发酵调控学复习题201110

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1、发酵调控学复习题2011年一.简答题1.发酵调控学的原理工业卑酉孝调毘学层百幵齐礎主物Q幷适过改空彳散主物旳,谪v纟田a®潸力朝者积隼的污冋生蜃e—门科学2.柠檬酸的发酵生产原理（生理学P148）3.乳酸的生物发酵生产原理（生理学P144或工艺P115）按照细菌在发酵过程中生成产物类型的不同，可以将乳酸发酵分为同型发酵和异型发酵两大类型。同型乳酸发酵是葡萄糖经糖酵解途径降解为丙酮酸，丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下还原为乳酸。葡萄糖一一丙酮酸一一乳酸在此发酵过程中，1mol前萄糖可以生成2mol乳酸，理论转化率为100%。单由于发酵过程中微生物有其他生理活动存在，实际上转化

2、率不可能达到100%。一般认为转化率在80%以上者，即视为同型乳酸发酵。异型乳酸发酵除了生成乳酸外，还生成二氧化碳和乙酸，其生物合成途径分为6-磷酸葡萄糖酸途径和双歧途径两种。葡萄糖-6-磷酸途径是某些乳酸细菌利用HMP途径，分解葡萄糖为木酮糖-5-磷酸，然后经磷酸胴解酶催化裂解反应，生成甘油醛-3-磷酸和乙酰磷酸。乙酰磷酸进步生成乙酸，而甘油醛-3-磷酸经糖酵解途径后半部分转化为乳酸。4.肌昔酸的生物发酵生产原理（生理学P239）5.尿廿的生物发酵生产原理6.鸟幵酸发酵原理（生理P243）7.四坏素的生物发酵生产原理（工艺P140）8.红霉素的生物发酵生产原理（工艺

3、P139）1.青雷素的生物发酵生产原理（生理P253）青毒素G生产可分为菌种发酵和提取精制两个步骤。①菌种发酵:将产黄青霉菌接种到固体培养基上,在25°C下培养7〜10天，即可得青霉菌抱子培养物。用无菌水将抱子制成总浮液接种到种子罐内己灭菌的培养基中，通入无菌空；气、搅拌，在27°C下培养24〜28h,然后将种了培养液接种到发酵罐已灭菌的含冇苯乙酸前体的培养基屮，通入无菌空气，搅拌，在27°C下培养7天。在发酵过程屮需补入苯乙酸前体及适戢培养基。②提取精制：将青孫素发酵液冷却，过滤。滤液在pH2〜2.5的条件下，于萃取机内用醋酸丁酯进行多级逆流萃取，得到丁酯萃取液，转

4、入pH7.0〜7.2的缓冲液中，然后再转入丁酯中，将此「酯萃取液经活性炭脱色，加入成盐剂，经共沸蒸饰即可得青霉素G钾盐。青霉索G钠盐是将青霉索G钾盐通过离子交换树脂（钠型）而制得。2.谷氨酸的生物发酵生产原理（生理P198）目前工业上应用的谷氨酸产生菌冇谷氨酸棒状杆菌、乳糖发酵短杆菌、散枝短杆菌、黄色短杆菌、噬氨短杆菌等。我国常用的菌种冇北京棒状杆菌、纯齿棒状杆菌等。谷氨酸的生物合成途径人致是：葡超糖经糖酵解（EMP途径）和己糖磷酸支路（HMP途径）生成丙酮酸，再氧化成乙酰辅酶八（乙酰C0A）,然后进入三竣酸循坏，生成a■酮戊二酸。a■酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化及有

5、NH4+存在的条件下，生成谷氨酸。当生物索缺乏时，菌种生长十分缓慢；当生物素过量时，则转为乳酸发酵。因此，一般将生物素控制在亚适量条件下，才能得到高产量的谷氨酸。11・厌氧代谢的特点1、12.连续发酵的特点连续发酵适当微生物培养到对树生长英实，在发酵罐屮一方面以一定速度连续不断的流加新鲜培养基,另一方面又以同样的速度连续不断的将发酵液排出，是发酵罐中微生物的生长和代谢活动始终保持旺盛的稳定，而PH温度、营养成分的浓度、溶解氧等都保持一定，并从系统外部予以调整，使菌种维持在恒定温度下进行连续生长和发酵，这样就大大提高了发酵的生长效率和设备利用率。12发酵终点的判定方法

6、（调控P277）13、VC生物合成原理（产品9）生物合成途L-AA的生物合成在动物及植物中冇着不同的生物合成途怪在动物体内，D-葡萄糖是最初的合成前体，通过D■葡糖醛酸和L■古洛糖-1,4一内醋生成D・葡糖醛酸首先缩成L一古洛糖酸并通过脱水生成L一古洛糖-1.4-内醋，再通过微粒体中L一古洛糖-1,4一内醋氧化酶氧化生成VC-二、论述题（如果出现在简答题部分，按简答题要求答）1.pH在发酵过程屮的变化及调控特点（调控学P251）1.糖在发酵工程中的调控特点（工艺P129-133）2.0D对发酵过程影响的特点3.0D值是发酵培养基浓度、色度、菌体量和菌体伸长膨人的一个综

7、合性指标。净增0D则主要是菌体生长量和菌体伸长膨大所致在谷氨酸发酵过程中，净增0D的控制是一个重耍的控制参数，如净增OD太低，说明菌体量少，会导致发酵周期延长;如净增OD太高，说明菌体合成的多，消耗的碳源多，使产酸率和转化率降低;另外，净增OD太高，还冇可能是由于生物素含量高，而使菌体不能完成长菌型细胞向产酸型细胞的转化，严重影响发酵产酸;此外，净增0D值上升后又下跌或不上升及异常地增高，还可以说明是否污染噬菌体和杂国。在谷氨酸发酵过程中，一般是以净增0D为依据来控制通风量及温度的所以说控制0D值是至关重要的—4.DO对发酵过程影响的特点（调控学P2