生物工藝原理--復(fù)習(xí)大綱.doc

名詞解釋1、初級(jí)代謝產(chǎn)物：微生物通過初級(jí)代謝途徑，產(chǎn)生微生物自身生長繁殖所必需的代謝產(chǎn)物。2、次級(jí)代謝：是微生物在一定的生理階段出現(xiàn)的一種特殊代謝類型，是某些微生物為了避免在代謝過程中某些代謝產(chǎn)物的積累造成的不利作用，而產(chǎn)生的一類利于生存的代謝類型，次級(jí)代謝產(chǎn)物通常是在生產(chǎn)后期合成。3、濕熱滅菌法：按被滅菌物品的性質(zhì)不同，選擇不同溫度的濕熱蒸汽進(jìn)行滅菌，此法在同一溫度下筆干熱殺菌效力大。4、連續(xù)滅菌：培養(yǎng)基在發(fā)酵罐外經(jīng)過一套滅菌設(shè)備連續(xù)的加熱滅菌，冷卻后送入已滅菌的發(fā)酵罐內(nèi)的滅菌工藝過程，又稱連消。5、誘變育種：利用各種誘變劑處理微生物細(xì)胞，提高基因的隨機(jī)突變頻率，擴(kuò)大變異幅度，通過一定的篩選方法，獲取所需要優(yōu)良菌株的過程。6、菌種初篩：是從分離得到的大量菌種中將合成目的產(chǎn)物的菌種篩選出來的過程。初篩可分為平板篩選和搖瓶發(fā)酵篩選。7、菌種復(fù)篩：對(duì)初篩出來的菌種進(jìn)行復(fù)篩，通常采用搖瓶培養(yǎng)法，一般一個(gè)菌株至少要重復(fù)35個(gè)瓶，培養(yǎng)后的發(fā)酵液必須采用精確分析方法測(cè)定。8、自然選育：在生產(chǎn)過程中，不經(jīng)過人工誘變處理，利用菌種的自發(fā)突變而進(jìn)行菌種篩選的過程。9、種子擴(kuò)大培養(yǎng)：是指將保存在沙土管、冷凍干燥管、斜面試管等中處于休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活化后，再經(jīng)過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)而獲得一定數(shù)量和高質(zhì)量的純種的過程。10、巴斯德消毒法：將待消毒的物品在6062加熱30min或在70加熱15min，以殺死其中的病原菌和一部分微生物的營養(yǎng)體。11、輻射滅菌法：利用高能量的電磁輻射和微粒輻射來殺死微生物。12、微生物轉(zhuǎn)化：是指利用微生物代謝過程中的某些酶或酶系將一種化合物轉(zhuǎn)化成含有特殊功能基團(tuán)產(chǎn)物的生物化學(xué)反應(yīng)。13、質(zhì)粒：是一種能夠獨(dú)立復(fù)制的染色體外遺傳因子。15、連續(xù)發(fā)酵：是指以一定的速度向發(fā)酵罐內(nèi)連續(xù)添加新鮮培養(yǎng)基，同時(shí)以相同的速度流出培養(yǎng)液，從而使發(fā)酵罐內(nèi)的液量維持恒定，微生物在穩(wěn)定狀態(tài)下生長或生產(chǎn)。20、基因工程育種：是應(yīng)用基因工程手段進(jìn)行的，基因工程師一種DNA體外重組技術(shù)，是在分子水平上，根據(jù)需要，用人工方法取得供體DNA上的基因，在體外重組于載體DNA上，再轉(zhuǎn)移入受體細(xì)胞，使其復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，表達(dá)出供體基因原有的遺傳性狀。24、分批補(bǔ)料發(fā)酵：又稱半連續(xù)發(fā)酵，是指在微生物發(fā)酵過程中，間歇式或連續(xù)式補(bǔ)加一種或多種成分的新鮮培養(yǎng)基的培養(yǎng)技術(shù)。問答題2、影響種子質(zhì)量的因素？答：種子質(zhì)量只要受孢子質(zhì)量、培養(yǎng)基、培養(yǎng)條件、種齡和接種量等因素的影響。3、種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)？答：菌種細(xì)胞的生長活力強(qiáng)，移種至發(fā)酵罐后迅速生長，遲緩期短。生理性狀穩(wěn)定。