發(fā)酵工程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、第一章1發(fā)酵和發(fā)酵工程的概念發(fā)酵狹義：利用微生物在有氧或無(wú)氧條件下的生命活動(dòng)，來(lái)制備微生物菌體或其代謝產(chǎn)物的過(guò)程。廣義：凡是培養(yǎng)細(xì)胞（動(dòng)、植物和微生物細(xì)胞）來(lái)制得產(chǎn)品的過(guò)程。發(fā)酵工程研究發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，各個(gè)單元操作的工藝和設(shè)備的一門科學(xué)5、分批發(fā)酵，分批補(bǔ)料發(fā)酵分批發(fā)酵（batch-process）:在生物反應(yīng)器內(nèi)投入限量培養(yǎng)基后，接入微生物菌種進(jìn)行培養(yǎng)， 完成一個(gè)生長(zhǎng)周期，獲得產(chǎn)品的微生物培養(yǎng)方法。是目前傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)所采用的主要發(fā)酵形式。在分批補(bǔ)料發(fā)酵：發(fā)酵的開始投入一定量的培養(yǎng)基，在發(fā)酵過(guò)程的適當(dāng)時(shí)期，開始連續(xù)補(bǔ)加碳或（和）氮源或（和）其他必需基質(zhì)，直至發(fā)酵液體積達(dá)到發(fā)酵罐最大操作容積

2、后， 將發(fā)酵液一次放出，這種操作方式稱為補(bǔ)料分批發(fā)酵。這種發(fā)酵方式能保持較高的活菌體濃度，目前，基因工程菌發(fā)酵常采用此方法3、誘變育種和分子育種的定義。誘變育種的含義應(yīng)用微生物遺傳和變異理論，用物理或化學(xué)誘變劑處理均勻分散的微生物細(xì)胞群，促進(jìn)其突變率大幅度提高，然后采用簡(jiǎn)便、快速和高效的篩選方法，從中挑選少數(shù)符合育種目的的突變株，以供生產(chǎn)實(shí)踐或科學(xué)研究用分子育種的含義分子育種（分子克隆、基因工程）是分子水平上的育種方法。根據(jù)需要，用人工的方法取 得供體DNA上的基因，在體外重組于載體DNA上，再轉(zhuǎn)移到受體細(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形狀。3、初級(jí)代謝產(chǎn)物和次級(jí)代謝產(chǎn)物的定

3、義。1初級(jí)代謝產(chǎn)物的定義：微生物代謝產(chǎn)生的，并且是微生物生長(zhǎng)與繁殖所必需的代謝產(chǎn)物 初級(jí)代謝產(chǎn)物種類：有機(jī)酸、氨基酸、核苷酸、蛋白質(zhì)（包括酶）、多糖、核酸等2次級(jí)代謝產(chǎn)物的定義：微生物代謝產(chǎn)生的，與微生物生長(zhǎng)與繁殖無(wú)明確關(guān)系的代謝產(chǎn)物； 種類包括：抗生素、激素、毒素、色素、信息素、生物堿等。2、發(fā)酵工程研究的內(nèi)容發(fā)酵工業(yè)用生產(chǎn)菌種的選育：自然選育誘變育種基因工程育種發(fā)酵條件的優(yōu)化與控制生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)發(fā)酵產(chǎn)物的分離、提取和精制3、發(fā)酵類型1按發(fā)酵產(chǎn)品的類型劃分2按發(fā)酵工藝是否需氧劃分厭氧發(fā)酵：如酒類發(fā)酵、酒精發(fā)酵、丙酮丁醇發(fā)酵、乳酸發(fā)酵和甲烷發(fā)酵通風(fēng)發(fā)酵：如酵母菌生產(chǎn)、抗生素發(fā)酵、有機(jī)酸發(fā)酵、

