发酵工程的有关进展综述

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1、姓名：孙静娴班级：生物工程1012学号1020120222摘要：发酵工程是生物丄程的重要组成部分和®础，是生物工程产业化的重耍环节。它是利川生物技术对微生物进行质的改造，或构建出微生物原来不具有的新性状的菌株。关键词：发酵工程发酵技术发展现状未来展塑正文：发酵工程的闪容随着科学技术的发展不断扩人和充实。现代的发酵工程不仅包括荫体生产和代谢物的发酵生产，还包括微生物机能的利用。其主耍内容包桮生产菌种的选育，发酵条件的优化与控制，反应器的设计及产物的分离、提取与精制等。发酵T程是利用微生物特定性状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系，足将传统发酵

2、与现代的DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的发酵技木。也可以说是渗透冇工程学的微生物学，也是发酵技术工程化的发展。由于主耍利用的是微生物发酵过程来生产产品，W此也可成为微生物工程。发酵工程的发展简史：1、天然发酵阶段在微生物的性质尚未被人们所认识吋，人类己经利川£1然接种方法进行发酵制品的生产。主要产品有洒、洒粕、醋、干酪、酸乳等。当吋还谈不上发酵工业，仅仅是家庭或作坊式的手工业生产。多数产品为厌氣发酵，非纯种培养，凭经验传授技术和产品质量不稳定是这个阶段的特点。2、纯培养技术时期1667年，荷兰人列文霍克(AntonyVanLeowenhoek)发明

3、了显微镜，揭开了微生物世界的秘密。随着微生物的发现，1850-1880年法国巴斯徳(LouisPasteur)通过实验发现了发酵原理，认识到发酵是曲微生物的活动引起的。随着微生物纯培养技术的逐步完善，开创了人为控制微生物的新时代。采川杀菌操作，发明了简便的密闭式发酵罐等技术设备，使发酵失败现象(如腐败)大大减少，即人丁.控制环境条件使发酵效率迅速提高。嫌气性发酵由此逐少发展起来，产品包括酒精、丙酮、丁醇等。在世界范围内利川微牛物分解代谢进行规模化工业生产经WY100多年的历史。因此，微生物纯培养技水的创立是微生物工程发酵技术发展的第一个转折时期。3、通气搅拌的好气性发酵工程技

4、术时期1929年，英国细菌学家傅莱明(Fleming)发现了青霉素。随着青霉素人规模中产的成功，实验室采用摇瓶通风培养以及空气纤维过滤的高效除菌，在20世纪40年代创立了好气性发酵通气搅拌工程技术。抗生素工业的兴起不仅使微生物技术应川到医药工业，而且人人促进了好气性发酵工程和微生物工、Ik的发展。微生物工程己经从分解代谢转为生物合成代谢，可以利用微生物合成积累人量有用的代谢产物，如各种有机酸、酶制剂、维生素、激素等，这己超越微生物正常代谢的范围。因此，通气搅拌的好气性发酵工程技术的创立是微生物工程发酵技术发展的笫二个转折时期。4、人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术时期随着微生

5、物遗传学、生物化学和分子生物学的发展，促进了20世纪60年代氨基酸、核苷酸微生物工业的建立，这是遗传水平上控制微生物代谢的结果。U本于1956年用发酵法生产谷氨酸获得成功，至今可用发酵法生产22种氨基酸，其中18种是且接发酵，4种是酶法转化。氨基酸发酵工业采用了人丄诱变育种与代谢控制发酵的新技术，即首先将微生物进行人工诱变，得到适合生产某种产物的突变株，然P通过人工控制培养，选择性地大fi生产人们所需要的物质。此项工程技术已川于核苷酸类物质、有机酸和一部分抗生素的发酵生产。W此，代谢控制发酵工程技术的创立是微虫物工稈发酵技术发展的第三个转折吋期。5、利用某因工程技术进行发酵阶

6、段20世纪70年代开始，由于DNA体外重组技术的建立，发酵技术进入一个崭新的阶段，这就是以菽因工程技术为中心的生物工程时代。基因工程是采用酶学的万法，将不同来源的DNA进行体外重组，再把重组DNA设法异入受体细胞内，外进行繁殖和遗传"P去，这样人们就能够根据£1己的意愿将微屯物以外的基因构件导入微牛物细胞内，从而定向改变生物性状与功能，创造新的“物种”，使发酵工业能够生产出自然界微生物所不能合成的产物，大大地丰富了发酵丄业的范围，使发酵技术发生了革命性的变化。发酵类型：H前已知具有生产价值的发酵类型有以下五种：一是微生物木身，这是以获得具有某种用途的蘭体为0的的发酵，如川于面

7、包制作的酵母发酵、单细胞蛋G饲料添加剂、灵芝和虫草等菌丝体的生产等；二足微生物酶的发酵，如淀粉酶、糖化酶、蛋0酶、脂肪酶等籼酶制剂的生产等；三是微生物代谢产物发酵，如初级代谢产物（鉍®酸、核苷酸等）生产，次级代谢产物（抗生素、生物碱、细菌毒素等）生产等；叫是微生物转化发酵，它是利用微生物细胞的一•种或多种酶把-•种化合物转化成结构相关的更奋经济价值的产物，如利川谢体将乙醇转化成乙酸的发酵；五是生物工程谢的发酵，这是指利用生物技木方法所获得的“工程苘”，以及细胞融合等技术获得“杂交细胞”等进行培养的新型发