2025年发酵工程重点.pdfVIP

勿以恶小而为之，勿以善小而不为。——刘备

名词解释

发酵工程：指利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需产品过程的理论和工程技术体系，是生物工程与生物技术

学科的重要组成部分。

高通量筛选：是指将许多模型固定在各自不同的载体上，用机器人加样，培养后，用计算机记录结果，并进行分析，实现快速、

准确、微量的筛选菌株的方法。

细胞工程育种：在细胞水平上对菌种进行操作，采用杂交、接合、转化和转导等遗传学方法，将不同菌种的遗传物质进行交换

重组，使不同菌种的优良性状集中在重组体重，从而提高产量。主要有杂交育种和原生质体融合育种。

杂交育种：指将两个基因型不同的菌株经吻合是遗传物质重新组合，从中分离筛选出具有新型性状的菌株。

营养缺陷性标记：微生物经诱变处理后产生的一种突变体，需要在培养基上添加一种特定的有机物才能很好的生存，为筛选该

菌株而适当添加的遗传标记。

菌种退化：指生产菌种或选育菌种过程中筛选出来的较优良菌株，由于进行接种传代或保藏之后，群体中某些生理特征和形态

特征逐渐减退或完全丧失的现象。

理论转化率：指理想状态下根据微生物的代谢途径进行物料衡算，得出转化率大小。

实际转化率：指发酵试验所得转化率的大小。

种子培养：指将冷冻干燥管、沙土管中处于休眠状态的工业菌种接入试管斜面活化后，再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获

得一定数量的纯种的过程。

接种龄：指种子罐中培养的菌丝体转入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。

接种量：指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。

表观得率：指对底物的总消耗而言的细胞得率。

理论得率：指仅用于细胞生长所消耗底物而言的细胞得率。

呼吸强度：指单位质量干菌体在单位时间内所吸取的氧量。用Qo2表示。

耗氧速率：指单位体积培养液在单位时间内的耗氧量，也称摄氧量。用γ表示。

高密度发酵：指工程菌在短时间内迅速分裂增殖，使菌体浓度迅速升高的过程。

重点部分：

发酵工程技术的发展史

1、1900年以前，自然发酵阶段。酿造生产酒、醋等。2、1900—1940，科赫建立微生物分离纯化和纯培养技术，创造了单细胞

纯培养法。3、1940—1950，青霉素大量生产，通气搅拌大规模发酵技术的建立。4、20世纪50年代初，代谢控制发酵技术的建

立，生产出核苷酸、抗生素及有机酸等。5、20世纪60年代初，发酵罐形式的多样性，计算机自动控制技术进行发酵参数的自

动控制。6、20世纪70年代后，分子生物技术为核心的现代生物技术，基因工程技术，DNA重组技术，大大提高了产量和效率。

工业发酵的类型

按微生物对氧的不同需求分为：需氧发酵、厌氧发酵、兼性厌氧发酵。按培养基的物理性状区分：固体培养基、液体培养基。

按发酵工艺流程区分：分批发酵、连续发酵、补料分批发酵。

发酵生产工艺流程

1、用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的配制。2、培养基、发酵罐及其附属设配的灭菌。3、扩大培养有活性的适量纯

种，以一定比例接种到发酵罐中。4、控制最适的发酵条件使微生物生长并形成大量的代谢产物。5、将产物提取并精制，以得

到合格的产品。6、回收或处理发酵过程中所生产的三废物质。

微生物菌种的分离筛选

1、样品采集。2、样品的预处理。3、目的菌富集培养。4、菌种初筛。5、菌种复筛。6、菌种发酵性能鉴定。7、菌种保藏。

发酵工业菌种经典的分类鉴定方法

1、形态学特征鉴定，包括菌落特征、细胞形态、细胞大小、细胞排列、特殊细胞结构、染色反应等。

2、生理生化特征鉴定，包括营养类型、对氮碳源的利用能力、对生长因子的需要等。

3、血清学实验与噬菌体分型鉴定，抗原特异性。4、氨基酸顺序和蛋白质分析鉴定。

常规育种

主要包括诱变和筛选。诱变育种