4、氨基酸發(fā)酵和酶制劑生產(chǎn)等3按發(fā)酵工藝培養(yǎng)基的狀態(tài)劃分固態(tài)發(fā)酵：主要應(yīng)用于傳統(tǒng)釀造業(yè)。液態(tài)發(fā)酵：，是目前發(fā)酵工業(yè)所采用的主要工藝。4、發(fā)酵工藝培養(yǎng)方法發(fā)酵工藝培養(yǎng)方法有：固態(tài)發(fā)酵工藝和液態(tài)發(fā)酵工藝1固態(tài)發(fā)酵工藝 固態(tài)薄層發(fā)酵固態(tài)厚層（通風(fēng)）發(fā)酵2液態(tài)發(fā)酵工藝液態(tài)表面發(fā)酵（淺盤發(fā)酵）工藝液態(tài)深層通風(fēng)發(fā)酵（Submerged fermentation）液態(tài)深層通風(fēng)發(fā)酵是指在無(wú)菌條件下，在 液體培養(yǎng)基內(nèi)部進(jìn)行微生物培養(yǎng)，獲得產(chǎn)品的過(guò)程。它包括向發(fā)酵罐中通入大量無(wú)菌空氣、 攪拌使空氣均勻、培養(yǎng)基滅菌和無(wú)菌接種。液態(tài)深層通風(fēng)發(fā)酵是發(fā)酵工業(yè)使用的主要工藝。第二三章二、微生物的生長(zhǎng)和繁殖的條件1、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：水

5、、C源、N源、生長(zhǎng)因子，礦質(zhì)元素。2、 pH值：通常細(xì)菌、放線菌在中性；酵母、霉菌在偏酸性條件下生長(zhǎng)3、 溫度：通常細(xì)菌最適生長(zhǎng)條件為370C;放線菌、酵母、霉菌在 280C生長(zhǎng)4、 濕度：5、氣體：CO2、O2等 3、微生物純培養(yǎng)生長(zhǎng)曲線及在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用A、遲緩期（適應(yīng)期）特點(diǎn)：生長(zhǎng)速率等于零細(xì)胞合成新的成分適應(yīng)新的培養(yǎng)基或別的培養(yǎng)條件細(xì)胞形態(tài)變大或變長(zhǎng)對(duì)外界不良環(huán)境敏感實(shí)際意義：種齡：1對(duì)數(shù)期“種子”，遲緩期較短；2遲緩期或衰亡期“種子”，遲緩期較長(zhǎng)接種量：1接種量大，遲緩期較短；2接種量小，遲緩期較長(zhǎng)；培養(yǎng)基成分:1培養(yǎng)基成分豐富的，遲緩期較短培養(yǎng)基2成分與種子培養(yǎng)基一致，遲緩期較短

6、B、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期影響因素：營(yíng)養(yǎng)物濃度：影響微生物的生長(zhǎng)速率和總生長(zhǎng)量營(yíng)養(yǎng)成分：營(yíng)養(yǎng)越豐富，代時(shí)越短增殖噬菌體的最適宿主菌齡因工程菌發(fā)酵要盡量延長(zhǎng)對(duì)數(shù)期菌種：不同菌種的代時(shí)差異極大 培養(yǎng)溫度：影響微生物的生長(zhǎng)速率 對(duì)數(shù)期的實(shí)踐意義代謝、生理研究的良好材料發(fā)酵生產(chǎn)中用作“種子”的最佳種齡C、穩(wěn)定期特點(diǎn)：細(xì)胞生長(zhǎng)速率為零； 活細(xì)胞總數(shù)維持不變，即新繁殖的細(xì)胞數(shù)與衰亡的細(xì)胞數(shù)相等，菌體總數(shù)達(dá)到最高點(diǎn)。細(xì)胞生理上處于衰老，代謝活力鈍化，細(xì)胞成分合成緩慢，G+染色發(fā)生變化穩(wěn)定期的實(shí)踐意義發(fā)酵生產(chǎn)中以菌體為終產(chǎn)品的最佳收獲期導(dǎo)致了連續(xù)培養(yǎng)原理的提出和工藝技術(shù)的改故又某些代謝產(chǎn)物特別是次生代謝產(chǎn)物發(fā)生在此階段，

