第五章 發(fā)酵工程課件

第五章發(fā)酵工程主講人：黃循吟第五章發(fā)酵工程一、概述問題：1、什么是發(fā)酵？

2、什么是發(fā)酵工程？它研究的內(nèi)容是什么？

3、發(fā)酵工程應(yīng)用微生物的目的和范圍是什么樣的？

4、導(dǎo)致發(fā)酵工程的發(fā)展出現(xiàn)轉(zhuǎn)折的關(guān)鍵技術(shù)有哪些？（發(fā)展簡(jiǎn)史如何？）第五章發(fā)酵工程發(fā)酵：在生理、生化上，發(fā)酵也稱為發(fā)酵作用，是指有機(jī)化合物既作為電子受體也作為電子供體的生物降解過程。它有兩種解釋，一是指由微生物作用于有機(jī)化合物的產(chǎn)能分解代謝，一般是在厭氧條件下進(jìn)行并放出氣體的過程。二是指生物體內(nèi)有機(jī)化合物的產(chǎn)能分解代謝，在缺乏分子氧的條件下進(jìn)行，將有機(jī)化合物作氧化劑，也用作可氧化的作用物，有時(shí)也稱為無氧呼吸或無氧發(fā)酵。在工業(yè)上，發(fā)酵也稱發(fā)酵工程，現(xiàn)代發(fā)酵工程是指微生物在好氧或厭氧環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖、代謝以獲得者產(chǎn)品的過程。第五章發(fā)酵工程發(fā)酵工程：狹義發(fā)酵工程：是微生物工程，即利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)為人類制造有用產(chǎn)品或提供服務(wù)的技術(shù)。廣義發(fā)酵工程：除了微生物工程之外，還包括細(xì)胞發(fā)酵工程、動(dòng)物細(xì)胞發(fā)酵工程和生化工程。研究的內(nèi)容：1）、利用現(xiàn)代生物學(xué)手段進(jìn)行微生物優(yōu)良菌種的選育；第五章發(fā)酵工程2）、微生物菌種的生產(chǎn)。即利用先進(jìn)事跡的生產(chǎn)工藝高純度對(duì)某微生物進(jìn)行大量的人工純培養(yǎng)；3）、微生物初級(jí)和次級(jí)代謝產(chǎn)物的發(fā)酵生產(chǎn)；4）、利用微生物的功能對(duì)某些化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行修飾和改造，對(duì)某些有毒物質(zhì)進(jìn)行分解，以及對(duì)礦產(chǎn)材料進(jìn)行浸提和濃縮等。第五章發(fā)酵工程發(fā)酵工程應(yīng)用微生物的目的和范圍：發(fā)酵工程是以工業(yè)化生產(chǎn)為目的，也就是通過微生物的代謝活動(dòng)來獲得醫(yī)藥、食品、化工等產(chǎn)品以及進(jìn)行生物學(xué)材料和非生物材料與環(huán)保等方面的過程，因此，發(fā)酵工程的應(yīng)用目的和范圍有三種情況：一是直接生產(chǎn)菌體；二是利用微生物代謝產(chǎn)物；三是微生物學(xué)功能的利用。第五章發(fā)酵工程意義：由于發(fā)酵工業(yè)具有高效、安全、投資省、見效快和污染小的特點(diǎn)，因此，它日益受到各方面的重視，目前，已建立了一批微生物學(xué)產(chǎn)業(yè)，成為世界經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。生物工程中的各個(gè)領(lǐng)域如細(xì)胞工程、基因工程、酶工程、單克隆抗體、生物量的轉(zhuǎn)化等研究成果，一般都要通過發(fā)酵工程才能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，獲得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。就這個(gè)意義來說，發(fā)酵工程可以說是生物工程的重要組成部分，是大多數(shù)生物工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。第五章發(fā)酵工程導(dǎo)致發(fā)酵工程的發(fā)展出現(xiàn)轉(zhuǎn)折的關(guān)鍵技術(shù)：

