發(fā)酵工程期末復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、1《發(fā)酵工程發(fā)酵工程》第二章第二章發(fā)酵工程菌種發(fā)酵工程菌種1、發(fā)酵工程菌、發(fā)酵工程菌：發(fā)酵工業(yè)的微生物種類(lèi)很多，可分為兩二類(lèi)，即可培養(yǎng)微生物和未培養(yǎng)微生物。其中，可培養(yǎng)微生物包括四大類(lèi)：1）細(xì)菌：?jiǎn)渭?xì)胞原核微生物，分布最廣、數(shù)量最多，工業(yè)上常用的有枯草芽孢桿菌、醋酸桿菌、棒狀桿菌、短桿菌等，用于各種酶制劑、有機(jī)酸、氨基酸等；2）放線(xiàn)菌：?jiǎn)渭?xì)胞原核，因菌落呈放線(xiàn)狀而得名，最大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值在于能產(chǎn)生多種抗生素，常用的放線(xiàn)菌主要來(lái)自鏈霉菌屬、小

2、單孢菌屬和諾卡菌屬，如鏈霉素、紅霉素、金霉素；3）酵母菌）酵母菌：一類(lèi)單細(xì)胞，兼性厭氧，出芽出芽生殖真核微生物，啤酒酵母、假絲酵母、類(lèi)酵母用于生產(chǎn)啤酒、制造面包、生產(chǎn)脂肪酶和可食用、藥用和飼料用酵母菌體蛋白；4）霉菌：發(fā)霉的真菌，根霉、毛霉、紅曲霉、青霉，它們廣泛用于生產(chǎn)酶制劑等。2、發(fā)酵工程菌種的分離篩選：、發(fā)酵工程菌種的分離篩選：發(fā)酵工業(yè)對(duì)菌種的要求：1）能在廉價(jià)原料制成的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，目的產(chǎn)物產(chǎn)量高、易回收；2）生長(zhǎng)快，發(fā)酵周期短

3、；3)培養(yǎng)條件易于控制；4）抗噬菌體和雜菌污染能力強(qiáng)；5）菌種不易變異退化；6）對(duì)放大設(shè)備的適應(yīng)性強(qiáng)；7）菌種不是病原菌，不產(chǎn)生任何有害的生物活性物質(zhì)和毒素。菌種的獲得途徑：1）從菌種保存機(jī)構(gòu)直接購(gòu)買(mǎi)（CCCCM中、ATCC美）；2）從自然屆分離篩選；3）從發(fā)酵水平高的批號(hào)中重新進(jìn)行分離篩選。菌種的分離篩選過(guò)程：樣品的采集（土壤、海洋、空氣、極端環(huán)境微生物、動(dòng)植物中，總原則是來(lái)源越廣泛，獲得新菌種的可能性越大）材料的預(yù)處理（熱處理、膜過(guò)

4、濾、離心法、添加幾丁質(zhì)分離放線(xiàn)菌）富集培養(yǎng)（控制營(yíng)養(yǎng)成分和條件篩選目的菌）菌種分離（平板劃線(xiàn)分離法、涂布分離法）見(jiàn)P18菌種的初篩和復(fù)篩菌種鑒定，確定菌種類(lèi)型。3、菌種的代謝：、菌種的代謝：1）初級(jí)代謝產(chǎn)物：把微生物產(chǎn)生的對(duì)自身生長(zhǎng)和繁殖必需的物質(zhì)稱(chēng)為初級(jí)代謝產(chǎn)物。2）次級(jí)代謝產(chǎn)物：由生物體合成，但對(duì)其自身的生長(zhǎng)、繁殖和發(fā)育并沒(méi)有影響的一類(lèi)物質(zhì)，如抗生素、生物堿、色素、毒素等。代謝控制機(jī)制包括酶合成的調(diào)節(jié)（誘導(dǎo)和阻遏）和酶活性的調(diào)節(jié)。4

