微生物工程名詞解釋

1、微生物工程”：是指利用微生物的特定性狀，通過(guò)現(xiàn)代工程技術(shù)，在生物的反應(yīng)器中生產(chǎn)有用物質(zhì)的一種技術(shù)系統(tǒng)。微生物工程特點(diǎn) 一般操作條件比較溫和； 原料來(lái)源豐富，價(jià)格低廉，一般都是可再生資源。 過(guò)程反應(yīng)以生命體的自動(dòng)調(diào)節(jié)方式進(jìn)行； 能夠容易地生產(chǎn)復(fù)雜的高分子化合物，可以導(dǎo)入復(fù)雜基團(tuán)；能合成復(fù)雜的化合物如酶、光學(xué)活性體等； 生產(chǎn)產(chǎn)品的生物體本身也是產(chǎn)物，一般污染較??； 生產(chǎn)設(shè)備較簡(jiǎn)單。 生產(chǎn)過(guò)程中，需要防止雜菌污染； 菌種性能被改變，從而獲得新的反應(yīng)性能或提高生產(chǎn)率；工業(yè)育種：是運(yùn)用遺傳學(xué)原理和技術(shù)對(duì)某個(gè)用于特定生物技術(shù)目的的菌株進(jìn)行的多方位的改通過(guò)改造。 誘變育種：就是利用誘變劑的物理因素和化學(xué)試劑

2、處理微生物細(xì)胞，提高基因突變頻率，再通過(guò)適當(dāng)?shù)暮Y選方法獲得所需要的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)菌種的育種方法。表型延遲：分離性延遲、生理性延遲是指微生物通過(guò)自發(fā)突變或人工誘變而產(chǎn)生新的基因型個(gè)體所表現(xiàn)出來(lái)的遺傳特性不能在當(dāng)代出現(xiàn)，其表型的出現(xiàn)必須經(jīng)過(guò)2代以上的復(fù)制。 雜交育種：是指將兩個(gè)基因型不同的菌株經(jīng)吻合（或接合）使遺傳物質(zhì)重新組合，從中分離和篩選具有新性狀的菌株的一種育種方法。 原生質(zhì)體融合： 首先用酶分別酶解兩個(gè)出發(fā)菌株的細(xì)胞壁，或者使用抗生素抑制胞壁的合成，在高滲環(huán)境中釋放出原生質(zhì)，將它們混合，在助融劑或電場(chǎng)作用下，使它們互相凝集，發(fā)生細(xì)胞融合，實(shí)現(xiàn)遺傳重組的方法。營(yíng)養(yǎng)缺陷型是指通過(guò)誘變而產(chǎn)生的缺乏合成

3、某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如氨基酸、維生素和堿基等的能力，必須在其基本培養(yǎng)基中加入相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)成分才能正常生長(zhǎng)的變異株?；蛑亟M育種： 是運(yùn)用體外DNA各種操作或修改手法獲得目的基因，再借助于病毒、細(xì)菌質(zhì)?；蚱渌d體，將目的基因轉(zhuǎn)移至新的宿主細(xì)胞并使其在新的宿主細(xì)胞系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行復(fù)制和表達(dá)，或者通過(guò)細(xì)胞間的相互作用，使一個(gè)細(xì)胞的優(yōu)秀性狀經(jīng)其間遺傳物質(zhì)的交換而轉(zhuǎn)移給另個(gè)細(xì)胞的方法。 滲透突變株：一種遺傳障礙不完全的營(yíng)養(yǎng)突變型，其特點(diǎn)是酶的活力下降但不完全喪失，使其能少量合成末一代謝產(chǎn)物，但產(chǎn)物的量又不造成反饋控制。菌種衰退（degeneration）是指菌種經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期人工培養(yǎng)或保藏，由于自發(fā)突變的作用而引起某些優(yōu)良特

4、性變?nèi)趸蛳У默F(xiàn)象。狹義的復(fù)壯：在菌種發(fā)生退化后，通過(guò)純種分離和性能測(cè)定，從退化的群體中，找出尚未退化的個(gè)體，以達(dá)到恢復(fù)該菌種原有性狀的一種措施。廣義的復(fù)壯：是在菌種尚未退化之前，定期地進(jìn)行純種分離和性能測(cè)定，以使菌種的生產(chǎn)性能保持穩(wěn)定。 代謝控制發(fā)酵定義：利用遺傳學(xué)的方法或其他生物化學(xué)的方法，人為地在分子水平，改變和控制微生物的代謝，使有用目的產(chǎn)物大量生成、積累的發(fā)酵。 代謝工程就是應(yīng)用重組DNA技術(shù)和應(yīng)用分子生物學(xué)相關(guān)的遺傳學(xué)手段進(jìn)行有精確目標(biāo)的基因操作，以改變微生物原有的調(diào)節(jié)系統(tǒng)（酶的功能和輸送體系的功能，甚至產(chǎn)能系統(tǒng)的功能），通過(guò)有目的地對(duì)細(xì)胞代謝進(jìn)行修飾（功利性修飾）以改變細(xì)胞某些方