生物工程技術(shù)是古老又年輕的技術(shù)體系，這主要是基于利用微生物進(jìn)行某些產(chǎn)品生產(chǎn)其歷史確實(shí)可以久遠(yuǎn)。經(jīng)歷了四個(gè)轉(zhuǎn)折時(shí)期：1）傳統(tǒng)的微生物發(fā)酵技術(shù)——天然發(fā)酵特點(diǎn)：多數(shù)產(chǎn)品為嫌氣發(fā)酵，非純種培養(yǎng)，憑經(jīng)驗(yàn)傳授技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。生產(chǎn)方式是僅僅是家庭式作坊手工業(yè)生產(chǎn)，還談不上發(fā)酵工業(yè)。主要產(chǎn)品有各種飲料酒、酒精、醬、醬油、醋、干酪、乳酸等。第五章發(fā)酵工程2）第一代微生物發(fā)酵技術(shù)——純培養(yǎng)技術(shù)的建立

特點(diǎn)：?jiǎn)畏N微生物的分離和純培養(yǎng)技術(shù)的確立，使發(fā)酵技術(shù)從天然轉(zhuǎn)變?yōu)榧兣囵B(yǎng)發(fā)酵，實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)技術(shù)進(jìn)步（也可稱為第一轉(zhuǎn)析點(diǎn)）。因此人類開始了人為地控制微生物的發(fā)酵進(jìn)程，從而使發(fā)酵的生產(chǎn)技術(shù)得到巨大的改良，提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。從19世紀(jì)末到20世紀(jì)30年代，出現(xiàn)的產(chǎn)品有乳酸、酒精、面包酵母、丙酮-丁醇等厭氧產(chǎn)品和檸檬酸、淀粉酶、蛋白酶等好氧產(chǎn)品。第五章發(fā)酵工程均為表面培養(yǎng)，產(chǎn)品的生產(chǎn)過程較為簡(jiǎn)單，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求不高，規(guī)模不大。3）第二代微生物發(fā)酵技術(shù)——深層培養(yǎng)技術(shù)和代謝控制發(fā)酵技術(shù)A、青霉素發(fā)酵生產(chǎn)的成功，給人類醫(yī)療保健事業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)，同時(shí)在發(fā)酵工業(yè)發(fā)展史上寫了嶄新的一頁，給發(fā)酵技術(shù)帶來了以下兩在功績(jī)：一是開拓了以青霉素為先鋒的龐大的抗生素發(fā)酵工業(yè)；二是建立了深層培養(yǎng)法（sabmegedculture），把通氣攪拌技術(shù)引入發(fā)酵工業(yè)。它使需氧菌的發(fā)酵生產(chǎn)從此走上大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)途徑，通氣攪拌液體深層發(fā)酵技術(shù)是現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)的最主要的生產(chǎn)方式，這是發(fā)酵技術(shù)的第二個(gè)轉(zhuǎn)折時(shí)期。第五章發(fā)酵工程代謝控制發(fā)酵技術(shù)是應(yīng)用動(dòng)態(tài)生物化學(xué)的知識(shí)和遺傳學(xué)的理論選育微生物突變珠，從DNA分子水平上、控制微生物的化謝途徑，進(jìn)行最合理的代謝、積累大量有用發(fā)酵產(chǎn)物的技術(shù)。此技術(shù)不僅已在系列aa、以及核苷酸物質(zhì)的發(fā)酵生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用、而且在抗生素等次級(jí)代謝產(chǎn)物的發(fā)酵中也得到廣泛的應(yīng)用。據(jù)此考慮，代謝控制發(fā)酵技術(shù)為發(fā)酵技術(shù)發(fā)展的第三個(gè)轉(zhuǎn)折時(shí)期。1960-1970年這段時(shí)期是代謝控制發(fā)酵技術(shù)廣泛應(yīng)用的頂盛時(shí)期，幾乎所有的aa和核苷酸物質(zhì)都可以導(dǎo)用發(fā)酵法生產(chǎn)。第五章發(fā)酵工程4）第三代微生物發(fā)酵技術(shù)——微生物工程七十年代以后，由于微生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)與工程學(xué)的合流，產(chǎn)生了一門嶄新的技術(shù)科學(xué)——生物工程（生物技術(shù)）。