发布时间 : 星期日 文章发酵工程期末复习题 - 图文更新完毕开始阅读8da14d97cc22bcd126ff0c66
发酵工程
第一章 绪论
1.发酵： 1）传统发酵
2）生化和生理学意义的发酵 3）工业上的发酵 传统发酵工程：利用微生物的生长和代谢活动来大量生产人们所需产品的过程理论与工程技术体系。该技术体系主要包括菌种选育与保藏、菌种扩大生产、代谢产物的生物合成与分离纯化制备等技术集成。
现代发酵工程：是将DNA重组及细胞融合技术、酶工程技术、组学及代谢网络调控技术、过程工程优化与放大技术等新技术与传统发酵工程融合，大大提高传统发酵技术水平，拓展传统发酵应用领域和产品范围的一种现代工业生物技术体系（新一代工业生物技术）。
工业上的发酵：利用微生物、植物、动物，在合适的条件下，经特定的代谢途径转变成所需产物的过程。
2.发酵工程是生物技术的应用基础，是生物技术产业的核心。
3.发酵工业的特点
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优点：
? 1.产物结构复杂性和特异性： 手性或光学活性
? 2. 过程安全性：水相、常温、常压、中性、不燃不爆 ? 3.主要原料可再生性：阳光和土地 ? 4.原料可替换性 ? 5.反应自控性 ? 6.设备通用性
? 7.副产物可综合利用性
? 8.生产能力可提高性：突变与基因扩增 ? 9.产物类型可塑性：突变与转基因 缺点：
? 1.副产物多，分离精制困难 ? 2.反应速度慢 ? 3.原料转化率低 ? 4.反应浓度低 ? 5.生产稳定性差
? 6.设备庞大，辅助设备多，投资大 ? 7.废水、废渣排放量大，处理费用高 ? 8.生产过程容易受到其他微生物的污染 ? 9.通气、搅拌、冷却等能耗大
4.发酵工业的范围 ? 微生物菌体 ? 酶制剂 ? 代谢产物 ? 生物转化
第二章 发酵工程菌种
一发酵工业中常用微生物菌种（了解） （一） 细菌
1、枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis) 2、大肠杆菌 (Escherichia coli) 3、乳酸杆菌 (Lactobacillus sp.) 4、丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutyleum) 5、肠膜状明串珠菌 (Leuconostoc mesenteroides) 6、醋酸菌 (Acetobacter) 7、棒状杆菌 (Corynebacterium) 8、短杆菌 (Brevibacterium)9、黄单胞菌 (Xanthomonas) 10、假单胞菌 (Pseudomonas) （二） 放线菌
1、链霉菌属 ( Streptomyces )2、小单胞菌属 (Micromonospora)3、游动放线菌属 （Actinoplanes）4、诺卡氏菌属 (Norcadia)5、孢囊链霉菌属 (Streptosporangium)
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（三）酵母菌
1、啤酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae)2、葡萄汁酵母 (Saccharomyces uvarum)4、球拟酵母 (Toruiopsis)5、假丝酵母 (Candida)6、红酵母 (Rhodotorula)7、棉病针孢酵母 ( Nematspora gossypii )8.毕赤氏酵母 ( Pichia ) （四）霉菌
1、根霉 (Rhizopus)2、毛霉 ( Mucor )3、曲霉 ( Aspergillus )4、青霉 ( Penicillum )5、白地霉 ( Geotrichum candidum )6、产黄头孢霉 ( Cephalosporium chrysogen )
二.尽管工业用微生物菌种多种多样，但作为大规模生产，选择菌种应遵循以下原则：
1、能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并形成所需的代谢产物，产量高； 2、培养条件易于控制；
3、生长速度和反应速度较快，发酵周期较短； 4、满足代谢控制的要求；
5、选育抗噬菌体和杂菌能力强的菌株；
6、菌种纯粹，不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性。 7、菌种不是病原菌，不产生有害的生物活性物质和毒素，以保证安全。
8、发酵过程中产生的泡沫少，有利于提高装料系数和单罐产量，降低生产成本； 9、对需要添加的前体物质有耐受能力，且不能将前体物质作为碳源使用。
三.发酵工程工业生产水平
的三个决定要素: 生产菌种的性能 发酵和提取工艺条件 生产设备 四.高产培养基设计的几个原则
? 制备一系列的培养基，其中有各种类型的养分成为生长限制因素；
? 使用一聚合或复合形式的生长限制养分；
? 避免使用容易同化的碳源或氮源，防止分解代谢物阻遏； ? 确定含有所需的辅因子（Co2+,Mg2+,Mn2+,Fe2+）； ? 使用pH缓冲剂以减少pH变化； ? 前体、促进剂及抑制剂的采用。
五.菌种选育： 自然选育 诱变育种
杂交育种 (有性、准性) 原生质体融合育种 基因工程育种
六.自然选育：在生产过程中，不经过人工处理，利用菌种的自发突变而进行菌种筛选的过程叫自然选育。
自发突变(spontaneous mutation)，也称自然突变，指某些微生物在没有人工参与下所发生的那些突变，但这决不意味着这种突变是没有原因的。
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自然选育的一般程序： 制备单孢子（单细胞）悬液 ∨
适当稀释 ∨
在固体平板上分离 ∨
挑取部分单菌落进行生产能力测定 ∨
经反复筛选以确定生产能力更高的菌株替代原来的菌株
七.诱变育种
表型迟延现象： 遗传物质经诱变处理后发生的突变，必须经复制才能表现出来。
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