5、面的代謝活性的整套工作（包括代謝分析、代謝設(shè)計(jì)、遺傳操作、目的代謝活性的實(shí)現(xiàn)），從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)目的代謝活性的提高這一預(yù)期目標(biāo)的一個(gè)嶄新科學(xué)領(lǐng)域。 前體：指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中，能直接被微生物在生物合成過(guò)程中結(jié)合到產(chǎn)物分子中去，而其自身的結(jié)構(gòu)并沒有多大變化，但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因加入前體而有較大的提高。在氨基酸、抗生素和酶制劑發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程中，可以在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入某些對(duì)發(fā)酵起一定促進(jìn)作用的物質(zhì)，稱為促進(jìn)劑或刺激劑。種子擴(kuò)大培養(yǎng)：將保存的處于休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活化后，再經(jīng)過(guò)扁瓶或搖瓶及種子罐逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)而獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過(guò)程。這些純種培養(yǎng)物稱為種子。 種子罐級(jí)數(shù)：種子在種子罐

6、中需擴(kuò)大培養(yǎng)的次數(shù)。發(fā)酵級(jí)數(shù)：種子罐的級(jí)數(shù)加一。接種量：放罐的種子罐的培養(yǎng)液體積除以接種后培養(yǎng)液的體積的百分?jǐn)?shù)。（接）種齡：生產(chǎn)種子的培養(yǎng)時(shí)間。（從培養(yǎng)開始到接種之間耗時(shí)） 生產(chǎn)強(qiáng)度：?jiǎn)挝惑w積的發(fā)酵液?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)物的量。（kg/m3.h)發(fā)酵強(qiáng)度：發(fā)酵強(qiáng)度是指單位時(shí)間( h) 、單位有效發(fā)酵罐容積(L) 生產(chǎn)產(chǎn)物的量 f= g/ Lh 得率：對(duì)基質(zhì)的利用率。(kg/kg)產(chǎn)物的總量：發(fā)酵液中產(chǎn)物的濃度。Kg/m3致死溫度：殺死微生物的極限溫度致死時(shí)間：在致死溫度下，殺死全部微生物所需的時(shí)間。微生物的熱阻：微生物在某特定條件下的致死時(shí)間。表征微生物對(duì)熱的抵抗能力。相對(duì)熱阻：某一微生物與另一微

7、生物在相同條件下的致死時(shí)間之比。D 值：特定溫度下使菌體濃度降低90%所需的滅菌時(shí)間。 Z 值：在加熱致死時(shí)間曲線中，時(shí)間降低一個(gè)對(duì)數(shù)周期，降低一個(gè)lgD值所需升高的溫度，即滅菌時(shí)間減少到原來(lái)的1/10所需升高的溫度或相同滅菌時(shí)間內(nèi)，殺滅99%的微生物所需提高的溫度。 F 值：一定基質(zhì)中，溫度121，加熱殺死一定數(shù)量微生物所需的時(shí)間。 在一定滅菌溫度下給定的Z值所產(chǎn)生的滅菌效果與在參比溫度（T0）下給定的Z值所產(chǎn)生的滅菌效果相同時(shí)所相當(dāng)?shù)臅r(shí)間。滅菌： 采用強(qiáng)烈的理化因素使任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠(yuǎn)喪失其生長(zhǎng)繁殖能力的措施，稱為滅菌。總?cè)揪剩褐敢荒陜?nèi)發(fā)酵染菌的批次與總投料批次數(shù)之比乘以10

8、0得到的百分率。所謂發(fā)酵染菌是指在發(fā)酵過(guò)程中，生產(chǎn)菌以外的其他微生物侵入了發(fā)酵系統(tǒng)，從而使發(fā)酵過(guò)程失去真正意義上的純種培養(yǎng)。 發(fā)酵動(dòng)力學(xué)：是以化學(xué)熱力學(xué)（研究反應(yīng)的方向）和化學(xué)動(dòng)力學(xué)（研究反應(yīng)的速度）為基礎(chǔ)，對(duì)發(fā)酵過(guò)程各種物質(zhì)的變化進(jìn)行描述；用數(shù)學(xué)的模型定量地描述生物反應(yīng)過(guò)程中影響細(xì)胞生長(zhǎng)、基質(zhì)利用和產(chǎn)物生成的各種因素。微生物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)是研究微生物生長(zhǎng)過(guò)程的速率及其影響速率的各種因素，從而獲得相關(guān)信息。微生物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)可反映細(xì)胞適應(yīng)環(huán)境變化的能力。 生物分離工程定義：指為提取生物產(chǎn)品時(shí)所需的原理、方法、技術(shù)及相關(guān)硬件設(shè)備的總稱；或指從發(fā)酵液、動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)液、酶反應(yīng)液和動(dòng)植物組織細(xì)胞與體液等中