那么利用細(xì)胞工程和基因工程育種技術(shù)，可以構(gòu)建出新型的工業(yè)發(fā)酵菌株（即工程菌株或工程細(xì)胞株），使發(fā)酵產(chǎn)品更加專一化，產(chǎn)品類型更加多樣化；利用固定化技術(shù)構(gòu)建的生物反應(yīng)器和生物傳感器，使發(fā)酵設(shè)備更加小型化，發(fā)酵操作更加自動(dòng)化；第五章發(fā)酵工程利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行發(fā)酵過程程序控制，使發(fā)酵工藝更加精確化；另外利用超濾、萃取、親和層析以及高壓液相色譜等技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品提取與純化，使產(chǎn)品的純度和得率大大提高。從而使發(fā)酵工程成為生物工程的重要組成部分，成為真正的高技術(shù)，微生物工程也就進(jìn)入了生物工程的新階段。因此，細(xì)胞工程和基因工程育種技術(shù)、固定化技術(shù)以及發(fā)酵過程中的計(jì)算機(jī)程序控制技術(shù)的建立，是發(fā)酵技術(shù)發(fā)展的第四個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。第五章發(fā)酵工程近年來，發(fā)酵工業(yè)又有了很大的發(fā)展。這是由于：一方面是對(duì)微生物產(chǎn)生的各種生物活性物質(zhì)和各種轉(zhuǎn)化的活性菌株進(jìn)行了大規(guī)模的篩選，不僅陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些新的活性物質(zhì)，如特異性酶激活劑、免疫調(diào)節(jié)劑乃至除草劑等，而且還發(fā)現(xiàn)了一些新的轉(zhuǎn)化活性，如甾體激素的轉(zhuǎn)化、氨基酸轉(zhuǎn)化等，使過去與發(fā)酵無關(guān)的一些產(chǎn)品在今天能用發(fā)酵的方法來生產(chǎn)，從而大大地拓寬了發(fā)酵工業(yè)的范圍；另一方面是微生物生理代謝及遺傳學(xué)的研究取得了重大進(jìn)展，從而使長(zhǎng)期處于經(jīng)驗(yàn)式研究方法的育種與發(fā)酵工作開始向所謂理性化研究方法轉(zhuǎn)變。發(fā)酵工藝及其程序控制的研究、新的第五章發(fā)酵工程生物反應(yīng)器及傳感器的應(yīng)用，提高了發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展水平；基因工程和酶工程與發(fā)酵技術(shù)相互滲透，用現(xiàn)代生物工程技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的改造，使發(fā)酵工業(yè)獲得更大的活力；重組DNA技術(shù)的發(fā)展，使許多外源活性多肽的基因得以在微生物細(xì)胞中克隆與表達(dá)，使微生物從來不產(chǎn)生的一些物質(zhì)（如生長(zhǎng)激素、胰島素、乙肝疫苗、干擾素等）變成了發(fā)酵產(chǎn)品，為發(fā)酵工業(yè)又開辟了一個(gè)新的領(lǐng)域。第五章發(fā)酵工程由上可見，盡管微生物發(fā)酵工程歷史悠久，盡管在本世紀(jì)初微生物發(fā)酵法已逐漸發(fā)展成為有效的可控制的工業(yè)生產(chǎn)方法，盡管40年代初抗生素大規(guī)模深層發(fā)酵工藝的建立使發(fā)酵工程開始真正成為科學(xué)技術(shù)，開逐步形成了一批近代的發(fā)酵工業(yè)，但是微生物工程開始成為現(xiàn)代生物工程的主要部分，突破傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝，并以其產(chǎn)品的多樣性、生產(chǎn)工藝的先進(jìn)性而得到迅速發(fā)展則是在近二、三十年，它是隨著發(fā)酵過程有關(guān)理論研究的不斷深入，生物反應(yīng)器及傳感器的改進(jìn)和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展以及基因工程、細(xì)胞工程、酶工程等新技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的。