微生物發(fā)酵工程

1、微生物發(fā)酵工程目錄01 微生物發(fā)酵的簡介02 微生物發(fā)酵的步驟02 微生物發(fā)酵的實例03 微生物發(fā)酵的應用微生物發(fā)酵的簡介微生物發(fā)酵即是指利用微生物，在適宜的條件下，將原料經(jīng)過特定的代謝途徑轉化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。微生物發(fā)酵生產(chǎn)水平主要取決于菌種本身的遺傳特性和培養(yǎng)條件。微生物發(fā)酵的步驟1.菌種的選育2.培養(yǎng)基的配置3.滅菌4.擴大培養(yǎng)和接種5.發(fā)酵過程6.分離提純1、菌種的選育1.選育的方法：1)從自然界中先分離出相應的菌種；2)利用誘變篩選出符合生產(chǎn)要求的優(yōu)良菌種 ；3)利用基因工程、細胞工程的方法構建工程細胞或工程菌。2.舉例：可將人工合成的人的胰島素基因與大腸桿菌的質粒結合，形成

2、重組DNA，再把重組DNA導入大腸桿菌細胞內形成工程菌。通過篩選則可培養(yǎng)出能生產(chǎn)人的胰島素的菌種。2、培養(yǎng)基的配置1.培養(yǎng)基配置的原則：1.根據(jù)不同的菌種，選擇不同的材料配制培養(yǎng)基。配制的培養(yǎng)基應滿足微生物在碳源、氮源長因子、水、無機鹽等方面的營養(yǎng)要求，并為微生物提供適宜的PH。2.培養(yǎng)基的營養(yǎng)要協(xié)調，以利于產(chǎn)物的合成。3.培養(yǎng)基在滿足微生物的營養(yǎng)需求的基礎上應盡量降低生產(chǎn)成本，以得到更高的經(jīng)濟效益。2.舉例：發(fā)酵生產(chǎn)常采用天然成分的液體培養(yǎng)基。而且，經(jīng)常用野生的植物淀粉、甘蔗渣、秸稈，以及乙醇、醋酸等石化產(chǎn)品代替糧食來配制培養(yǎng)基。 3、滅菌滅菌的原因：在發(fā)酵過程中如混入其他微生物，將與菌種形

3、成競爭關系，對發(fā)酵過程造成不良影響 。舉例：如果在谷氨酸發(fā)酵過程中混人放線菌，則放線菌分泌的抗生素就會使大量的谷氨酸棒狀桿菌死亡。如果在青霉素生產(chǎn)過程中污染了雜菌，這些雜菌則會分泌青霉素酶，將合成的青霉素分解掉。 4、擴大培養(yǎng)和接種 擴大培養(yǎng)：擴大培養(yǎng)是將培養(yǎng)到對數(shù)期的菌體分開，分頭進行培養(yǎng)，以促使菌體數(shù)量快速增加，能在短時間里得到大量的菌體 接種：有了用于生產(chǎn)的充足的菌體，在接種時要注意什么事項呢？ 接種過程中要注意防止雜菌污染5、發(fā)酵過程 1.發(fā)酵產(chǎn)物：發(fā)酵產(chǎn)物主要在菌體生長的穩(wěn)定期產(chǎn)生。2.發(fā)酵進程在發(fā)酵過程中隨時取樣檢測培養(yǎng)液中細菌數(shù)目、產(chǎn)物濃度以了解發(fā)酵進程，及時添加必需的培養(yǎng)基成分

4、來延長菌體生長穩(wěn)定期的時間，以得到更多的發(fā)酵產(chǎn)物 。3.發(fā)酵條件發(fā)酵生產(chǎn)中溫度、pH、溶氧量等對發(fā)酵過程有重大影響。6、分離提純 發(fā)酵產(chǎn)物不同，分離提純的方法會有所不同，產(chǎn)物分離、提純的一般方法是：代謝產(chǎn)物：蒸餾、萃取、離子交換等方法。菌體本身：過濾、沉淀。微生物發(fā)酵的實例谷氨酸棒狀桿菌合成谷氨酸的途徑 NH4只有選擇細胞膜通透較強，在細胞內不積累谷氨酸的谷氨酸棒狀桿菌做菌種才有可能獲得大量的谷氨酸。 1.菌種的選擇谷氨酸發(fā)酵最重要的無疑就是選擇菌種了，應該選育什么樣的谷氨酸棒狀桿菌作為菌種呢？2.培養(yǎng)基的選擇微生物發(fā)酵的應用1.在醫(yī)藥方面：1)發(fā)酵工程能生產(chǎn)人們所需的藥品。例如：通過青霉發(fā)酵

5、能生產(chǎn)青霉素。2)通過發(fā)酵工程能生產(chǎn)基因藥品。例如：將合成的人的胰島素基因轉移到大腸桿菌細胞內構建成“工程菌”，再通過培養(yǎng)“工程菌”即可獲得人的胰島素。2.在食品工業(yè)方面：1)發(fā)酵工程能為人們提供豐富優(yōu)質的傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品。如：生產(chǎn)呻酒，果酒等。2)發(fā)酵工程能生產(chǎn)各種食品添加劑。例如,酸味劑：檸檬酸、乳酸等；鮮味劑：谷氨酸等；色 素：-胡蘿卜素等； 甜味劑：高果糖漿等。3)發(fā)酵工程能為解決人類糧食短缺問題開辟新途徑。例如：通過發(fā)酵可獲得大量的微生物菌體單細胞蛋白。20世紀80年代中期全世界的單細胞蛋白年產(chǎn)量已達2.0 x107t，廣泛用于食品加工和飼料中。謝謝觀看！微生物發(fā)酵與人民的吃穿息息相關，同時與國家的節(jié)能減排大政方針密切聯(lián)系，與國家的循環(huán)經(jīng)濟是分不開的