发酵工程考试重点.docVIP

1、微生物工程：也称发酵工程，它是指利用微生物生长繁殖与代谢活动，通过现代工程技术手段进行工业规模来生产人们所需产品的理论和工程技术体系。是生物工程和生物技术学科的重要组成部分。 2、 工业发酵步骤和工艺流程 (1) 用作培养菌种及扩大生产的发酵罐的各种培养基的配制 (2) 培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌 (3) 将培养好的有活性的适量纯种以一定比例转接到发酵罐中 (4) 控制最适的发酵条件使微生物生长并形成大量代谢产物 (5) 将产物抽提并进精制，以得到合格的产品 (6) 回收或处理发酵过程中产生的废物和废水 新种分离与筛选的步骤：确定方案—样品采集—样品的预处理—目的菌富集培养—菌种分离—菌种初筛—菌种复筛—菌种发酵性能鉴定—菌种保藏 （1）确定方案：首先要查阅资料，了解所需菌种的生长培养特性。 （2）样品采集：有针对性地采集样品。 两个原则：①样品的来源广泛，获得新的菌种的可能性越大；②要了解目标产物的性质和可能产生目标产物的微生物及其生理性，这样就能提高效率，事半功倍。 （3）样品预处理：对样品进行预处理可提高菌种分离的效率。 方法有：①物理方法：包括热处理、膜过滤法和离心法 ②化学方法：通过在培养基中添加某些化学成分来增加特定微生物的数量。 ③诱饵法：将一些固定物质，如石蜡、花粉、蛇皮、毛发等加到待分离的土壤或水中做成诱饵富集目的菌。 （4）目的菌富集培养：主要利用不同种类的微生物其生长繁殖对环境和营养的要求不同，使目的微生物在最是条件下迅速地生长繁殖，数量增加，成为优势种。 ①控制培养基的营养成分，如唯一碳源或氮源； ②控制培养条件： （5）菌种分离：利用微生物菌种分离技术得到纯种。 ①平板划线分离法 ②稀释分离法 ③简单平板分离法 ④涂布分离法 ⑤毛细管分离法 ⑥小滴分离法 （6）初筛：从分离得到的大量微生物中将具有目的产物合成能力的微生物筛选出来的过程。 ①平板筛选：用水解圈、变色圈、抑菌圈、透明圈等方法 ②药瓶发酵筛选：菌株摇床培养后，过滤发酵液进行活力测定。 （7）复筛：进一步鉴定菌株生产能力，采用摇瓶培养，一般一个菌株重复3-5瓶，培养后的发酵液采用精确的分析方法测定。 （8）发酵性能鉴定：将复筛得到的菌株进行生产性能测定。 这些特性包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温度、最适pH值、提取工艺等。 （9）菌种保藏 （二）增殖培养 增殖培养（也称富集培养、施加选择性压力分离法）： 就是利用不同种类的微生物在生长繁殖时对环境和营养条件要求不同（温度、湿度、pH、渗透压、氧、碳源、氮源等），人为控制这些条件，使之有利于某一类或一种微生物生长而不利于其他微生物生长，使所需微生物在增殖后在数量上占优势而便于分离，其他微生物几乎不增殖或增殖缓慢，从而达到快速分离纯化的方法。增殖培养即选择培养基和控制培养条件。 （三）培养分离 纯种分离的方法：划线分离法、稀释分离法。 快速分离方法(3种)：目的微生物不纯，需分离纯化。采用简便迅速，有一定准确性的检出方法，以提高筛选效率。 ①常用平皿反应法： ②纸片培养显色法：浸有指示剂滤纸。 1. 变色圈：直接用显色剂或指示剂。 在菌体筛选中直接用显色剂或指示剂掺入培养基中或喷洒已生长的菌落的培养基表面，由于培养基中所筛选出的微生物产生酸或碱性物质从而使培养基的pH值降低或升高，由于显色剂在不同pH值条件下显色不同，从而形成围绕菌落周围的变了颜色的圈叫变色圈。 2. 透明圈：混浊底物被分解后形成透明圈。如可溶性淀粉、碳酸钙等。 在固体培养基中加入酶作用的底物或其他物质（都能使培养基产生浑浊）培养微生物，能够利用此底物的酶的产生菌得以生长或微生物能利用此种物质，则在其菌落周围形成一个透明的圈，叫透明圈，也叫水解圈。 3. 生长圈 ：利用某些具有特殊营养要求的微生物为工具菌（如营养缺陷型菌株）若分离的微生物能在一般的培养条件下（缺乏上述营养要求的物质）生长而合成该物质，则能使工具菌生长，则在分离的微生物的菌落周围形成工具菌的生长圈，这种圈叫生长圈。 4.抑菌圈：有害菌与能够产生抑菌物质的微生物菌种一起在固体培养基上进行培养时，则在产生抑菌物质的微生物菌落周围产生一个透明的圈（即有害微生物不能生长的形成的圈）叫抑菌圈。 培养基：是提供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢 产物所需要的，按一定比例配制的多种营养物质的混合物。 发酵生产中培养基的类型： （1）孢子培养基（斜面培养基）:是供微生物细胞生长繁殖或保藏菌种。包括细菌、酵母等的斜面培养基，霉菌、放线菌的产孢培养基等。特点是富含有机氮源。但放线菌或霉菌的产孢培养基的氮源和碳源不宜太丰富，否则容易长菌丝而较少产孢子。此外，还宜加少量无机盐类。 （2）种