第五章發(fā)酵工程二、微生物細(xì)胞的培養(yǎng)技術(shù)（一）、微生物細(xì)胞的營養(yǎng)及培養(yǎng)基（略）；（二）、微生物細(xì)胞的培養(yǎng)方法：根據(jù)培養(yǎng)基流動(dòng)性的差異分為液體培養(yǎng)和固體培養(yǎng)。1、液體培養(yǎng)：用液體培養(yǎng)基進(jìn)行微生物的生長(zhǎng)繁殖和發(fā)酵的技術(shù)。第五章發(fā)酵工程1）、液體表面培養(yǎng)法又稱液體淺盤培養(yǎng)或靜置培養(yǎng)：其過程是將滅菌的液體培養(yǎng)基裝入淺盤并使成一定厚度，接入菌種后置于可密閉的培養(yǎng)箱內(nèi)的盤架上通氣培養(yǎng)或進(jìn)行靜置培養(yǎng)。2）、液體深層培養(yǎng)法又稱沉沒培養(yǎng)法。是目前應(yīng)用較多的方法。這是將微生物接入裝有液體培養(yǎng)基的密閉發(fā)酵罐中進(jìn)行培養(yǎng)和發(fā)酵的技術(shù)。根據(jù)操作方式的差異分為：第五章發(fā)酵工程分批培養(yǎng)法：向反應(yīng)器中一次性投入培養(yǎng)液并接種，在一定條件下培養(yǎng)一定時(shí)間后，一次性放出培養(yǎng)液進(jìn)行后處理的方法。放料后再重新投料，滅菌，接種培養(yǎng)或發(fā)酵過程。為了提高后應(yīng)器的利用效率，常采用多級(jí)培養(yǎng)法。即先在小型反應(yīng)器中接入少量的種子，培養(yǎng)后得較多的細(xì)胞又作為種子，接入大型反應(yīng)器中培養(yǎng)。包括瘤細(xì)胞以及雜交瘤細(xì)胞等許多動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞和微生物細(xì)胞均可采用分批培養(yǎng)法。第五章發(fā)酵工程本法的優(yōu)缺點(diǎn)：細(xì)胞生長(zhǎng)活躍，反應(yīng)過程易于控制，不易污染。但有時(shí)起始底物濃度太高，以致粘度大引起供氧不夠，影響微生物生長(zhǎng)或者出現(xiàn)底物對(duì)微生物生長(zhǎng)的抑制，代謝物阻作用，有害物質(zhì)的濃度隨著營養(yǎng)物質(zhì)的消耗而增加，細(xì)胞反應(yīng)只能在有限的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，難以維持較長(zhǎng)時(shí)間和對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。第五章發(fā)酵工程分批補(bǔ)料培養(yǎng)法也稱補(bǔ)料培養(yǎng)或半連續(xù)培養(yǎng)：是指在分批培養(yǎng)過程中，間隔或連續(xù)補(bǔ)加新鮮培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法。本法優(yōu)點(diǎn)：克服了高濃度底物的不良影響，反應(yīng)器的利用率和生產(chǎn)能力都得到提高。連續(xù)培養(yǎng)法：在分批培養(yǎng)的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，以一定流速向反應(yīng)器連續(xù)輸入新鮮的培養(yǎng)基，同時(shí)以相同的流速連續(xù)流出反應(yīng)液，這種培養(yǎng)方法稱為連續(xù)培養(yǎng)法，也稱流動(dòng)培養(yǎng)法或開放培養(yǎng)法。第五章發(fā)酵工程特點(diǎn)：既保持了培養(yǎng)物質(zhì)的供給與消耗的相對(duì)平衡，也保持了菌體的濃度相對(duì)穩(wěn)定。優(yōu)缺點(diǎn)：不斷輸入營養(yǎng)物質(zhì)，連續(xù)排出產(chǎn)物或有害代謝產(chǎn)物，可維持長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)，提高設(shè)備利用率、產(chǎn)品收率和質(zhì)量。但操作麻煩，難以控制和易污染。目前，酵母細(xì)胞生產(chǎn)，啤酒生產(chǎn)，溶劑（酒精、丙酮-丁醇）及污水處理采用這種工藝。其它如抗生素及酶類藥物的生產(chǎn)正在試驗(yàn)階段。第五章發(fā)酵工程在連續(xù)培養(yǎng)過程中，根據(jù)控制方式不同，又分為：恒化培養(yǎng)法（恒成分連續(xù)培養(yǎng)）：通過流加方式，及時(shí)補(bǔ)充微生物所消耗的營養(yǎng)物，使培養(yǎng)罐中的營養(yǎng)濃度基本恒定的培養(yǎng)方法。