发酵工程简介

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1、信息体：在卵子中，母体信息以核糖核酸蛋白（RNP）颗粒形式存在，其沉降系数比核糖体还大。发酵工程（1）发酵工程组成从广义上讲，由三部分组成：上游工程、发酵工程、下游工程。1.2发酵工程的发展历史发酵现象→酿造食品工业→非食品工业→青霉素→抗菌素发酵工业→氨基酸,核酸发酵（代谢控制发酵）→基因工程菌→动物细胞大规模培养→植物细胞大规模培养→藻类细胞大规模培养→转基因动物第一个转折点：非食品工业第二个转折点：青霉素→抗菌素发酵工业第三个转折点：切断支路代谢:酶的活力调控,酶的合成调控(反馈控制和反馈阻遏),解除菌体自身的反馈调节,突变株

2、的应用,前体、终产物、副产物等近代转折点：基因、动物、海洋微生物产物：微生物细胞，酶，药物活性物质，特殊化学物质和食品添加剂。1.3发酵工程的意义l抗生素工业的发展l建立了一套完整的好氧发酵技术，大型搅拌发酵罐培养方法l推动了整个发酵工业的深入发展l为现代发酵工程奠定了基础动力学与反应器工程：本征动力学：即没有在生物反应器中各种形式的传递过程等工程因素影响时的微生物反应的固有反应速率。宏观动力学：但是实际发酵过程是在生物反应器中进行，因此，从实用意义出发，人们重视一定反应器内检测到的反应速率即总反应速率及其影响因素，这就是宏观动力学

3、研究。生物反应工程：它涉及二方面的内容，即宏观微生物反应动力学和生物反应器工程。其中反应器工程是指包括影响微生物反应宏观动力学的生物反应器形式、结构、操作方式、物料混和传递过程特性等───形成了经典的以动力学为基础的工程学概念微生物生长和反应过程研究必须从基质进入细胞，胞内反应，代谢产物的胞内外分泌等全过程进行分析要经过1000多步胞内反应才能转化为代谢产物和细胞成分，我们不可能对这些反应进行一一定量的计算从工程学角度研究对生长反应的影响。研究各类微生物代谢平衡的理论、方法和实际有效的实验量化数据。例如胞内反应中分解代谢、合成代谢和

4、大分子物质合成之间的物质和能量的关系。───形成了经典的以化学计量学和热力学研究为基础的发酵工程生物学（2）第一节工业上常见的微生物细菌、放线菌、酵母和霉菌优点：体积小、种类多、分布广、繁殖快、便于培养、不受时间、季节、地区的限制缺点：生产菌也是杂菌1.放线菌71、链霉菌属：产生许多著名的抗生素，如链霉素、红霉素、四环素等。2、诺卡氏菌属：烃类发酵，污水处理，产生抗生素（如万古霉素、头孢菌等）3、小单孢菌属：可产生多种抗生素，如庆大霉素、利福霉素等。4、放线菌属：多为致病菌酵母菌的培养特征：①菌落：特征：表面湿润而粘滑、白色或红色、

5、比细菌菌落大。②液体培养：特征：在培养基液面上形成薄膜或沉淀于瓶底，（发酵型酵母菌产生二氧化碳气体使培养基表面充满泡沫）霉菌的菌落特征：特征：圆形、绒毛状、絮状或蜘蛛网状大:长得很快，可蔓延至整个平板;疏松:与培养基结合不紧，用接种环很易挑取。色彩：孢子有不同形状、结构和颜色，可使各种霉菌菌落呈现不同结构和色泽。霉菌可产生水溶性色素和非水溶性(脂溶性)色素。霉菌的常见属n①单细胞霉菌1．毛霉属（逐级分枝）n高产蛋白酶n应用：制作腐乳和豆豉，有的种用于生产柠檬酸。2．根霉属（假根处分枝）n高产淀粉水解酶n应用：作为糖化菌（淀粉水解）n

6、用根霉和酵母菌混合作为酒曲。工业还用于生产乳酸、延胡羧酸、丁烯二酸等物质。3．镰刀霉属n镰刀—孢子囊形状呈镰刀形、长柱形、球形，有多细胞与单细胞之分。n应用：可用于处理含氰废水。（镰刀霉对氰化物的分解能力强）5．交链孢霉属n交链—孢子囊链式相连n单个孢子呈纺锤形，有横和竖的隔膜将孢子分隔呈砖壁状n应用：白地霉饲料；菌体蛋白营养价值高，可食用或作饲料；处理酒糟废水霉菌的代表属（一）毛霉属（Mucor)在分类系统中属于接合菌纲、毛霉目。分布:广泛分布于土壤、空气中，也常见于水果、蔬菜、各类淀粉食物、谷物上，引起霉腐变质。特征：低等真菌，

7、菌丝发达、繁密，为白色、无隔多核菌丝，为单细胞真菌。菌落蔓延性强，多呈棉絮状。代表种：高大毛霉、总状毛霉和梨形毛霉。毛霉的应用：§能产生蛋白酶，具有很强的蛋白质分解能力，多用于制作腐乳、豆豉。§有的可产生淀粉酶，把淀粉转化为糖。在工业上常用作糖化菌或生产淀粉酶。§有些毛霉还能产生柠檬酸、草酸等有机酸，有的也可用于甾体转化。7（二）根霉（Rhizopus)：与毛霉同属接合菌纲毛霉目。分布:分布于土壤、空气中，常见于淀粉食品上，可引起霉腐变质和水果、蔬菜的腐烂。形态特征：很多特征与毛霉相似，菌丝也为白色、无隔多核的单细胞真菌，多呈絮状。

8、主要区别在于根霉有假根和匍匐枝，与假根相对处向上生出孢囊梗。孢子囊梗与囊轴相连处有囊托，无囊领。繁殖：无性繁殖产孢囊孢子，有性繁殖产生接合孢子。根霉的孢子囊和孢囊孢子多为黑色或褐色，有的颜色较浅。代表种：米根霉（R.oryzae)黑根