發(fā)酵工程簡介

關(guān)于發(fā)酵工程簡介第一頁，共十一頁，2022年，8月28日一、應(yīng)用發(fā)酵工程的生產(chǎn)實(shí)例豆餅的水解液、玉米漿、尿素、磷酸氫二鉀、氧化鉀、硫酸鎂、生物素等（＿＿＿＿＿＿＿）菌種－發(fā)酵罐滅菌、冷卻谷氨酸條件控制－加工－產(chǎn)品天然液體培養(yǎng)基Na2CO3溶液中和、過慮、濃縮、離心分離等溫度、pH、時(shí)間、氧氣谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌第二頁，共十一頁，2022年，8月28日二、發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容菌種選育自然界選種、誘變育種、基因工程、細(xì)胞工程培養(yǎng)基配制根據(jù)培養(yǎng)基的配制原則制備，實(shí)踐中需多次試驗(yàn)配方滅菌殺滅雜菌（胞體、孢子及芽孢）擴(kuò)大培養(yǎng)和接種發(fā)酵過程（中心階段）檢測進(jìn)程，滿足營養(yǎng)需要；嚴(yán)格控制溫度、pH、溶氧、轉(zhuǎn)速等分離純化菌體：過濾、沉淀代謝產(chǎn)物：蒸餾、萃取、離子交換第三頁，共十一頁，2022年，8月28日三、發(fā)酵工程的應(yīng)用1、醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用生產(chǎn)藥品2、食品工業(yè)上的應(yīng)用生產(chǎn)傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品：啤酒、果酒、食醋生產(chǎn)食品添加劑：酸味劑、鮮味劑、色素、甜味劑解決糧食短缺：單細(xì)胞蛋白產(chǎn)基因工程藥品（需使用工程菌）第四頁，共十一頁，2022年，8月28日四、問題展臺(tái)

1、在酶活性的調(diào)節(jié)中（如右圖），我們已經(jīng)知道，當(dāng)菌體內(nèi)的谷氨酸合成過量時(shí)，就會(huì)抑制谷氨酸脫氫酶的活性，從而導(dǎo)致合成途徑中斷。為了源源不斷地得到谷氨酸，應(yīng)該選育什么樣的谷氨酸棒狀桿菌作為菌種？通常有哪些選育方法？葡萄糖中間產(chǎn)物α－酮戊二酸

谷氨酸脫氫酶

NH4+谷氨酸抑制選擇細(xì)胞膜通透性較強(qiáng)，在細(xì)胞內(nèi)不積累谷氨酸的谷氨酸棒狀桿菌作為菌種。方法有：誘變育種、基因工程、細(xì)胞工程。第五頁，共十一頁，2022年，8月28日

2、配制培養(yǎng)基的營養(yǎng)物質(zhì)應(yīng)符合哪些要求？分析教材(P93)中提供的培養(yǎng)基的配方，是否符合要求？培養(yǎng)基應(yīng)滿足微生物生長所需同要的碳源、氮源、水、無機(jī)鹽和生長因子等營養(yǎng)需求。培養(yǎng)基：碳源：氮源：無機(jī)鹽：生長因子：培養(yǎng)液豆餅的水解液、玉米漿尿素磷酸氫二鉀、氧化鉀、硫酸鎂生長素第六頁，共十一頁，2022年，8月28日

3、為什么說“在實(shí)踐中，培養(yǎng)基的配方要經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)才能確定？因?yàn)椴煌鬯枰臓I養(yǎng)物質(zhì)和pH不同，另外，同一菌種在不同的階段（主要分生長階段和代謝產(chǎn)物積累階段）所需要的營養(yǎng)物質(zhì)和pH不同。

4、擴(kuò)大培養(yǎng)與發(fā)酵生產(chǎn)過程中的培養(yǎng)有何不同？擴(kuò)大培養(yǎng)是為了讓菌體在短時(shí)期內(nèi)快速增殖，而發(fā)酵過程中的培養(yǎng)是為了獲得代謝產(chǎn)物，目的不同彩的培養(yǎng)條件就有可能不同。如：在酒精發(fā)酵過程中，擴(kuò)大培養(yǎng)是為了促使酵母菌增殖，因此是在有氧條件下進(jìn)行，而在發(fā)酵產(chǎn)生酒精的過程中則必須在無氧條件下進(jìn)行以獲得大量的酒精。第七頁，共十一頁，2022年，8月28日

5、結(jié)合教材實(shí)例，說明如果發(fā)酵條件控制不當(dāng)，會(huì)造成什么不良影響。這些條件是通過影響什么而實(shí)現(xiàn)的？一是影響菌種的生長繁殖，二是影響菌種代謝產(chǎn)物的形成。例如：在谷氨酸發(fā)酵過程中，當(dāng)pH呈酸性時(shí)，谷氨酸棒狀桿菌就會(huì)生成乙酰谷氨酰胺；當(dāng)溶氧不足時(shí)，生成的代謝產(chǎn)物就會(huì)是乳酸或琥珀酸。溫度、氧氣、pH等條件是通過影響酶的活性而實(shí)現(xiàn)的，最終改變代謝途徑、代謝產(chǎn)物。第八頁，共十一頁，2022年，8月28日小結(jié):發(fā)酵工程簡介（1）應(yīng)用發(fā)酵工程的生產(chǎn)實(shí)例——谷氨酸發(fā)酵選育菌種——配制培養(yǎng)基——滅菌——無菌接種（冷卻后加入菌種）——發(fā)酵（通氣、攪拌、溫度和pH）——味精（谷氨酸鈉）生成和提?。?）發(fā)酵工程的概念、內(nèi)容及應(yīng)用。應(yīng)用：①批量生產(chǎn)藥物：如抗生素、維生素、動(dòng)物激素、藥用氨基酸、核苷酸等②批量生產(chǎn)食品：如啤酒、果酒、食醋、食品添加劑、高蛋白低脂肪食品等第九頁，共十一頁，2022年，8月28日[例1]可以作為自養(yǎng)微生物氮源的是（）A.N2、尿素B.牛肉膏、蛋白胨C.尿素、酵母粉D.銨鹽、硝酸鹽五、例題分析D[例2]溫度對(duì)發(fā)酵過程的影響，不正確的是（）A.溫度過高，發(fā)酵周期縮短，產(chǎn)量降低B.溫度不影響生物合成的途徑