7、某些細(xì)菌的芽孢也發(fā)生在此階段,稱作代謝產(chǎn)物合成期；D、衰退期特點(diǎn)：細(xì)胞以指數(shù)速率死亡，有時(shí)細(xì)胞死亡速率降低是由于抗性細(xì)胞的積累；細(xì)胞變形退化，有的發(fā)生自溶，G+染色發(fā)生變化。影響衰亡期的因素及實(shí)踐意義菌種的遺傳特性有關(guān)：有些細(xì)菌的培養(yǎng)經(jīng)歷所有的各個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期，幾天以后死亡，有些細(xì)菌培養(yǎng)幾個(gè)月乃至幾年以后仍然有一些活的細(xì)胞；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和有毒物質(zhì)有關(guān)： 補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)和能源以及中和環(huán)境毒性，可以減緩死亡期細(xì)胞的死亡速率，延長(zhǎng)細(xì)菌培養(yǎng)物的存活時(shí)間5、微生物合成次級(jí)代謝產(chǎn)物的基本特征。A、次級(jí)代謝產(chǎn)物具有種屬特異性B次級(jí)代謝產(chǎn)物在菌體穩(wěn)定期合成C、次級(jí)代謝產(chǎn)物不少是結(jié)構(gòu)相似的混合物D、次級(jí)代謝產(chǎn)物合成受多基因調(diào)

8、控6、提高次級(jí)代謝產(chǎn)物產(chǎn)量的方法。A、 補(bǔ)加前體類似物 如青霉素生產(chǎn)補(bǔ)加苯乙酸能增加青霉素G;加苯氧乙酸得到青霉素 K。B、 加入誘導(dǎo)物如加蛋氨酸能增加頭孢霉素 C的產(chǎn)生；加巴比妥可提高利福霉素產(chǎn)量C、 防止碳分解產(chǎn)物的阻遏或抑制：如限量流加法發(fā)酵D、 防止氮分解產(chǎn)物的阻遏或抑制如限量氮源E、選育耐前體物質(zhì)的突變株、耐抗生素的突變株、毒性的突變株、營(yíng)養(yǎng)突變株第四章菌種選育1、微生物純種分離方法有哪些？1、固體稀釋平皿傾注法（混菌法）最常用的微生物純種分離方法2、涂布分離法3、平板劃線分離法4、單細(xì)胞挑取法5、組織分離法6、利用選擇培養(yǎng)基分離法7、其他方法 2、從自然界中分離和篩選微生物菌種的步

9、驟1定方案：首先要查閱資料，了解所需菌種的生長(zhǎng)培養(yǎng)特性。2采樣：有針對(duì)性地采集樣品。3增殖：人為地通過(guò)控制養(yǎng)分或培條件，使所需菌種增殖培養(yǎng)后，在數(shù)量上占優(yōu)勢(shì)。4分離：利用分離技術(shù)得到純種。5發(fā)酵性能測(cè)定：進(jìn)行生產(chǎn)性能測(cè)定。這些特性包括形態(tài)、培養(yǎng)特征、營(yíng)養(yǎng)要求、生理生化特性、發(fā)酵周期、產(chǎn)品品種和產(chǎn)量、耐受最高溫度、生長(zhǎng)和發(fā)酵最適溫度、最適pH值、提取工藝等。微生物菌種的分離和篩選實(shí)例從自然界中分離產(chǎn)？-淀粉酶枯草芽胞桿菌1、確定采樣地點(diǎn)：2、處理樣品：3、增殖培養(yǎng)：4、選擇培養(yǎng)基分離：5、 挑選單菌落于斜面試管，280C培養(yǎng)；6、搖瓶培養(yǎng)：280C,23天，取出，過(guò)濾；7、測(cè)定菌株的？-淀粉酶活

