生物工艺原理 重点1.docVIP

1.生物工程一般是医学工程、农业工程、环境工程,卫生工程、人体功能工程等的总称，特点是不涉及化学催化反应过程，仅是生物过程与物理过程的结合。生物技术（又称生物工艺学）则涉及的是生物催化反应过程。 2.生物工艺：生物技术是一门多学科、综合性的科学技术；过程中需生物催化剂参与；目的是建立工业生产过程或进行社会服务。 3.胞内酶：在细胞内起催化作用的酶，这些酶在细胞内常与颗粒体结合并有着一定的分布。胞外酶：细胞内合成而在细胞外起作用的酶。 4.初级代谢产物：对数生长期形成的产物，如氨基酸、核苷酸、 蛋白质、核酸等，是菌体自身生长繁殖所必须的，称初级代谢产物或中间代谢产物。它们受许多调节机制的控制。 次级代谢产物：在生长的稳定期，某些菌体能合成一些具有特定功能的产物，如抗生素、生物碱、细菌毒素、植物生长因子等。它们与菌体生长繁殖无明显关系，称为次级代谢产物，它也受许多调节机制的控制，如诱导调节、分解代谢物的阻遏和反馈调节等。 5.微生物的生物转化：利用微生物细胞的一种或多种酶对一些化合物某一特定部位（基团）的作用，使它转变成结构相类似但具有更在经济价值的化合物。 6.现代生物技术：以DNA重组为主要手段，依靠清洁、经济的生物反应器，利用可再生性资源加工人类所需产品的具有可持续发展特性的技术。包括：基因工程、细胞工程、酶工程，发酵工程。基因工程在其中处于主导地位。 7.生物过程工程：尽管生物过程所生产的产品性质、加工方法、工艺流程以及设备型式等完全不同，甚至差异很大。但却有共同点，即从原料转变为产品，均包括一系列生物反应过程、化学反应过程和物理操作过程，按照不同方式串联或并联而成。生物反应过程是具有决定意义的一步。是生物生产过程的核心，其他过程是为生物反应过程服务的。 8.工程理念：研究工业生产过程系统规律性的科学，实际上是探索如何有效地在合理的生产设备将原料转变为工业产品的科学。对待任何工程问题，均需有以下四种工程理念：理论上的正确性 技术上的可行性 操作上的安全性 经济上的合理性（核心） 9.生产选种：是在长年累月的生产实践中，在培养工艺条件没有任何可见变更情况下，突然发现某些批次生产水平提高较大，这就有可能是个别自然变异朝更好的方向变的细胞，在这种条件下很适应于培养条件，并逐渐显示出它的生长优势，这种优势的发展，促使它优良的生产性能表露。进行类似新种筛选分离，达到获得新的优良生产菌种的目的。 10.菌种选育：自然界中存在不少低浓度的诱变物质在微生物复制过程中发生影响，所以在生产上经过一段时间都要进行自然选育。选育分为随机选育和定向选育。 11.自然选育（自然分离）：在生产过程中不经人工处理，利用菌种的自然突变而进行菌种筛选的过程。 12.诱变育种：采用诱变剂处理可以提高诱变频率，扩大诱变幅度，从而选出优良的突变株。 13.原生质体融合：是通过人为的方法，使遗传性状不同的两细胞的原生质体发生融合，并进而发生遗传重组以产生同时带有双基因性状的、遗传性能稳定的融合子的过程。 14.杂交育种：将两个基因型不同的菌株经吻合（或接合）使遗传物质重新组合，从中分离和筛选具有新性状的菌株。 15.筛选模型：为避免致病菌的感染与扩散一般不采用致病菌作为试验菌，尽可能选择非致病性又能代表某些类型致病菌的微生物作为试验菌，这些试验菌被称为筛选模型。 16.理性化筛选技术：运用遗传学和生物化学方法，科学设计选择性“筛子”，把大部分不符合要求的菌株经过第一轮预筛就淘汰掉，使具有有效性状的突变株很方便地筛选出来，从而大大提高了筛选效率。这种方法就是理性化筛选。 17.培养基：广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长 繁殖所需的一组营养物质和原料。同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。 →子瓶: 大量繁殖，得到大量孢子。→接种：①从母斜面上点接种，选取生长好的单菌落②接种时密一点，得到大量的孢子。孢子培养时注意湿度，子斜面使用一般不超过1个月 ?生产车间阶段☆培养物的选择原则：在生产车间阶段，最终一般都是获得一定数量的菌丝体。菌丝体比孢子要有利：缩短发酵时间，有利于获得好的发酵结果☆培养基选择的原则：目的：获得一定数量和质量的菌体，因此培养基的选择应首先考虑的是有利于孢子的发育和菌体的生长，所以营养要比发酵培养基丰富。在原料方面：不如实验室阶段那么精细，而是基本接近于发酵培养基，这有两个方面的原因:一是成本，二是驯化☆发酵级数的确定 一般由菌丝体培养开始计算发酵级数，但有时，工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数.谷氨酸：三级发酵:一级种子（摇瓶）→二级种子 （小罐）→发酵;青霉素：三级发酵:一级种子（小罐）→二级种子（中罐）→发酵☆发酵级数确定的依据:①级数受发酵规模、菌体生长特性、接种量的影响② 级数大，难控制、易染菌、易变异，管理困难，