菌體總量及濃度能滿足大容量發(fā)酵罐的要求。無雜菌污染。保持穩(wěn)定的生產(chǎn)能力。4、發(fā)酵工程有哪些問題需要引起重視？答：底物不可能完全轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物，而且會(huì)有很多副產(chǎn)物的產(chǎn)生。由發(fā)酵工程采用的是活細(xì)胞，其產(chǎn)物的生成率一方面受外界環(huán)境的影響，另一方面受細(xì)胞自身的影響，所以工藝控制比較困難，生產(chǎn)波動(dòng)比較大。發(fā)酵工程需要的輔助設(shè)備多，動(dòng)力費(fèi)用比較高。發(fā)酵中，以為底物濃度不能過高，導(dǎo)致需要使用大體積的反應(yīng)器。發(fā)酵廢液中具有較高的COD和BOD，排放前，必須經(jīng)過處理。5、工業(yè)發(fā)酵對(duì)生產(chǎn)菌種選擇有哪些要求？(工業(yè)發(fā)酵對(duì)生產(chǎn)菌種的一般要求是什么？)答：菌種能在廉價(jià)原料制成的培養(yǎng)基上迅速生長和繁殖，并且生成所需的代謝產(chǎn)物產(chǎn)量要高。菌種可以在要求不高，易于控制的培養(yǎng)條件下迅速生長和發(fā)酵，且所需的酶活性高。所選菌種生長速度和產(chǎn)物生成速度應(yīng)較快，發(fā)酵周期較短。根據(jù)代謝控制的要求，選擇單產(chǎn)高的營養(yǎng)缺陷型突變菌株、調(diào)節(jié)突變菌株或野生菌株。選擇一些不易被噬菌體感染的菌株。生產(chǎn)菌種要純粹，不易變異退化，以保證發(fā)酵生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。6、工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基的主要成分？答：碳源、氮源、水、無機(jī)鹽及微量元素、生長因子等。7、請(qǐng)簡要寫出微生物純種分離培養(yǎng)條件的控制措施？答：營養(yǎng)成分控制 控制培養(yǎng)基的酸堿度 添加抑制劑 熱處理 控制培養(yǎng)溫度 通氣條件的控制。9、與分批發(fā)酵相比，連續(xù)發(fā)酵具有哪些優(yōu)、缺點(diǎn)？答：優(yōu)點(diǎn)：可以維持穩(wěn)定的操作條件，有利于微生物的生長代謝，從而使產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量也相應(yīng)保持穩(wěn)定。能夠更有效地實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，降低勞動(dòng)度，減少操作人員與病原微生物和毒性產(chǎn)物接觸的機(jī)會(huì)。減少設(shè)備清洗、準(zhǔn)備和滅菌等非生產(chǎn)占用時(shí)間，提高設(shè)備利用率，節(jié)省勞動(dòng)力和工時(shí)。由于滅菌次數(shù)減少，使測(cè)量儀器探頭的壽命得以延長。容易對(duì)過程進(jìn)行優(yōu)化，有效提高發(fā)酵產(chǎn)率。缺點(diǎn)：由于是開放系統(tǒng)，加上發(fā)酵周期長，容易造成雜菌污染。在長周期連續(xù)發(fā)酵中，微生物容易發(fā)生變異。對(duì)設(shè)備、儀器及控制元器件的技術(shù)要求較高。黏性絲狀菌菌體容易附著在器壁上生長和在發(fā)酵液內(nèi)團(tuán)結(jié)，給連續(xù)發(fā)酵操作帶來困難。11、發(fā)酵過程染菌的防治措施有哪些？答：杜絕種子帶菌。加強(qiáng)空氣凈化，防止空氣帶菌。消滅設(shè)備和管道的死角。防止設(shè)備滲漏。嚴(yán)格操作規(guī)范，減少操作失誤。15、提高發(fā)酵產(chǎn)品產(chǎn)率的措施有哪些？ 答：加強(qiáng)菌種選育，提高菌種的生產(chǎn)能力。不斷改進(jìn)發(fā)酵工藝。