5、、菌種的選育方法：、菌種的選育方法：自然選育（利用菌種的自然突變而進(jìn)行菌種的篩選）、誘變育種（理論基礎(chǔ)是基因突變，誘變和篩選不斷重復(fù)）、細(xì)胞工程育種、雜交育種（將兩個(gè)基因型不同的菌株接合）、原生質(zhì)體融合（去除細(xì)胞壁后選PEG作為助融劑）、基因工程育種、蛋白質(zhì)工程育種、組合生物合成育種（利用重組工程酶對(duì)一些藥物和化合物直接進(jìn)行衍生化）、反3菌、射線(xiàn)滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌（原理是高溫下微生物細(xì)胞的蛋白變性而死亡）和過(guò)濾除菌。2、對(duì)數(shù)殘留定

6、律、對(duì)數(shù)殘留定律：濕熱滅菌時(shí)，微生物死亡速率與殘留菌數(shù)成正比叫對(duì)數(shù)殘留定律。dNdt=KNN—?dú)埓娴幕罹鷶?shù)；t—滅菌時(shí)間（s）；K—滅菌速度常數(shù)（1s）與微生物種類(lèi)和加熱溫度有關(guān)；dNdt活菌數(shù)瞬時(shí)變化速率，即死亡速率。●為什么高溫滅菌優(yōu)于其他滅菌方法？為什么高溫滅菌優(yōu)于其他滅菌方法？從理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐都證明，在滅菌過(guò)程中，同時(shí)會(huì)發(fā)生微生物死亡和培養(yǎng)基破壞這兩個(gè)過(guò)程，微生物死亡速率的提高超過(guò)培養(yǎng)基成分破壞速率的增加，要減少營(yíng)養(yǎng)成分的破

7、壞，可升高溫度滅菌。因此，對(duì)于同一滅菌效果，選擇較高的溫度、較短的時(shí)間，這樣既可達(dá)到需要的滅菌程度，同時(shí)又可減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失。3、分批滅菌：、分批滅菌：是將配制好的培養(yǎng)基放在發(fā)酵罐或其他容器中，通入蒸汽將培養(yǎng)基和所有設(shè)備一起滅菌的操作過(guò)程。包括升溫、保溫、降溫三個(gè)階段。滅菌主要是在保溫過(guò)程中實(shí)現(xiàn)，在升溫階段后期，也有一定的滅菌作用。4、連續(xù)滅菌：、連續(xù)滅菌：將配制好的培養(yǎng)基在通入發(fā)酵罐時(shí)進(jìn)行加熱、保溫、降溫的滅菌過(guò)程，也稱(chēng)之為連消。其

8、流程流程為：配料—預(yù)熱（預(yù)熱桶作用是定容和預(yù)熱，目的是使培養(yǎng)基在后續(xù)加熱過(guò)程中能快速地升溫到指定的滅菌溫度）加熱（用連消泵打入加熱器，使培養(yǎng)基與蒸汽混合并迅速達(dá)到滅菌溫度，加熱器有塔式和噴射式兩種）保溫（維持滅菌溫度一段時(shí)間，是殺滅微生物的主要過(guò)程，維持罐和管式維持器）降溫（迅速降溫）5、空氣除菌：、空氣除菌：好氧性微生物需要空氣，為保證純種培養(yǎng)，需要空氣滅菌。方法有：輻射殺菌（高能陰極射線(xiàn)、X、β、γ射線(xiàn)、紫外線(xiàn)能破壞蛋白質(zhì)活性而殺菌

9、，紫外線(xiàn)用的最多）化學(xué)、蒸汽滅菌、靜電除菌（利用靜電引力吸附帶電粒子）、熱殺菌、過(guò)濾除菌(介質(zhì)過(guò)濾是采用定期滅菌的介質(zhì)來(lái)阻截流過(guò)的空氣所含的微生物，常用的介質(zhì)有常用的介質(zhì)有棉花、活性炭和玻璃纖維、礦渣、金屬絲纖維、合成纖維等。棉花要選用未經(jīng)脫脂的，這樣壓緊后仍有彈性，纖維長(zhǎng)度要適中，填充率為8.5%10%?！窨諝膺^(guò)濾除菌過(guò)程空氣過(guò)濾除菌過(guò)程：前置空氣過(guò)濾器進(jìn)行粗濾空氣機(jī)升壓一級(jí)冷凝器對(duì)壓縮空氣降溫二級(jí)甚至多級(jí)冷凝器降溫、除水、除油空氣加