10、性6、菌種衰退的含義及菌種復(fù)壯的方法。菌種的衰退：生產(chǎn)菌株幾乎都是人工誘變變異株，都是代謝調(diào)控失控菌株，遺傳特性很不穩(wěn)定，極易發(fā)生自然變異。因此，在使用和保藏過(guò)程中，生產(chǎn)菌株會(huì)逐漸向不利于生產(chǎn)方向發(fā)生變化，這種變化稱為菌種的衰退方法 A、純種分離：選取典型性狀的單菌落B、淘汰衰退個(gè)體C選擇合適的培養(yǎng)條件4、原生質(zhì)體融合定義及主要步驟定義用脫壁酶（細(xì)菌和放線菌用溶菌酶，酵母和霉菌用蝸牛酶和釬維素酶）去除微生物的 細(xì)胞壁，制成原生質(zhì)體，用聚乙二醇促進(jìn)原生質(zhì)體融合，從而獲得異核體的這一技術(shù)叫原生質(zhì)體融合。步驟 標(biāo)記菌株的篩選：營(yíng)養(yǎng)缺陷型和抗藥性標(biāo)記 原生質(zhì)體的制備：脫壁酶脫壁 原生質(zhì)體的融合：聚乙二

11、醇促進(jìn)融合 原生質(zhì)體的再生：再生培養(yǎng)基培養(yǎng)再生壁 融合子的選擇：選擇性培養(yǎng)基上劃線生長(zhǎng)，分離驗(yàn)證，挑取融合子進(jìn)一步試驗(yàn)、保藏。 生產(chǎn)性能篩選。第五、六章培養(yǎng)基、滅菌1、葡萄糖（轉(zhuǎn)化）值（DE）;DE值：表示淀粉糖的葡萄糖組成，是指糖化液中的還原糖（以葡萄糖計(jì)）的含量占干物質(zhì) 的百分率。DE值=還原糖（葡萄糖）含量（）/干物質(zhì)含量（） X 100%6、培養(yǎng)基分批（間歇）滅菌概念及過(guò)程； 概念：將配制好的培養(yǎng)基輸入發(fā)酵罐內(nèi)，直接用蒸汽加熱，達(dá)到滅菌要求的溫度和壓力后， 維持一定時(shí)間，再冷卻至發(fā)酵要求的溫度。分為升溫、保溫和冷卻三個(gè)階段1、種子的擴(kuò)大培養(yǎng)概述及一般過(guò)程菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)是發(fā)酵生產(chǎn)的第一道

12、工序，該工序又稱為種子制備。將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活化后，再經(jīng)過(guò)扁（茄子）瓶或搖瓶及種子罐逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)，最終獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過(guò)程。這些純種培養(yǎng)物稱為種子。3、發(fā)酵培養(yǎng)基篩選原則；總體原則：根據(jù)微生物化學(xué)組成成分以及微生物生長(zhǎng)和繁殖條件所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（水、C源、N源、生長(zhǎng)因子以及pH值、溫度、濕度、氣體等）首 先確定培養(yǎng)基 C/N比，再用正交試 驗(yàn)確定原材料 的濃度的配比。具體做到：1）必須提供合成微生物細(xì)胞和發(fā)酵產(chǎn)物的基本成分。2）有利于減少培養(yǎng)基原料的單耗，即提高單位營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)所合成產(chǎn)物數(shù)量或最大產(chǎn)率。3）有利于提高培養(yǎng)基和產(chǎn)物的濃度，以提高單位容積

13、發(fā)酵罐的生產(chǎn)能力。4）有利于提高產(chǎn)物合成速度，縮短發(fā)酵周期。5）盡量減少副產(chǎn)物形成，便于產(chǎn)物的分離純化。6）原料價(jià)格低廉，質(zhì)量穩(wěn)定，取材容易。7）所用原料盡可能減少對(duì)發(fā)酵過(guò)程中通氣攪拌的影響，利于提高氧的利用率，降低能耗。8）有利于產(chǎn)品的分離純化，并盡可能減少產(chǎn)生“三廢”的物質(zhì)。2、淀粉水解糖的生產(chǎn)工藝；生產(chǎn)工藝有酸法、酶法、酸酶法三種 酸水解1200C以上鹽酸或草酸淀粉乳高溫液化酸水解其中鹽酸的水解淀粉能力高，但酸法水解缺乏專一性，A淀粉酶液化B糖化酶糖化淀粉 90950C 寡糖 55600C 葡萄糖具有高度的專一性，副產(chǎn)物少，純度高，糖色淺，與酸法相比，可以轉(zhuǎn)化較高濃度的固 形物，提高效率