優(yōu)選培養(yǎng)基配方。提高設(shè)備利用率。14、造成菌種退化的主要原因有哪些？答：菌種的自發(fā)突變或回復(fù)突變，引起菌體本身的自我調(diào)節(jié)和DNA的修復(fù)，有的因?yàn)橥暾男迯?fù)而恢復(fù)為低產(chǎn)菌株原型，有的因?yàn)殄e(cuò)誤的修復(fù)而產(chǎn)生新的負(fù)突變菌株。細(xì)胞質(zhì)中控制產(chǎn)量的質(zhì)粒脫落或核內(nèi)DNA和質(zhì)粒復(fù)制不一致，若核內(nèi)DNA復(fù)制的速率超過質(zhì)粒，經(jīng)過多次傳代繁殖，細(xì)胞中將出現(xiàn)不具有對(duì)產(chǎn)量起決定作用的質(zhì)粒，造成菌種退化。基因突變是引起菌種退化的根本原因，而移接代數(shù)越多，發(fā)生突變的概率越高。不良的培養(yǎng)和保藏條件，容易誘發(fā)菌種基因或表型的改變，或?qū)е沦|(zhì)粒脫落，導(dǎo)致菌種退化。18、發(fā)酵工程有何特點(diǎn)？答：發(fā)酵工程使用的原料來源廣泛，多為農(nóng)副產(chǎn)品，其中以碳源為主，只加少量有機(jī)和無機(jī)氮源，不含有毒物質(zhì)。發(fā)酵工程的反應(yīng)過程比較溫和，通常在常溫、常壓下進(jìn)行，而且一種設(shè)備可有多種用途。容易進(jìn)行復(fù)雜的高分子化合物的生產(chǎn)，如酶、化學(xué)活性體等。能夠高度選擇性地進(jìn)行復(fù)雜化合物在特定部位的反應(yīng)。生產(chǎn)產(chǎn)品的微生物菌體本身也可作為發(fā)酵產(chǎn)物。發(fā)酵過程是純種培養(yǎng)過程。在操作中要嚴(yán)格防止染菌。在不增加任何設(shè)備投資的情況下，通過菌種選育，改良菌種的生產(chǎn)性能來提高生產(chǎn)能力，可有達(dá)到事半功倍的效果。在發(fā)酵生產(chǎn)中，還可以通過改進(jìn)工藝技術(shù)和設(shè)備來提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。23、染菌發(fā)生的時(shí)期不同對(duì)發(fā)酵的影響如何？答：種子期染菌：若在種子期染菌未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，帶入發(fā)酵罐中，則造成大罐倒灌。發(fā)酵前期染菌：發(fā)酵前期染菌后的雜菌與生產(chǎn)菌爭奪營養(yǎng)物質(zhì)，甚至分泌些代謝物干擾生產(chǎn)菌的正常生長、繁殖和產(chǎn)物的生成。發(fā)酵前期染菌極易造成整批倒灌，損失大，后果嚴(yán)重。發(fā)酵中期染菌：發(fā)酵中期染菌導(dǎo)致大量的營養(yǎng)物質(zhì)被雜菌消耗而不能轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物，同時(shí)雜菌的繁殖又嚴(yán)重干擾了生產(chǎn)菌的代謝及產(chǎn)物的生成，有時(shí)生成產(chǎn)物會(huì)被雜菌利用或破壞。由于發(fā)酵后期，發(fā)酵液指的營養(yǎng)物質(zhì)已接近耗盡，產(chǎn)物的積累較多，如染菌不多，可繼續(xù)進(jìn)行發(fā)酵。3連續(xù)培養(yǎng)：發(fā)酵過程中一邊補(bǔ)入新鮮的料液，一邊以相近的流速放料，維持發(fā)酵液原來的體積。分批培養(yǎng)：屬于間歇的培養(yǎng)方法，生物反應(yīng)器中培養(yǎng)基滅菌、接種后，除了無菌空氣、消泡劑（好氧過程）和酸堿（維持適當(dāng)?shù)膒H），在培養(yǎng)過程中，不再加入其它物料。在此簡單系統(tǒng)內(nèi)所有液體的流量等于零。