度调控。本发明以节能的方式将发酵温度、山梨醇流加速度、溶氧同时在线控制于最优水平，提高外源蛋白产量、降低操作成本和能耗。

发明内容

毕赤酵母诱导期的甲醇代谢和目标蛋白合成是一个非常复杂的过程，单靠优化控制一个操作变量是难以取得满意效果的，本发明提出了一种重组毕赤酵母表达外源蛋白过程的专家控制系统，发酵过程多变量在线计量和控制图如图1所示。其中，状态变量甲醇浓度通过甲醇在线测量电极(浓度水平固定)单独控制。专家型复合控制系统对采集的状态数据进行在线计量得到NADH消耗速率r^(C) _NADH、ATP再生效率R，并对NADH消耗速率r^(C) _NADH、ATP再生效率R和溶氧浓度DO这三个状态变量进行逻辑分析，从而对山梨醇流加速度r_SOR、温度T和搅拌转速r_AG三个操作变量进行调节。

本发明提供一种重组毕赤酵母表达外源蛋白过程的专家控制系统，所述控制系统包括发酵装置、信息采集装置、控制装置、执行装置；所述信息采集装置包括甲醇在线测量电极、尾气分析仪、溶氧电极、温度检测电极、甲醇称重装置、山梨醇称重装置；所述信息采集装置将采集的信息传给控制装置；控制装置对信息进行计算和逻辑处理后，控制执行装置；所述执行装置包括山梨醇流加装置、甲醇流加装置、控温装置、搅拌电机。

所述信息采集装置采集甲醇浓度、摄氧率OUR、二氧化碳释放率CER、溶氧浓度DO、搅拌转速r_AG、发酵液温度T、甲醇消耗速度r_MeOH、山梨醇流加速度r_Sor。

所述摄氧率OUR、二氧化碳释放率CER通过尾气分析仪分析得到。

所述甲醇消耗速度r_MeOH和山梨醇流加速度r_Sor，在本发明的一种实施方式中，是通过电子天平在线计量流加瓶的重量损失得到。

所述甲醇浓度通过甲醇在线测量电极检测，在本发明的一种实施方式中，是由控制器单独控制甲醇流加装置，使发酵液中甲醇浓度处于固定水平。

所述甲醇浓度，在本发明的一种实施方式中控制在5-15g/L。

所述控制装置在线计量状态变量NADH消耗速率r^(C) _NADH、ATP再生效率R并经逻辑分析后控制执行装置，从而控制山梨醇流加速度r_SOR、温度T和搅拌转速r_AG三个操作变量。

所述控制装置在线计量状态变量NADH消耗速率r^(C) _NADH、ATP再生效率R，在线计量方法如公式(1)、(2)、(3)、(4)所示：

$r_{\mathrm{NADH}}^C\left(t\right)={2r}_{O2}^{\left(2\right)}\left(t\right)---\left(1\right)$

$r_{O2}^{\left(2\right)}\left(t\right)=\mathrm{OUR}\left(t\right)-\frac{1}{2}{r}_{\mathrm{MeOH}}\left(t\right)---\left(2\right)$

$r_{\mathrm{NADH}}^F\left(t\right)\≈2\mathrm{CER}\left(t\right)---\left(3\right)$

$R=\frac{r_{\mathrm{NADH}}^C}{r_{\mathrm{NADH}}^F}---\left(4\right)$

其中为NADH生产速率。

所述控制装置对NADH消耗速率r^(C) _NADH、ATP再生效率R和溶氧浓度DO三个状态变量进行分析。根据已有的知识经验，将NADH消耗速率r^(C) _NADH和溶氧浓度DO划分成“高”、“中”和“低”3个不同水平，将ATP再生效率R划分成“高”和“低”2个层次。r^(C) _NADH、DO和R的划分如表1或者表2所示：

表1一种r^(C) _NADH、DO和R的划分标准

	高	中	低
				r(C) NADH(mmol/L/h)	>90	60-90	<60
DO(％)	>60	20-60	<20
				R	>90	-	<90

表2一种r^(C) _NADH、DO和R的划分标准

	高	中	低
				r(C) NADH(mmol/L/h)	80-100	60-80	40-60
DO(％)	>60	20-60	<20
				R	80-100	-	60-80