14、，減少損耗，降低成本，所得母液還可以利用，而且在常溫常壓下進(jìn)行， 設(shè)備工藝都比較簡(jiǎn)單。酸酶法投料濃度，淀粉乳淀粉含量在 34%40%（ 1820Bx）為酸法的兩倍，節(jié)省費(fèi)用，縮短 時(shí)間，DE值（糖化率）可達(dá) 96%，純度高，糖液色淺，容易結(jié)晶析出，用酸量少，僅為酸 法的20%，產(chǎn)品質(zhì)量高。（注：有先酸后酶法和先酶后酸法兩種）7、發(fā)酵工業(yè)常用空氣除菌的方法。1、加熱滅菌：用蒸汽、電能、空氣壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行滅菌。2、 靜電除菌其原理是含有灰塵和微生物的空氣通過(guò)高壓直流電場(chǎng)，氣體產(chǎn)生電離，產(chǎn)生的離 子使灰塵和微生物等成為載電體 ，載電體被捕集于電極上，達(dá)到除菌的目的。吸附于電極上的顆粒、油滴

15、、水滴等須定期清洗，以保證除塵效率和除塵器的絕緣效果3、介質(zhì)過(guò)濾除菌：用一種介質(zhì)將空氣中的各種微粒和極少量的游離微生物捕集起來(lái)予以除 掉。介質(zhì)過(guò)濾除菌是目前發(fā)酵工業(yè)中最常用空氣除菌方法。4、培養(yǎng)基配制中各成分的定量方法；理論計(jì)算法設(shè)微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成化學(xué)方程式為：碳源和能源 +氮源+其他所需物質(zhì)t細(xì)胞 +產(chǎn)物+CO2+H20+熱量將該方程進(jìn)行定量表達(dá)，就可對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)，計(jì)算出得到一定量菌體所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的最小量。第七、八章 種子培養(yǎng)、工藝控制2、影響種子質(zhì)量的因素1、培養(yǎng)基2、培養(yǎng)條件3、種齡 4、接種量孢子質(zhì)量的因素1、 培養(yǎng)基2、培養(yǎng)溫度和濕度 3、培養(yǎng)時(shí)間和冷藏時(shí)間 4、接種量4

16、、影響發(fā)酵溫度變化的因素及其控制。因素1、生物熱（Q生物）：菌體生長(zhǎng)繁殖產(chǎn)生的熱；2、攪拌熱（Q攪拌）：攪拌時(shí)，液體與液體之間、液體與設(shè)備之間摩擦產(chǎn)生的熱；3、蒸發(fā)熱（Q蒸發(fā)）：排除氣體引起水分蒸發(fā)所需的熱。4、 發(fā)酵過(guò)程熱量可用以下公式表示：Q發(fā)酵=Q生物+ Q攪拌-Q蒸發(fā) 溫度的控制2、溫度控制方法夾層通入溫水或冷卻水來(lái)調(diào)節(jié)溫度5、控制pH方法。1、將培養(yǎng)基調(diào)配成菌體生長(zhǎng)和發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)生的最適pH ；2、先將培養(yǎng)基調(diào)配成菌體生長(zhǎng)的最適pH，再發(fā)酵的過(guò)程中通過(guò)補(bǔ)料的方法來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)酵的最適pH,如加氨水、酸、堿；補(bǔ)加氮源如尿素等都可以達(dá)到穩(wěn)定的pH作用。&發(fā)酵過(guò)程中泡沫對(duì)發(fā)酵的影響和消除的

17、方法影響1、使發(fā)酵罐裝量減少；2、大量逃液，導(dǎo)致產(chǎn)物的損失；3、泡沫頂罐，培養(yǎng)基從攪拌軸封滲出，增加了染菌的機(jī)會(huì)；4、影響通氣攪拌的正常進(jìn)行，造成發(fā)酵異常；5、使微生物菌體提前自溶，又使更多泡沫產(chǎn)生；6、迫使加入消泡劑，這將對(duì)發(fā)酵工藝和產(chǎn)物的提取帶來(lái)困難。消除泡沫的方法1）機(jī)械消泡：通過(guò)機(jī)械強(qiáng)烈振動(dòng)或壓力變化2） 消泡劑消泡：消泡劑為表面活性劑，主要有油脂類、高碳醇、脂肪酸、聚醚類、硅酮 類等6、影響供養(yǎng)的因素。1、空氣的流速（通風(fēng)量）：一般控制在 0.51.0 v/v min范圍內(nèi)，即1 : 0.51vvm。2、罐壓：罐壓的高低還與氧和 CO2在培養(yǎng)液中的溶解度有關(guān)。一般控制在 0.050.