反應(yīng)結(jié)束，將培養(yǎng)液全部放出，進(jìn)行后處理與分批發(fā)酵比較，連續(xù)發(fā)酵過程具有許多優(yōu)點(diǎn)：在連續(xù)發(fā)酵達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，其非生產(chǎn)占用的時(shí)間要少許多，故其設(shè)備利用率高，操作簡單，產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定，對(duì)發(fā)酵設(shè)備以外的外圍設(shè)備的利用率高，可以及時(shí)排除在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的對(duì)發(fā)酵過程有害的物質(zhì)。但連續(xù)發(fā)酵技術(shù)也存在一些問題，長時(shí)間向發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)提供無菌新鮮空氣和培養(yǎng)基，增加了染菌機(jī)會(huì)。生產(chǎn)菌種的突變。分批發(fā)酵的優(yōu)缺點(diǎn)：操作簡單，周期短，染菌機(jī)會(huì)減少和生產(chǎn)過程，產(chǎn)品質(zhì)量易掌握。但分批培養(yǎng)不適用于測(cè)定其過程動(dòng)力學(xué)，因使用復(fù)合培養(yǎng)基，不能簡單的運(yùn)用Monod方程來描述生長，存在基質(zhì)抑制問題，出現(xiàn)二次生長現(xiàn)象。半連續(xù)發(fā)酵優(yōu)勢(shì)：考慮到補(bǔ)料分批培養(yǎng)雖可通過補(bǔ)料補(bǔ)充養(yǎng)分或前體的不足，但由于有害代謝物的不斷積累，產(chǎn)物合成最終難免受到阻遏。放掉部分發(fā)酵液，再補(bǔ)入適當(dāng)料液不僅補(bǔ)充了養(yǎng)分和前體，而且代謝有害物被稀釋，有利于產(chǎn)物繼續(xù)合成。半連續(xù)發(fā)酵的不足：放掉發(fā)酵液的同時(shí)也丟失了未利用的養(yǎng)分和處于生產(chǎn)旺盛期的菌體；定期補(bǔ)充和帶放使得發(fā)酵液稀釋，送去提煉的發(fā)酵液體積更大；發(fā)酵液被稀釋后可能產(chǎn)生更多的代謝有害物，最終限制發(fā)酵產(chǎn)物的合成；一些經(jīng)代謝產(chǎn)生的前體可能丟失；有利于非生產(chǎn)菌突變株的生長。種齡是指種子罐中培養(yǎng)的菌體開始移入下一級(jí)種子罐或發(fā)酵罐時(shí)的培養(yǎng)時(shí)間。前體 指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中，能直接彼微生物在生物合成過程中合成到產(chǎn)物物分子中去，而其自身的結(jié)構(gòu)并沒有多大變化，但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因加入前體而有較大的提高。 產(chǎn)物促進(jìn)劑是指那些非細(xì)胞生長所必須的營養(yǎng)物，又非前體，但加入后卻能提高產(chǎn)量的添加劑。不同時(shí)間染菌對(duì)發(fā)酵的影響：1種子培養(yǎng)期染菌：種子培養(yǎng)期是指產(chǎn)生菌生長繁殖階段。這時(shí)的培養(yǎng)液中幾乎沒有抗生素（產(chǎn)物）或只有很少抗生素（產(chǎn)物）。因而它防御雜菌能力低，容易污染雜菌。如在此階段染菌，應(yīng)將培養(yǎng)液全部廢棄。2發(fā)酵前期染菌：抵御雜菌能力弱，容易污染雜菌。如果染菌，可以用降低培養(yǎng)溫度，調(diào)整補(bǔ)料量，用酸堿調(diào)pH值，縮短培養(yǎng)周期等措施予以補(bǔ)救。但是這些措施的效果均不理想。如果前期染菌，且培養(yǎng)基養(yǎng)料消耗不多，可以重新滅菌，補(bǔ)加一些營養(yǎng)，重新接種再用3發(fā)酵中期染菌：如果染菌，可降溫培養(yǎng)，減少補(bǔ)料，密切注意代謝變化情況。也可降低空氣流量，減速攪拌或停止攪拌。