所述控制装置对3个状态变量NADH消耗速率r^(C) _NADH、ATP再生效率R、溶氧浓度DO进行逻辑处理，处理方法如下：

如果DO、R和r^(C) _NADH都高，那么增加T和r_SOR，同时降低r_AG；

如果DO和R高，r^(C) _NADH中，那么T和r_SOR不变，同时降低r_AG；

如果DO和R高，r^(C) _NADH低，那么T、r_SOR和r_AG都降低；

如果DO高，R低，r^(C) _NADH高，那么降低T，增加r_SOR，同时降低r_AG；

如果DO高，R低，r^(C) _NADH中，那么降低T，r_SOR不变，同时降低r_AG；

如果DO高，R低，r^(C) _NADH低，那么T、r_SOR和r_AG都降低；

如果DO中，R和r^(C) _NADH高，那么增加T和r_SOR，同时r_AG不变；

如果DO中，R高，r^(C) _NADH中，那么T、r_SOR和r_AG都不变；

如果DO中，R高，r^(C) _NADH低，那么降低T和r_SOR，同时r_AG不变；

如果DO中，R低，r^(C) _NADH高，那么降低T，增加r_SOR，同时r_AG不变；

如果DO中，R低，r^(C) _NADH中，那么降低T，同时r_SOR和r_AG不变；

如果DO中，R和r^(C) _NADH低，那么降低T和r_SOR，同时r_AG不变；

如果DO低，R和r^(C) _NADH高，那么T、r_SOR和r_AG都增加；

如果DO低，R高，r^(C) _NADH中，那么T和r_SOR不变，同时增加r_AG；

如果DO低，R高，r^(C) _NADH低，那么降低T和r_SOR，同时r_AG；

如果DO和R低，r^(C) _NADH高，那么降低T，同时增加r_SOR和r_AG；

如果DO和R低，r^(C) _NADH中，那么降低T，r_SOR不变，同时增加r_AG；

如果DO、R和r^(C) _NADH都低，那么降低T和r_SOR，同时增加r_AG。

所述控制装置，根据逻辑处理的结果，通过控制山梨醇流加装置、控温装置、搅拌电机，对山梨醇流加速度r_SOR、温度T和搅拌转速r_AG三个操作变量进行调节，它们有三个调节方向：增加、降低和不变。

所述三个操作变量的调节量由公式(5)、(6)、(7)计算得到：

T(t)＝T(0)(1+δ₁α)T_min≤T(t)≤T_max    (5)

$\begin{array}{ccc}{r}_{\mathrm{SOR}}\left(t\right)=r_{\mathrm{SOR}}\left(0\right)(1+{\mathrm{\δ}}_2\mathrm{\β})& r_{\mathrm{SOR}}\left(0\right)\≠0& r_{\mathrm{SOR}}^{\mathrm{Min}}\end{array},\≤r_{\mathrm{SOR}}\left(t\right)\≤r_{\mathrm{SOR}}^{\mathrm{Max}}---\left(6\right)$

$\begin{array}{ccc}{r}_{\mathrm{AG}}\left(t\right)=r_{\mathrm{AG}}\left(0\right)(1+{\mathrm{\δ}}_3\mathrm{\γ})& r_{\mathrm{AG}}\left(0\right)\≠0& r_{\mathrm{AG}}^{\mathrm{Min}}\end{array},\≤r_{\mathrm{AG}}\left(t\right)\≤r_{\mathrm{AG}}^{\mathrm{Max}}---\left(7\right)$

其中δ₁、δ₂、δ₃分别代表T、r_Sor和r_AG的更新步长，它们的范围分别为1-5、0.05-0.5和10-50。(0)代表各控制变量的初始值(≠0)，(t)代表各控制变量的t时刻的值。α、β、γ分别代表温度T、山梨醇流加速度r_Sor和搅拌速度r_AG的调节方向(+1：增加；0：不变；-1：降低)。