18、10mp范圍內(nèi)。3、攪拌： 攪拌形式、攪拌轉(zhuǎn)速；5、發(fā)酵液的理化性質(zhì)7、空氣的分布：4、發(fā)酵液的粘度6、泡沫：&發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)：（最主要是攪拌轉(zhuǎn)速和通風(fēng)量）7、補(bǔ)料分批培養(yǎng)、作用及適用范圍。1、補(bǔ)料分批培養(yǎng)的含義：是指在分批培養(yǎng)過(guò)程中，間歇或連續(xù)的補(bǔ)加一種或多種成分的新 鮮培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法。2作用1、可以控制抑制性底物的濃度，使底物濃度保持在發(fā)酵最適濃度范圍；2、 可以解除或減弱分解產(chǎn)物對(duì)代謝過(guò)程的阻遏；3、可以使發(fā)酵過(guò)程最佳化。3適用范圍1、高菌體濃度培養(yǎng)即高密度培養(yǎng)系統(tǒng)；2、存在高濃度底物抑制系統(tǒng)，特別是用甲醇、苯酚等作底物的系統(tǒng);3、受代謝物阻遏的系統(tǒng)4、希望延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間的系統(tǒng)從土

19、壤中分離、誘變及隨機(jī)篩選檸檬酸高產(chǎn)菌種選育過(guò)程。一、從土壤中篩選產(chǎn)檸檬酸的黑曲霉菌株1、確定篩選產(chǎn)檸檬酸的菌種種類，采集樣品： 取霉腐土層，篩選黑曲霉菌株。2、選擇合適的培養(yǎng)和純種分離的方法：固體稀釋平皿傾注法分離土壤中的黑曲霉， 在平板培養(yǎng)基中添加碳酸鈣，待培養(yǎng)長(zhǎng)出菌落 后，挑取透明圈大的菌落于斜面。3、挑選產(chǎn)酸的單菌落斜面菌種，進(jìn)行生產(chǎn)性能的測(cè)定：即確定所篩選的黑曲霉菌株產(chǎn)的是檸檬酸。二、菌種的誘變育種1、將黑曲霉接種于斜面活化；2、制備出發(fā)菌孢子懸液并進(jìn)行活菌計(jì)數(shù)；3、誘變劑處理：可先單一，后復(fù)合處理：1） 物理因子：紫外線誘變和丫射線誘變處理；2）化學(xué)因子：硫酸二乙酯、亞硝基胍處理；3

20、、用加碳酸鈣的平板分離誘變處理后的孢 子，待菌落長(zhǎng)出后，挑取平板上透明圈較大的 單菌落200個(gè)于斜面培養(yǎng)基，300C培養(yǎng)長(zhǎng)出孢子 后，進(jìn)行搖瓶初篩。4、搖瓶初篩：5、搖瓶復(fù)篩：若產(chǎn)率不高，還必須進(jìn)行第二輪誘變育種三、變異株穩(wěn)定性試驗(yàn)：轉(zhuǎn)接10代，考察傳代后，各代菌株檸檬酸 生產(chǎn)率是否有較大的變化；四、菌種特性考察，菌落特征、菌絲形態(tài)及產(chǎn)生孢子的情況進(jìn)行考察;五、中試驗(yàn)證菌種是否適合工業(yè)化生產(chǎn)；六、大型投產(chǎn)試驗(yàn)，進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。1、發(fā)酵工業(yè)常用的微生物的種類，主要的發(fā)酵產(chǎn)品。發(fā)酵工業(yè)常用的微生物有細(xì)菌、放線菌、酵母菌和霉菌四大類。細(xì)菌：1、枯草桿菌與中性蛋白酶和 a -淀粉酶；2、乳酸桿菌、雙歧