9、提取、分離純化、富集生物產(chǎn)品的過(guò)程。凝聚：在凝聚劑作用下, 膠體脫穩(wěn)相互聚集成1mm凝聚團(tuán)的過(guò)程絮凝：在絮凝劑高分子聚合電解質(zhì)的作用下，膠體顆粒和聚合電解質(zhì)交連成網(wǎng)，形成10 mm大小的絮凝團(tuán)過(guò)程。分批發(fā)酵： 是指在一個(gè)密閉系統(tǒng)內(nèi)投入有限數(shù)量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后，接入少量的微生物菌種進(jìn)行培養(yǎng)，使微生物生長(zhǎng)繁殖，在特定的條件下只完成一個(gè)生長(zhǎng)周期的微生物培養(yǎng)方法。補(bǔ)料分批發(fā)酵：又稱半連續(xù)發(fā)酵，是介于分批發(fā)酵和連續(xù)發(fā)酵之間的一種發(fā)酵技術(shù)，是指在微生物分批發(fā)酵中，以某種方式向培養(yǎng)系統(tǒng)補(bǔ)加一定物料的培養(yǎng)技術(shù)。所謂連續(xù)發(fā)酵，是指以一定的速度向發(fā)酵罐內(nèi)添加新鮮培養(yǎng)基，同時(shí)以相同的速度流出培養(yǎng)液，從而使發(fā)酵罐內(nèi)的液量

10、維持恒定。恒化器：通過(guò)恒定輸入的養(yǎng)料中某一種生長(zhǎng)限制基質(zhì)的濃度來(lái)控制微生物的生長(zhǎng)，并使微生物始終在低于其最高生長(zhǎng)速率條件下進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖的一種連續(xù)培養(yǎng)裝置。恒濁器 是根據(jù)培養(yǎng)器內(nèi)微生物的生長(zhǎng)密度，并借光電控制系統(tǒng)來(lái)控制培養(yǎng)液流速，以取得菌體密度高、生長(zhǎng)速度恒定的微生物細(xì)胞的連續(xù)培養(yǎng)器。利用不同種類的微生物其生長(zhǎng)、繁殖對(duì)環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)的要求不同，人為控制這些條件，使之利于某類或某種微生物生長(zhǎng)、而不利于其他種類微生物的生存，以達(dá)到使目的菌種占優(yōu)勢(shì)，而得以快速分離純化的目的，這種方法被稱為選擇性壓力分離法。 富集培養(yǎng)：是在樣品微生物含量少時(shí)，根據(jù)微生物的生理特點(diǎn)，設(shè)計(jì)選擇性培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件，創(chuàng)造有利目的微

11、生物生長(zhǎng)的條件，使其數(shù)量大量增加，由自然條件下的劣勢(shì)種，變成人工環(huán)境下的優(yōu)勢(shì)種，以利分離到所需要的菌株。 細(xì)胞破碎技術(shù)：是指利用外力破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞壁，使細(xì)胞內(nèi)容物包括目的產(chǎn)物成分釋放出來(lái)的技術(shù)。固相析出技術(shù)：通過(guò)改變?nèi)芤簵l件或加入沉淀劑，使生化物質(zhì)在溶液中分離出來(lái)形成無(wú)定形固體沉淀或晶體的過(guò)程。鹽析概念：在高濃度的中性鹽存在下，蛋白質(zhì)（酶）等生物大分子物質(zhì)在水溶液中的溶解度降低，產(chǎn)生沉淀的過(guò)程。概念：利用溶質(zhì)在互不相溶的兩相之間分配系系數(shù)的數(shù)的不同而使溶質(zhì)得到純化或濃縮的方的方法法稱為萃取。 當(dāng)萃取操作后，為進(jìn)一步純化目標(biāo)產(chǎn)物或便于下步分離操作，往往需要將目標(biāo)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到水相。這種調(diào)節(jié)水相條件

12、，將目標(biāo)產(chǎn)物從有機(jī)相轉(zhuǎn)入水相的萃取操作稱為反萃取。物理萃?。喝苜|(zhì)根據(jù)相似相溶的原理在兩相間達(dá)到分配平衡，萃取劑與溶質(zhì)之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。例如，用乙酸丁酯萃取青霉素?；瘜W(xué)萃取：用脂溶性萃取劑與溶質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)生成脂溶性復(fù)合分子實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)向有機(jī)相的分配。萃取劑與溶質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)，包括離子交換和絡(luò)合反應(yīng)等乳化：水或有機(jī)溶劑以微小液滴形式分散于有機(jī)相或水相中的現(xiàn)象。超臨界流體：當(dāng)一種流體處于其臨界點(diǎn)的溫度和壓力之下，則稱之為超臨界流體。微團(tuán)：表面活性劑的極性頭朝 外，疏水的尾部朝內(nèi)，中 間形成非極性的“核” 微波輔助萃取定義：指使用適合的溶劑在微波反應(yīng)器中從天然藥用植物、礦物、動(dòng)物組織中提取各種化學(xué)成分的技術(shù)和方法。選擇培養(yǎng)基 ：在培養(yǎng)基中加入某種物質(zhì)以殺死或抑制不需要的菌種生長(zhǎng)的培養(yǎng)基，稱之為選擇培養(yǎng)基。鑒別培養(yǎng)基 ：在培養(yǎng)基中加入某種試劑或化學(xué)藥品，使難以區(qū)分的微