所述δ₁、δ₂、δ_3，在本发明的一种实施方式中，分别为1、0.1、10。

所述δ₁、δ₂、δ_3，在本发明的一种实施方式中，分别为1、0.15和20。

所述专家控制系统的控制周期，在本发明的一种实施方式中为0.1-0.5h。

本发明的有益效果：毕赤酵母发酵是一个大量放热的过程，诱导期菌体内很大一部分甲醇在相关酶的作用下，不断氧化放热，一般情况下，在不控制温度时，发酵装置内的温度会不断上升。当NADH消耗速率r^(C) _NADH和ATP再生效率R都高时，说明大部分甲醇被同化，用于合成菌体或蛋白，只有少部分被异化产生NADH，此时菌体产热量逐渐下降，控制装置会实时的提高发酵温度。当NADH消耗速率r^(C) _NADH或/和ATP再生效率R低时，说明过量的甲醇用于异化产能，控制装置会降低发酵温度。本发明能够保持诱导温度于25-33℃(特别是夏天生产)的水平，尽量使用管道水进行冷却，节省外部操作控制所需的热能耗。甲醇/山梨醇共混诱导发酵中，山梨醇主要用于提供能量和还原力(NADH)，当NADH消耗速率r^(C) _NADH高时，为了确保胞内有足够的NADH，避免NADH含量下降，控制装置会增加山梨醇的流加速率，当NADH消耗速率r^(C) _NADH低时，为了防止NADH积累，控制装置会降低山梨醇的流加速率。山梨醇代谢消耗的氧远远低于甲醇氧化消耗的氧，诱导期间可全程使用空气、搅拌速度处于较温和水平，节省供氧能耗，实现外源蛋白的安全生产(不同时使用易燃易爆危险品甲醇和O₂)利用本发明的专家系统控制重组毕赤酵母发酵生产猪α干扰素过程，能够使10-100L发酵罐的猪α干扰素抗病毒活性提高10倍以上，目标蛋白浓度提高2倍以上，达到2.0-3.0g/L的水平。

附图说明

图1毕赤酵母高效表达外源蛋白发酵过程的在线计量和控制装置图

具体实施方式

实施例1专家控制系统在重组毕赤酵母发酵生产猪α干扰素过程中的应用

重组毕赤酵母发酵生产猪α干扰素过程的专家控制系统，发酵过程多变量在线计量和控制装置图如图1所示。

这里，状态变量甲醇浓度通过甲醇在线测量电极(浓度水平固定)单独控制。另外3个与发酵性能直接相关的控制变量，发酵温度(I/O开关控制冷却水浴温度)、山梨醇流加速度(D/A控制蠕动泵)和搅拌速度(双向通信，D/A调控搅拌电机)，通过在线计量摄氧率OUR/二氧化碳释放速率CER(RS232数据采集)和甲醇消耗速度r_MeOH/DO(A/D数据采集)等状态变量，用专家型复合控制系统进行。

所述专家控制系统包括两部分：用于控制发酵过程的控制部分和用于显示发酵状态的被控部分。

控制部分包括山梨醇流加速度r_SOR、温度T和搅拌转速r_AG三个操作变量，它们有三个调节方向：增加、降低和不变。r_SOR通过电子天平在线计量流加瓶的重量损失得到，T通过温度电极测量得到，r_AG通过发酵控制柜得到。

被控部分包括NADH消耗速率r^(C) _NADH、ATP再生效率R和溶氧浓度DO三个状态变量。利用已有的知识经验，将NADH消耗速率r^(C) _NADH和溶氧浓度DO划分成“高”、“中”和“低”3个不同水平，将ATP再生效率R划分成“高”和“低”2个层次。r^(C) _NADH、DO和R的划分如表1所示。

NADH消耗速率r^(C) _NADH、ATP再生效率R和溶氧浓度DO是根据公式(1)、公式(2)、公式(3)、公式(4)通过在线计量的方法计算得到的，其中摄氧率OUR、二氧化碳释放率CER通过尾气分析仪在线测量得到，甲醇消耗速度r_MeOH通过电子天平在线计量流加瓶的重量损失得到、DO通过溶氧电极测量得到、为NADH生产速率。

根据十八条专家控制规则，即表3、表4的规律总结，确定温度T、山梨醇流加速度r_Sor和搅拌速度r_AG这3个操作变量的调节方向。规则中T、和r_AG的变化量由公式(5)、公式(6)、公式(7)计算得到，其中δ₁、δ₂、δ₃分别代表T、r_Sor和r_AG的更新步长，它们分别为1、0.1和10，山梨醇起始流加速率r_SOR(0)、起始温度T(0)和起始搅拌转速r_AG(0)分别为1g/L/h、30℃和400rpm。控制周期为10min。

表3专家控制规则总结表(1)

表4专家控制规则总结表(2)

其中表3、表4中的α、β、γ分别代表温度T、山梨醇流加速度r_Sor和搅拌速度r_AG的调节方向(+1：增加；0：不变；-1：降低)。

将重组毕赤酵母KM71菌株活化后按照20％的接种量接种于10L发酵罐，在30℃、pH6.0、通气量6vvm的条件下培养30h后开始诱导。诱导期维持pH在5.5左右，通气量不变，根据DO、R和r^(C) _NADH的大小，按照所述专家控制规则实时调整温度、山梨醇流加速度和搅拌转速的大小，发酵结束后测定猪α干扰素抗病毒活性。与常规的离线控制甲醇浓度相比，使用本发明的专家控制系统控制发酵过程，使猪α干扰素抗病毒活性提高了10倍以上。