21、桿菌與酸奶、微生態(tài)劑；3、醋酸桿菌與醋酸；4、棒狀桿菌與谷氨酸5、大腸桿菌與基因工程受體菌；6、目前正在研究和開發(fā)的重要細(xì)菌代謝產(chǎn)物枯草桿菌與溶栓酶；大腸桿菌與天冬酰胺酶放線菌：是一類呈分枝狀生長(zhǎng)， 主要以孢子或菌絲體繁殖的單細(xì)胞原核型絲狀微生物，是抗生素的主要生產(chǎn)菌，目前發(fā)現(xiàn)的近萬(wàn)種抗生素中，80%來(lái)源于放線菌。如 鏈霉素、卡那霉素、新霉素、四環(huán)素、金霉素、土霉素、放線菌素D、紅霉素、螺旋霉素、白霉素、制霉菌素等。酵母菌：啤酒酵母（面包酵母）：應(yīng)用十分廣泛，除用于傳統(tǒng)的發(fā)酵行業(yè)夕卜，還可用于提取核酸、麥角固醇、細(xì)胞色素C凝血質(zhì)和輔酶 A等；同時(shí)，還可用作食用、藥用和飼料用酵母。假絲酵母（有較

22、強(qiáng)合成能力，可用于農(nóng)產(chǎn)品廢棄物及食品生產(chǎn)廢水的處理。紅酵母但能同化某些糖類，產(chǎn)脂能力較強(qiáng)，可從菌體提取大量脂肪。并能合成3 -胡羅卜素。發(fā)酵工業(yè)上常用的霉菌有：根霉、曲霉、青霉、木霉和紅曲霉等。根霉分泌淀粉酶、蛋白酶，能產(chǎn)生酒精、芳香脂類物質(zhì)，是釀酒所必需的主要菌。毛霉能糖化淀粉并能少量乙醇，產(chǎn)生蛋白酶，有分解大豆蛋白能力。多用來(lái)做豆腐乳、豆豉。有的毛霉能產(chǎn)生脂肪酶、果膠酶、凝乳酶。對(duì)甾族化合物有轉(zhuǎn)化 作用。米曲霉：具有較強(qiáng)的蛋白分解能力和糖化能力。用于醬油和釀酒生產(chǎn)。黑曲霉是發(fā)酵工業(yè)應(yīng)用最廣的曲霉菌，具有多種酶系，是糖化酶、蛋白酶、果膠酶、纖維素酶、植酸酶和葡萄糖氧化酶生產(chǎn)菌。黑曲霉能產(chǎn)生多

23、種有 機(jī)酸，如檸檬酸、衣康酸、葡萄糖酸、抗壞血酸、沒食子酸等。 。棲土曲霉：棲土曲霉含有 豐富的蛋白酶系，為蛋白酶生產(chǎn)菌。青霉能產(chǎn)生多種酶和有機(jī)酸。木霉主要用于纖維素酶的生產(chǎn)。紅曲霉能分泌淀粉酶， 產(chǎn)生紅色素，產(chǎn)生酒精，產(chǎn)生降血壓和降血脂的藥物，。產(chǎn)黃頭孢霉：本種霉菌產(chǎn)頭孢霉素N和頭孢霉素C,其衍生物稱為先鋒霉素。5、基因工程菌培養(yǎng)發(fā)酵的一般步驟。以TNF-a （腫瘤壞死因子）大腸桿菌工程菌生產(chǎn)TNF-a為例1、菌株：TNF-a 工程菌，含氨卞青霉素抗性基因2、 儀器設(shè)備：恒溫振蕩搖床；10L發(fā)酵罐；分光光度計(jì)；高速冷凍離心機(jī)3、培養(yǎng)基：1） 發(fā)酵培養(yǎng)基（g/L）:蛋白胨 240g，酵母膏120g,甘油40ml , KH2PO4 12g, K2HPO4 122.