恒濁培養(yǎng)法：通過不斷調(diào)節(jié)流速而使培養(yǎng)物的濁度保持恒定的連續(xù)培養(yǎng)法。在連續(xù)培養(yǎng)過程中，根據(jù)其工藝流程中反應(yīng)器數(shù)目，又可分為：第五章發(fā)酵工程單級(jí)培養(yǎng)：一個(gè)反應(yīng)器的培養(yǎng)方法。多級(jí)培養(yǎng)：由幾個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)的連續(xù)培養(yǎng)方式。在培養(yǎng)過程中，第一級(jí)反應(yīng)器流出液可作為第二級(jí)反應(yīng)器的進(jìn)料液，而第二級(jí)反應(yīng)器的流出液又作為第三級(jí)反應(yīng)器的進(jìn)料液，如此傳遞就構(gòu)成多級(jí)連續(xù)培養(yǎng)方式。第五章發(fā)酵工程2、固體培養(yǎng)法：培養(yǎng)基是固體的培養(yǎng)方法。工業(yè)上主要利用皮、豆渣及其它雜物等固體材料為基質(zhì)，并添加其它營養(yǎng)和水分組成。固體發(fā)酵方式有多種，根據(jù)所用設(shè)備和通風(fēng)方式可分為：1）、淺盤培養(yǎng)：2）、轉(zhuǎn)桶培養(yǎng)法；3）、厚層通風(fēng)培養(yǎng)法；第五章發(fā)酵工程3、透析培養(yǎng)法

在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，隨著細(xì)胞的生長(zhǎng)，培養(yǎng)液中將積累各種代謝產(chǎn)物，若某些代謝產(chǎn)物對(duì)細(xì)胞有抑制作用或毒性，則細(xì)胞生長(zhǎng)及產(chǎn)物的生成受到抑制，此時(shí)若用半透膜將代謝產(chǎn)物排出，即可避免產(chǎn)物的抑制作用。這種利用過濾膜將細(xì)胞阻留在反應(yīng)器中，并實(shí)現(xiàn)物質(zhì)交換的培養(yǎng)方式稱為透析培養(yǎng)，也稱過濾培養(yǎng)。這種方法的缺點(diǎn)是膜易阻塞。第五章發(fā)酵工程第五章發(fā)酵工程（三）、微生物培養(yǎng)的一般工藝流程第五章發(fā)酵工程（四）、微生物培養(yǎng)條件及工藝條件的控制1、溫度的影響及控制：2、PH值的影響及控制；3、溶解氧的影響及控制：工業(yè)上提高溶液中溶氧水平的措施是：1）、提高設(shè)備的供氧能力（如提高通風(fēng)強(qiáng)度、增加攪拌速度、通氣中摻入純氧和增設(shè)擋板等）；2）、通過改進(jìn)工藝，控制菌體對(duì)氧的消耗（控制補(bǔ)料速度，調(diào)節(jié)溫度，液化培養(yǎng)基，中間補(bǔ)水及添加表面活性劑等）。第五章發(fā)酵工程（五）、基因工程細(xì)胞培養(yǎng)

基因工程細(xì)胞的培養(yǎng)技術(shù)本質(zhì)上與一般需氧細(xì)胞的培養(yǎng)無差別，但也有其自身的特點(diǎn)，而且有較特殊的防護(hù)要求：具體措施是根據(jù)對(duì)試驗(yàn)室安全度的要求，并采取物理密封和生物密封兩種方法：1、物理密封：是將基因工程細(xì)胞密封于設(shè)備內(nèi)部，防止其擴(kuò)散至外界及傳染給操作者。密封程度分P1-P4級(jí)，級(jí)數(shù)越大，密封水平要求越高。第五章發(fā)酵工程2、生物密封：一是要求使用在特殊培養(yǎng)條件下才能生長(zhǎng)的宿主；二是所用的載體對(duì)宿主具有高度的專一性。符合這兩個(gè)條件，獲得的工程細(xì)胞則不易擴(kuò)散外界。其密封程度分B1和B2級(jí)，B2級(jí)的密封程度要求最嚴(yán)格。第五章發(fā)酵工程基因工程細(xì)胞的工業(yè)化培養(yǎng)過程中，對(duì)企業(yè)設(shè)備的物理防護(hù)要求分：BL1—LS：基本要求：1）、要求能在密閉狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)內(nèi)部滅菌的培養(yǎng)裝置，以防止重組細(xì)胞外漏；2）、培養(yǎng)裝置中排出氣體需經(jīng)除菌濾器后才能排出；3）、培養(yǎng)后菌體收集、破碎及抽提產(chǎn)物也應(yīng)在密閉設(shè)備或安全柜中完成。