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第十五章微生物生物

技术;生物技术;1.1微生物生物技术－利用微生物进行产品生产;〔1〕微生物生物技术

是将微生物学，生物化学和化学工程学的根本原理有机结合起来的一门利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。

微生物生物技术

涉及微生物的发酵〔发酵工程〕

代谢产物的提纯〔后处理〕;〔2〕.微生物生物技术

---发酵工程的内容

①菌种特性与选育

培养基特性，选择及灭菌理论

发酵醪特性，发酵机理，发酵动力学

过滤机理，氧传递，溶解，吸收理论

连续培养，发酵控制与自动化

②后处理〔下游工程〕

细胞破碎，别离，醪液输送，过滤，去杂，沉淀别离，蒸馏，结晶，枯燥，包装，及发酵产物别离过程种控制与自动化。;〔3〕微生物生物技术的特征：

有复杂的生物化学反响

与微生物活细胞息息相关

代谢调控是特色

特有系统：空气除菌系统

培养基灭菌系统;〔4〕微生物生物技术需解决的问题

菌种问题

适宜的反响器

基质的选择

发酵和提纯的比较放大

过程控制

丝状菌的发酵无完善的理论指导;1.2微生物生物技术的开展历史;〔1〕传统发酵阶段

1667年之前：

嫌气性发酵生产酒类

好气性发酵生产醋类、制曲;厌氧发酵发酵技术：

19世纪末，用酵母菌、乳酸菌生产酒精、乳酸和各种发酵食品。

20世纪初期，1916年英国采用梭状芽孢杆菌生产丙酮丁醇，德国采用亚硫酸盐法生产甘油〔第一次世界大战〕──由食品工业向非食品工业开展;好氧发酵技术：

速酿法从乙醇生产醋酸，通气法大量繁殖酵母，用米曲霉的麸曲代替麦芽糖作糖化剂生产酒靖，用微小毛霉生产干酪。

1933年等人创造了摇瓶培养法代替了传统的静置培养法。生长均匀，增殖时间短。;〔2〕近代微生物生物技术

40年代;主要的技术进展：

通气搅拌解决了液体深层培养时的供氧问题。

抗杂菌污染的纯种培养技术：无菌空气、培养基灭菌、无污染接种、大型发酵罐的密封与抗污染??计制造。

意义：

抗生素工业的开展

建立了一套完整的好氧发酵技术，大型搅拌发酵罐培养方法

推动了整个发酵工业的深入开展

为现代发酵工程奠定了根底;50年代－60年代

①人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术

酶的活力、酶量调控(反响控制和反响阻遏)→解除菌体自身的反响调节,特殊调节控制的利用,→突变株的应用,前体、终产物、副产物等应用

②发酵动力学，发酵连续化，自动化工程技术

③微生物酶反响生物合成与化学合成反响相结合工程技术;(3)现代微生物生物技术

20世纪70年代之后;1.3微生物生物技术的特点;〔2〕微生物生物技术的特点：

常温常压，能耗小，设备简单

生物体自动调控

农副产品作为原料

易生产复杂的高分子化合物

需防杂菌污染;〔3〕应用范围

酿酒工业生理活性物质发酵工业

食品工业维生素发酵工业

抗生素工业微生物冶金工业

有机酸工业核苷酸发酵工业

有机溶剂发酵工业菌体蛋白发酵工业

酶制剂工业微生物环境净化工业

氨基酸工业生物能工业;1.4微生物生物技术产业化开展;发酵工业开展趋向;重点方向

〔1〕微生物育种

〔2〕生物反响器技术与生物别离技术

〔3〕微生物数据库，发酵动力学，发酵传力学开展;第一节：工业常用微生物及来源

微生物的特性及工业微生物的要求

一些工业化产品生产菌种的特点

菌种选育;;1、菌种能在较短的发酵过程中高产有价值的发酵产品；

2、菌种的发酵培养基应价格低廉，来源充足，被转化为产品的效率高；

3、菌种对任何动物，植物和环境不应该造成危害，还应注意潜在的，慢性的，长期的，要充分评估。

4、菌种发酵后，不需的产品少，且产品与不需物易别离

5、菌种的遗传特性稳定，易于进行基因操作；;3、生产菌种的来源;保藏单位(简称);韩国典型培养物保藏中心(KCTC);

菌种利用总趋势

发酵菌转向氧化菌

野生菌转向变异菌

自然选育转向代谢控制育种

诱发基因突变转向基因重组定向育种;放线菌〔链霉素四环素；红霉素等〕;2、氨基酸生产有关的