微生物工程详解演示文稿.pptVIP

2、微生物酶发酵 各种酶制剂 糖化酶、氨基酰化酶（DL氨基酸光学拆分）、蛋白酶、脂肪酶等。 * 当前31页，共73页，星期二。 3、微生物代谢产物发酵 初级代谢产物： ? 与菌体生长相伴随的产物 ? 氨基酸、核苷酸、维生素、有机酸、溶剂 ? 菌体对其合成反馈控制严密，一般不过量积累。 次级代谢产物： ? 与菌体生长不相伴随，以初级代谢产物为原料而合成。 ? 抗生素、生物碱、毒素、胞外多糖等 ? 结构常较复杂对环境条件敏感 * 当前32页，共73页，星期二。 4、微生物的生物转化 利用微生物细胞的一种或几种酶，对外源化合物的特定部位进行加工，如加入羟基、还原双键、脱氧或切断支链等。 转化的最终产物并不是微生物细胞利用营养物质经细胞代谢产生，而是微生物细胞的酶或酶系作用于底物的某一部位，进行特定部位的化学反应而形成。 反应最显著的特点是特异性强，包括反应特异性、结构位置特异性、立体特异性。 * 当前33页，共73页，星期二。 ? 甾体激素：分肾上腺皮质激素和性激素；重要的生理调节作用，在临床上广泛用于治疗过敏性皮炎、类风湿性关节炎、红斑狼疮、支气管哮喘等。 ? 甾体药物的工业生产主要通过改造天然的甾体产物而获得；可的松类抗炎激素之所以有卓越的抗炎活力，主因在甾体母核11位上导入一个氧原子，最大的困难也正在此。 ? 化学转化：步骤繁多、得率低、价格昂贵（Savett, 576kg脱氧胆酸，30多步反应，两年→938mg醋酸可的松） ? 生物法：高效、收率高 （1952年，Munrry等，黑根霉，仅1步就将孕酮11位上导入一个羟基，使从孕酮合成皮质酮只需3步，这样才使可的松问世） 如： 甾体转化 * 当前34页，共73页，星期二。 5、微生物特殊机能的利用 利用微生物消除环境污染 微生物冶金 利用基因工程菌开拓发酵工程新领域 * 当前35页，共73页，星期二。 六、微生物工程面临的挑战和发展趋向 （一）面临的挑战 1、化学合成工业的竞争 有机溶剂，如丙酮、丁醇，发酵法产品所占份额已很少。 当然也有多种原来通过化工合成的产品逐渐被发酵法所取代，如乳酸。 2、农业生物工程的冲击 转基因植物中表达生产 PHB、抗体、药物等。 * 当前36页，共73页，星期二。 （二）微生物工程发展趋向 1、提高现有微生物发酵工业水平 2、利用重组DNA技术 3、开拓极端酶 极端酶 由于极端酶的极端稳定性，为开拓新的生物催化和生物转化提供了广阔的应用前景。 * 当前37页，共73页，星期二。 七、微生物工程的内容 微生物工程基本上可分为发酵和提取两部分 发酵部分也称发酵工程，是微生物反应过程； 提取部分也称后处理，或下游加工技术。 虽然微生物工业生产以发酵为主，发酵的好坏是整个生产的关键，但后处理在发酵生产中也占有重要的地位。 * 当前38页，共73页，星期二。 讨 论： 微生物工程将来较有潜力的发展方向？ 你对微生物工程哪方面的研究感兴趣？ 列举你接触过的微生物工程产品。（每位同学列举一件产品，不可重复。食品、药品、工业用品等） * 当前39页，共73页，星期二。 第一章 微生物工程菌种 第一节　发酵工业常用微生物 第二节　菌种来源 第三节　菌种选育 第四节 菌种保藏 * 当前40页，共73页，星期二。 第一节　 发酵工业常用的微生物 * 当前41页，共73页，星期二。 一、发酵工业对微生物菌种的要求 尽管工业用微生物菌种多种多样，但作为大规模生产，选择菌种应遵循以下原则： 1、能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并形成所需的代谢产物，产量高。 2、可以在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵，且所生产的酶活力高。 3、根据代谢控制的要求，选择单产高的营养缺陷型突变株或调节突变株或野生菌株。 * 当前42页，共73页，星期二。 4、选育抗噬菌体能力强的菌株，使其不易感染噬菌体。 5、菌种纯粹，不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性。 6、菌种不是病原菌，不产生有害的生物活性物质和毒素，以保证安全。 * 当前43页，共73页，星期二。 二、发酵工业中常用微生物菌种 * 当前44页，共73页，星期二。 （一） 细菌 * 当前45页，共73页，星期二。 1、枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis) ? 分布广，常存在于枯草、土壤等，一般为腐生菌； ? 在酱油、酱类和白酒制曲时，如果水分含量大，温度较高，就容易造成枯草杆菌迅速繁殖；不仅消耗原料蛋白质和淀粉，而且生成刺眼鼻的氨味，造成发酵液发粘发臭，使制曲失败。 ? 能产生大量淀粉酶和蛋白酶 AS1.393 蛋白酶 BF7