如果發(fā)酵單位到達(dá)一定水平可以提前放罐，或者抗生素生產(chǎn)中可以將高單位的發(fā)酵液輸送一部分到染菌罐，抑制雜菌。4發(fā)酵后期染菌：發(fā)酵后期發(fā)酵液內(nèi)已積累大量的產(chǎn)物，特別是抗生素，對(duì)雜菌有一定的抑制或殺滅能力。因此如果染菌不多，對(duì)生產(chǎn)影響不大。如果染菌嚴(yán)重，又破壞性較大，可以提前放罐。發(fā)酵染菌對(duì)過濾的影響 染菌的發(fā)酵液一般發(fā)粘，有的甚至發(fā)臭，菌體大多數(shù)自溶，所以在發(fā)酵液過濾時(shí)不能或很難形成濾餅，導(dǎo)致過濾困難。由于過濾困難，過濾時(shí)間拉長，從而影響發(fā)酵液儲(chǔ)罐和過濾設(shè)備的周轉(zhuǎn)使用，破壞了生產(chǎn)平衡。 染菌發(fā)酵液還會(huì)因過濾困難而大幅度降低過濾收率，直接影響提煉總收率 染菌原因：設(shè)備滲漏、空氣帶菌、種子帶菌、滅菌不徹底、技術(shù)管理不善染菌后的措施：（1）發(fā)酵液必須滅菌后才可放下水道（2）尋找染菌的原因（3）染菌嚴(yán)重時(shí)，車間環(huán)境要用石灰消毒產(chǎn)生噬菌體的原因：活菌體隨意排放，造成噬菌體的感染源 危害：造成斷種，無法生產(chǎn)噬菌體的防治：（1）建立工廠環(huán)境清潔衛(wèi)生制度（2）感染噬菌體的培養(yǎng)物不得帶入菌種室、搖瓶間（3）發(fā)現(xiàn)噬菌體停攪拌、小通風(fēng)，將發(fā)酵液加熱到70800C殺死噬菌體，才可排放。（4）環(huán)境用漂白粉消毒（5）選育抗噬菌體的菌種初級(jí)代謝產(chǎn)物（中間代謝產(chǎn)物）：對(duì)數(shù)生長期形成的產(chǎn)物，如氨基酸、核苷酸、蛋白質(zhì)、核酸等，是菌體自身生長繁殖所必須的，次級(jí)代謝產(chǎn)物：在生長的穩(wěn)定期，某些菌體能合成一些具有特定功能的產(chǎn)物，如抗生素、生物堿、細(xì)菌毒素、植物生長因子等。它們與菌體生長繁殖無明顯關(guān)系。連續(xù)發(fā)酵定義：所謂連續(xù)發(fā)酵是指在微生物培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長期時(shí)，以一定的速率把新鮮的培養(yǎng)基連續(xù)的供給均勻混合的發(fā)酵系統(tǒng)，并以相同的速率放出含有細(xì)胞和產(chǎn)物的發(fā)酵液的過程，發(fā)酵液中營養(yǎng)基質(zhì)的濃度始終維持恒定狀態(tài)，微生物保持在生長旺盛的對(duì)數(shù)生長期。連續(xù)發(fā)酵的生長特征：在開放式連續(xù)發(fā)酵系統(tǒng)中，培養(yǎng)系統(tǒng)中的微生物細(xì)胞隨著發(fā)酵液的流出而被帶走，細(xì)胞流出的速度等于細(xì)胞生成的速度。細(xì)胞在整個(gè)發(fā)酵過程中始終處于生長旺盛的對(duì)數(shù)生長期。連續(xù)發(fā)酵的特點(diǎn)：1簡化了裝料、滅菌、出料、投料、清洗、消毒等許多單元操作，從而減少了非生長時(shí)間和提高了設(shè)備的利用率，縮短了發(fā)酵運(yùn)轉(zhuǎn)周期，提高了生產(chǎn)率。2連續(xù)培養(yǎng)始終使得細(xì)胞處于生長旺盛的對(duì)數(shù)生長期，可以明顯的提高生產(chǎn)率。3連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)過程比較穩(wěn)定、均衡，發(fā)酵罐內(nèi)的微生物、基質(zhì)、產(chǎn)物、溶氧濃度、冷卻要求以及pH值的控制等各種參數(shù)均維持在一定的水平上便于利用各種儀表進(jìn)行自動(dòng)控制。