本专家系统用于重组毕赤酵母发酵生产猪α干扰素过程，能够保持诱导温度于28-32℃(特别是夏天生产)的水平，使用管道水进行冷却，节省外部操作控制所需的热能耗；诱导期间全程使用空气、搅拌速度处于较温和水平，节省供氧能耗，实现外源蛋白的安全生产(不同时使用易燃易爆危险品甲醇和O₂)。此外，与标准诱导条件相比，能够使10-100L发酵罐的猪α干扰素抗病毒活性提高10倍以上，目标蛋白浓度提高2倍以上，达到2.0-3.0g/L的水平。

实施例2专家控制系统在重组毕赤酵母发酵生产Cap蛋白过程的应用

重组毕赤酵母发酵生产Cap蛋白过程的专家控制系统，发酵过程多变量在线计量和控制装置图如图1所示。

其中r^(C) _NADH、DO和R的划分如表2所示。公式(5)、(6)、(7)中的δ₁、δ₂、δ₃分别为1、0.15、20，山梨醇起始流加速率r_SOR(0)、起始温度T(0)和起始搅拌转速r_AG(0)分别为1g/L/h、30℃和400rpm。控制周期为15min。其他具体实施方式同实施例1。将毕赤酵母GS115菌株活化后按照20％的接种量接种于10L发酵罐，在30℃、pH 6.0、通气量6vvm的条件下培养30h后开始诱导，诱导期维持pH在5.5左右，通气量不变，根据DO、R和r^(C) _NADH的大小，按照所述专家控制规则实时的调整温度、山梨醇流加速度和搅拌转速的大小，发酵结束后测定Cap蛋白的浓度。使用本发明的专家控制系统控制发酵过程，Cap蛋白浓度达到0.15-0.2g/L，而采用相同的检测方法，常规的控制方法下并未检测到目标蛋白。

本专家系统能够保持诱导温度于25-33℃(特别是夏天生产)的水平，尽量使用管道水进行冷却，节省外部操作控制所需的热能耗；诱导期间可全程使用空气、搅拌速度处于较温和水平，节省供氧能耗，实现外源蛋白的安全生产(不同时使用易燃易爆危险品甲醇和O₂)。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种重组毕赤酵母表达外源蛋白过程的专家控制系统，所述控制系统包括发酵装置、信息采集装置、控制装置、执行装置；所述信息采集装置包括甲醇在线测量电极、尾气分析仪、溶氧电极、温度检测电极、甲醇称重装置、山梨醇称重装置；所述信息采集装置将采集的信息传给控制装置；控制装置对信息进行计算和逻辑处理后，控制执行装置；所述执行装置包括山梨醇流加装置、甲醇流加装置、控温装置、搅拌电机。

2.根据权利要求1所述的专家控制系统，其特征在于，所述信息采集装置采集甲醇浓度、摄氧率OUR、二氧化碳释放率CER、溶氧浓度DO、搅拌转速r_AG、发酵液温度T、甲醇消耗速度r_MeOH、山梨醇流加速度r_Sor。

3.根据权利要求1所述的专家控制系统，其特征在于，所述控制装置在线计量状态变量NADH消耗速率r^(C) _NADH、ATP再生效率R并经逻辑分析后控制执行装置，从而控制山梨醇流加速度r_SOR、温度T和搅拌转速r_AG三个操作变量。

4.根据权利要求1或3所述的专家控制系统，其特征在于，所述控制装置在线计量状态变量NADH消耗速率r^(C) _NADH、ATP再生效率R，在线计量方法如下：

$r_{\mathrm{NADH}}^C\left(t\right)={2r}_{O2}^{\left(2\right)}\left(t\right)---\left(1\right)$

$r_{O2}^{\left(2\right)}\left(t\right)=\mathrm{OUR}\left(t\right)-\frac{1}{2}{r}_{\mathrm{MeOH}}\left(t\right)---\left(2\right)$

$r_{\mathrm{NADH}}^F\left(t\right)\≈2\mathrm{CER}\left(t\right)---\left(3\right)$