第五章發(fā)酵工程BL2—LS：BL3—LS：這兩級(jí)要求相當(dāng)嚴(yán)格。根據(jù)上述要求，在使用基因工程細(xì)胞培養(yǎng)過程中，對(duì)滅菌、接種、排氣、排液、取樣、機(jī)械密封、細(xì)胞收集、細(xì)胞破碎及廢液處理等設(shè)備均有要求。第五章發(fā)酵工程基因工程細(xì)胞的培養(yǎng)特點(diǎn)：產(chǎn)物的產(chǎn)率往往比試驗(yàn)室培養(yǎng)規(guī)模低。原因：一是基因工程細(xì)胞的生長(zhǎng)速率及表達(dá)效率與其所攜帶的外源DNA的穩(wěn)定性有關(guān)。二是提高基因工程細(xì)胞的表達(dá)率，需采取適當(dāng)?shù)拇胧缣岣逥NA在宿主細(xì)胞內(nèi)的拷貝數(shù)及促進(jìn)表達(dá)產(chǎn)物從細(xì)胞內(nèi)向外分泌，這種措施還不夠成熟；第五章發(fā)酵工程三是基因工程細(xì)胞的原宿主通常是某些營養(yǎng)物質(zhì)的缺陷型，有些基因工程細(xì)胞生長(zhǎng)過程是也產(chǎn)生某些抑制細(xì)胞生長(zhǎng)的代謝物。針對(duì)這些情況，基因工程細(xì)胞的培養(yǎng)，至少要遵循P1級(jí)物理防護(hù)的規(guī)定和考慮底物濃度，質(zhì)粒穩(wěn)定性和表達(dá)率及質(zhì)?？截悢?shù)的控制問題。第五章發(fā)酵工程三、微生物原生質(zhì)體的融合技術(shù)問題：1、什么是原生質(zhì)體？它與細(xì)菌L型有什么區(qū)別？2、什么是微生物細(xì)胞工程？3、原生質(zhì)體融合技術(shù)的基本操作程序如何？第五章發(fā)酵工程原生質(zhì)體：是去除細(xì)胞壁的裸露細(xì)胞，它仍能保持完整的遺傳特征及生理生化特征，而且在適當(dāng)?shù)臈l件下能再生細(xì)胞壁，并恢復(fù)完整細(xì)胞。微生物細(xì)胞工程：細(xì)胞工程是生物工程的主體技術(shù)之一，而微生物細(xì)胞工程則是以微生物細(xì)胞為操作對(duì)象，以期改變其遺傳性狀，獲得高產(chǎn)菌株及新物質(zhì)的菌株。那么原生質(zhì)體融合技術(shù)是改造微生物遺傳性的重要技術(shù)。第五章發(fā)酵工程原生質(zhì)體融合技術(shù)的基本操作程序第五章發(fā)酵工程四、工業(yè)微生物育種技術(shù)

微生物菌種資源是發(fā)酵工業(yè)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，要使發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)品的種類、產(chǎn)量和質(zhì)量都有一個(gè)高速度的發(fā)展，首先必須選育出性能優(yōu)良的菌株。工業(yè)微生物育種的目的：一是提高生產(chǎn)能力；二是選育適應(yīng)于生產(chǎn)工藝的菌種；三是改變產(chǎn)物的分配比。當(dāng)然，要使優(yōu)良菌種的性能得以充分地發(fā)揮，應(yīng)該具體的、全面的進(jìn)行分析問題妥善地處理好菌種、工藝和設(shè)備及管理等方面的關(guān)系，堵能獲得更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。第五章發(fā)酵工程（一）、具有工業(yè)價(jià)值的微生物菌種的篩選1、工業(yè)微生物篩選的一般要求：1）、穩(wěn)定而高產(chǎn)的遺傳特征；2）、抗噬菌體能力強(qiáng)；3）、發(fā)酵泡沫少；4）、需氧量低；5）、底物的轉(zhuǎn)化率高；6）、對(duì)培養(yǎng)基和前體的耐受力強(qiáng)；7）、選用適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基；第五章發(fā)酵工程8）、最適溫度高；9）、菌種既要有高的穩(wěn)定性，又要有基因操作的可修飾性；10）、產(chǎn)物易從發(fā)酵液中回收。2、常用的微生物分離篩選的途徑：1）、從菌種保存機(jī)構(gòu)的已知菌種中分離。2）、是從自然界分離篩選；3）、從生產(chǎn)中分離篩選。第五章發(fā)酵工程3、新菌種分離篩選方法：第五章發(fā)酵工程（二）、微生物菌種的改良1、自然選育：在生產(chǎn)中，利用微生物自然突變而進(jìn)行良種選育的過程。