4由于連續(xù)化發(fā)酵采用管道化和自動(dòng)化生產(chǎn)，明顯降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了大量的動(dòng)力、人力、水和蒸汽5產(chǎn)品穩(wěn)定，產(chǎn)量比較高連續(xù)發(fā)酵的缺點(diǎn)：一次生代謝產(chǎn)物為發(fā)酵產(chǎn)品的發(fā)酵，發(fā)酵過程中的生理生化特性，發(fā)酵動(dòng)力學(xué)等均未充分了解。連續(xù)發(fā)酵對(duì)基質(zhì)利用率比較低，造成成本增加。生產(chǎn)菌株容易退化。菌種容易受到污染。工業(yè)培養(yǎng)基的組成成分波動(dòng)比較大，嚴(yán)重制約了連續(xù)發(fā)酵。補(bǔ)料分批發(fā)酵以分批發(fā)酵為基礎(chǔ)，是介于分批發(fā)酵與連續(xù)發(fā)酵之間的一種發(fā)酵技術(shù)。在分批發(fā)酵培養(yǎng)開始，投入較低的濃度底物，當(dāng)微生物開始消耗底物后，間歇或連續(xù)地補(bǔ)加新鮮培養(yǎng)基，而不從發(fā)酵罐中放出培養(yǎng)液的一種發(fā)酵方式。補(bǔ)料分批發(fā)酵目的：打破底物阻遏作用。補(bǔ)料分批發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)：利用分批發(fā)酵的方式可以，使得發(fā)酵系統(tǒng)中維持較低基質(zhì)濃度，解除底物阻遏效應(yīng)，并維持適當(dāng)?shù)木w濃度，不至于加劇供氧矛盾。 利用補(bǔ)料分批發(fā)酵的方式避免在培養(yǎng)基中積累有毒的代謝物。 能夠增加微生物細(xì)胞的合成能力，因?yàn)橥ㄟ^補(bǔ)料工藝能夠不斷的提供足夠的養(yǎng)料用于合成產(chǎn)物。尤其是提高非偶聯(lián)型產(chǎn)物的合成量。 能夠降低發(fā)酵液的黏性，提高溶氧補(bǔ)料分批發(fā)酵的缺點(diǎn)： 要求操作著具有較高的操作技能。容易染菌。偶聯(lián)型：所謂的偶聯(lián)型的微生物反應(yīng)，是指產(chǎn)物的形成和微生物的生長直接相關(guān)，兩者的生成是平行的。pH值對(duì)菌體生長和代謝產(chǎn)物合成的影響菌種不同對(duì)pH要求不同菌種相同pH不同形成的產(chǎn)物不同菌種生成和發(fā)酵的最適pH不同形成的產(chǎn)物不同。pH對(duì)微生物生長繁殖和代謝產(chǎn)物形成影響的主要原因：1、影響原生質(zhì)膜的性質(zhì)2、影響酶的活性3、影響營養(yǎng)物質(zhì)和中間代謝產(chǎn)物的解離發(fā)酵過程pH值的調(diào)節(jié)及控制1、調(diào)整培養(yǎng)基的組分2、在發(fā)酵過程中進(jìn)行控制添加CaCO3： 氨水流加法 尿素流加法 3、通過補(bǔ)料調(diào)pH 4、當(dāng)補(bǔ)料與調(diào)pH發(fā)生矛盾時(shí)，加酸堿調(diào)pH補(bǔ)料培養(yǎng)（FBC）的優(yōu)點(diǎn):1、可以解除底物抑止、產(chǎn)物反饋抑制和分解代謝物的阻遏2、減少細(xì)胞對(duì)發(fā)酵液流變學(xué)的影響3、控制細(xì)胞質(zhì)量的手段4、理論研究的手段，為自動(dòng)控制和最優(yōu)控制提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)FBC的作用1、可以控制抑制性底物的濃度2、可以解除或減弱分解代謝物的阻遏3、可以使發(fā)酵過程最佳化補(bǔ)料的內(nèi)容 1補(bǔ)充微生物能源和碳源2補(bǔ)充菌體所需要的氮源3加入某些微生物生長或合成所需要的微量元素或無機(jī)鹽4加入某些誘導(dǎo)酶的作用底物補(bǔ)料的原則1、根據(jù)菌體本身的遺傳特性、生長代謝規(guī)律2、根據(jù)生產(chǎn)需要補(bǔ)糖的控制1、補(bǔ)糖的時(shí)間。