$R=\frac{r_{\mathrm{NADH}}^C}{r_{\mathrm{NADH}}^F}---\left(4\right)$

5.根据权利要求1或3所述的专家控制系统，其特征在于，所述控制装置对NADH消耗速率r^(C) _NADH、ATP再生效率R和溶氧浓度DO三个状态变量进行分析；所述溶氧浓度DO划分成“高”、“中”和“低”3个不同水平，其中大于60％代表“高”、20-60％代表“中”、小于20％代表“低”；所述NADH消耗速率r^(C) _NADH划分成“高”、“中”和“低”3个不同水平，ATP再生效率R划分成“高”、“低”2个不同水平；其中r^(C) _NADH以mmol/L/h为单位计，大于90代表“高”、60-90代表“中”、小于60代表“低”且ATP再生效率R大于90％代表“高”、小于90％代表“低”，或者是，r^(C) _NADH为80-100代表“高”、60-80代表“中”、40-60代表“低”且ATP再生效率R大于80％代表“高”、60-80％代表“低”。

6.根据权利要求3所述的专家控制系统，其特征在于，所述控制装置对三个状态变量NADH消耗速率r^(C) _NADH、ATP再生效率R、溶氧浓度DO进行逻辑处理，处理方法如下：

如果DO、R和r^(C) _NADH都高，那么增加T和r_SOR，同时降低r_AG；

如果DO和R高，r^(C) _NADH中，那么T和r_SOR不变，同时降低r_AG；

如果DO和R高，r^(C) _NADH低，那么T、r_SOR和r_AG都降低；

如果DO高，R低，r^(C) _NADH高，那么降低T，增加r_SOR，同时降低r_AG；

如果DO高，R低，r^(C) _NADH中，那么降低T，r_SOR不变，同时降低r_AG；

如果DO高，R低，r^(C) _NADH低，那么T、r_SOR和r_AG都降低；

如果DO中，R和r^(C) _NADH高，那么增加T和r_SOR，同时r_AG不变；

如果DO中，R高，r^(C) _NADH中，那么T、r_SOR和r_AG都不变；

如果DO中，R高，r^(C) _NADH低，那么降低T和r_SOR，同时r_AG不变；

如果DO中，R低，r^(C) _NADH高，那么降低T，增加r_SOR，同时r_AG不变；

如果DO中，R低，r^(C) _NADH中，那么降低T，同时r_SOR和r_AG不变；

如果DO中，R和r^(C) _NADH低，那么降低T和r_SOR，同时r_AG不变；

如果DO低，R和r^(C) _NADH高，那么T、r_SOR和r_AG都增加；

如果DO低，R高，r^(C) _NADH中，那么T和r_SOR不变，同时增加r_AG；

如果DO低，R高，r^(C) _NADH低，那么降低T和r_SOR，同时r_AG；

如果DO和R低，r^(C) _NADH高，那么降低T，同时增加r_SOR和r_AG；

如果DO和R低，r^(C) _NADH中，那么降低T，r_SOR不变，同时增加r_AG；

如果DO、R和r^(C) _NADH都低，那么降低T和r_SOR，同时增加r_AG。

7.根据权利要求1或3或6所述的专家控制系统，其特征在于，所述三个操作变量的调节量由以下公式计算得到：

T(t)＝T(0)(1+δ₁α)  T_min≤T(t)≤T_max  (5)

$r_{\mathrm{SOR}}\left(t\right)=r_{\mathrm{SOR}}\left(0\right)(1+{\mathrm{\δ}}_2\mathrm{\β}),r_{\mathrm{SOR}}\left(0\right)\≠0,r_{\mathrm{SOR}}^{\mathrm{Min}}\≤r_{\mathrm{SOR}}\left(t\right)\≤r_{\mathrm{SOR}}^{\mathrm{Max}}---\left(6\right)$

$r_{\mathrm{AG}}\left(t\right)=r_{\mathrm{AG}}\left(0\right)(1+{\mathrm{\δ}}_3\mathrm{\γ}),r_{\mathrm{AG}}\left(0\right)\≠0,r_{\mathrm{AG}}^{\mathrm{Min}}\≤r_{\mathrm{AG}}\left(t\right)\≤r_{\mathrm{AG}}^{\mathrm{Max}}---\left(7\right)$

其中δ₁、δ₂、δ₃分别代表T、r_Sor和r_AG的更新步长，它们的范围分别为1-5、0.05-0.5和10-50；(0)代表各控制变量的初始值且初始值不等于0，(t)代表各控制变量的t时刻的值；α、β、γ分别代表温度T、山梨醇流加速度r_Sor和搅拌速度r_AG的调节方向，其中+1代表增加，0代表不变，-1代表降低。

8.根据权利要求1所述的专家控制系统，其特征在于，所述专家控制系统的控制周期为0.1-0.5h。

9.根据权利要求7所述的专家控制系统，其特征在于，所述δ₁、δ₂、δ₃分别为1、0.1、10或者1、0.15、20。

10.权利要求1所述专家控制系统在重组毕赤酵母表达外源蛋白过程中的应用。