與培養(yǎng)基中的碳源種類、用量、消耗速度、前期發(fā)酵條件、菌種特性、種子質(zhì)量等有關(guān)2、補(bǔ)糖的方式和控制指標(biāo)菌體濃度對(duì)發(fā)酵的影響 菌體濃度與菌體生長速率直接相關(guān) 菌體濃度的大小影響產(chǎn)物的得率 控制培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的含量來控制菌體濃度溫度對(duì)微生物生長影響 影響酶的活性、影響細(xì)胞內(nèi)各種反應(yīng)速度 最低生長溫度、最高生長溫度、最適生長溫度 在最適范圍內(nèi)生長速度隨溫度升高而增加，生長周期縮短 不同生長階段的微生物對(duì)溫度的反應(yīng)不同溫度對(duì)發(fā)酵的影響 1、影響反應(yīng)速度2、溫度影響酶系的組成及酶的特性3、溫度影響發(fā)酵的方向4、溫度還影響基質(zhì)溶解度。在發(fā)酵液中的溶解度也影響菌對(duì)某些基質(zhì)的分解吸收。因此對(duì)發(fā)酵過程中的溫度要嚴(yán)格控制。分批發(fā)酵 是一種準(zhǔn)封閉式系統(tǒng)。 一次投料，一次接種，一次收獲的間歇式培養(yǎng)方式。培養(yǎng)過程中，接種物要經(jīng)過5個(gè)時(shí)期。即延遲期、 對(duì)數(shù)生長期、減速期、穩(wěn)定期和衰亡期。分批培養(yǎng)的特點(diǎn)操作簡單、周期短、染菌機(jī)會(huì)少和生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量易掌握。但是生產(chǎn)率相對(duì)較低。連續(xù)發(fā)酵 連續(xù)發(fā)酵是指在培養(yǎng)過程中，連續(xù)地向發(fā)酵罐中加入培養(yǎng)基，同時(shí)以相同的流速從發(fā)酵罐中排出含有產(chǎn)品的培養(yǎng)基的發(fā)酵方式。一般連續(xù)培養(yǎng)方式很多：攪拌發(fā)酵罐和管式反應(yīng)器；恒化和恒濁；循環(huán)式和非循環(huán)式；單級(jí)和多級(jí)。連續(xù)培養(yǎng)特點(diǎn)：微生物細(xì)胞的生長速率、產(chǎn)物的代謝均處于恒定狀態(tài)，可達(dá)到穩(wěn)定高速培養(yǎng)微生物細(xì)胞或生產(chǎn)大量的代謝產(chǎn)物的目的。生產(chǎn)率得以提高。補(bǔ)料分批發(fā)酵 在分批培養(yǎng)過程中，間歇或連續(xù)地補(bǔ)加新鮮培養(yǎng)基，而不從發(fā)酵罐中間斷地放出培養(yǎng)液的培養(yǎng)方法。 工業(yè)上利用分批補(bǔ)料培養(yǎng)以消除阻遏并保持通氣條件。分批補(bǔ)料培養(yǎng)還可以防止培養(yǎng)基中某一組分的毒性。氮源利用和碳源利用的關(guān)系 微生物對(duì)氮源的利用速度為：氨態(tài)氮-硝態(tài)氮-有機(jī)氮。 氨的過高過低都會(huì)對(duì)產(chǎn)物形成造成不良的影響。氮源的利用速度與碳源的利用速度是很有關(guān)系的。糖代謝的許多中間產(chǎn)物是氨基酸合成的前體。碳氮比例的調(diào)節(jié)生產(chǎn)上多采用控制碳氮比例以滿足菌體的大量繁殖，又能大量形成產(chǎn)物。酵母細(xì)胞的碳氮比為：100：20；霉菌細(xì)胞的碳氮比100：10。發(fā)酵培養(yǎng)基的碳氮比約為：100：0.2-2.0。 谷氨酸生產(chǎn)中的碳氮比約為：100：15-21填空題1、菌種選育的方法主要包括？答：自然選育、誘變育種、雜交育種和基因工程育種。2、一般情況下分離細(xì)菌、放線菌及分離酵母、霉菌常用的培養(yǎng)基是？答：分離細(xì)菌常用的培養(yǎng)基為牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基，分離放線菌常用的培養(yǎng)基是淀粉瓊脂培養(yǎng)基。分離酵母、霉菌常用麥芽汁或米曲汁培養(yǎng)基。3、碳源可分為？答：糖類，油脂，有機(jī)酸、低碳醇