發(fā)酵工程第一章緒論(存儲版)
【正文】 術體系主要包括菌種選育與保藏 、 菌種擴大生產(chǎn) 、 代謝產(chǎn)物的生物合成與分離純化制備等技術集成 。 近年來，以現(xiàn)代生物技術和過程工程技術為基礎的 現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)突飛猛進。 ? 主要特點 ? 基因工程技術、細胞工程技術、酶工程技術以及發(fā)酵過程優(yōu)化及放大技術的全面進步 ? 高產(chǎn)微生物代謝產(chǎn)物及非微生物代謝產(chǎn)物的基因工程菌構建及產(chǎn)品的發(fā)酵生產(chǎn) ? 主導碳氧經(jīng)濟發(fā)展，碳氫經(jīng)濟的替代及生物煉制技術的興起 基因工程階段（現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)新階段） 人胰島素 人生長激素 (GH) 表皮生長因子 (EGF) 腫瘤壞死因子 白細胞介素 2(IL2) 尿激酶原 豬生長激素 (PGH) 牛生長激素 (BGH) 纖維素酶 ?, ?干擾素 乙型肝炎疫苗 集落刺激因子 (CSF) 促紅細胞生成素 (EPO) 抗血友病因子 組織溶纖原激活劑 (tPA) 部分利用基因工程技術研制的產(chǎn)品 發(fā)酵工程的主要前沿進展 ? 原料拓展： 可再生資源的加工和綜合利用（如纖維素原料） ? 過程優(yōu)化技術 ? 多尺度生物反應器優(yōu)化控制技術 ? 生物煉制 高產(chǎn)量 ： 微生物生理、遺傳、營養(yǎng)及環(huán)境因素 高轉化率 ： 微生物代謝途徑和過程條件 高效率 ： 微生物反應動力學和系統(tǒng)優(yōu)化 以高產(chǎn)量、高轉化率和高效率及低 成本為目標的發(fā)酵過程優(yōu)化技術 低成本 ： 技術綜合及產(chǎn)業(yè)化技術集成 環(huán)境友好 ： 開發(fā)清潔生產(chǎn)技術 發(fā)酵過程優(yōu)化技術 條件確定 過程優(yōu)化 初始條件 過程分析 過程強化 1 基于組學技術的高通量菌種改造和篩選 2 基于組學和生物信息學代謝途徑分析優(yōu)化 菌種改造 3 基于實時代謝流分析、代謝途徑模型 與自動控制技術的發(fā)酵過程優(yōu)化控制 發(fā)酵工藝優(yōu)化 4 基于發(fā)酵液及產(chǎn)品特性的高收率、低 成本、高質量和環(huán)境友好的提取精制 技術集成 發(fā)酵產(chǎn)物分離純化 5 基于源頭防治與過程監(jiān)控的資源節(jié)約 與廢物資源化清潔生產(chǎn)技術集成 綜合治理技術優(yōu)化 細胞代謝網(wǎng)絡示意圖 多層次復雜系 統(tǒng)多尺度優(yōu)化 控制技術 生 物 煉 制 石 油 煉 制 （一）發(fā)酵工業(yè)的特點 ? 發(fā)酵過程 一般是 在 常溫常壓 下進行的生化反應， 反應安全，要求條件較簡單。 ? 飼料酶制劑：木聚糖酶、 β葡聚糖酶、纖維素酶等 葡 萄 糖丙 糖丙 酮 酸乙 酸草 酰 乙 酸 檸 檬 酸α － 酮 戊 二 酸谷 氨 酸C O2( C 4 ) ( C 6 )( C 5 )絲 氨 酸甘 氨 酸（ C3N )( C2N )纈 氨 酸 （ C5N )丙 氨 酸（ C 3 N )莽 草 酸（ C 7 )丁 糖戊 糖核 糖半 胱 氨 酸 亮 氨 酸脯 氨 酸精 氨 酸 （ C6N4)蛋 氨 酸 （ C5N5)天 門 冬 氨 酸 （ C4N )蘇 氨 酸 （ C9N )異 亮 氨 酸 （ C6N )賴 氨 酸 （ C6N2)A D P ( C7N2)色 氨 酸酪 氨 酸 （ C9N )( C1 1N2)苯 丙 氨 酸 （ C9N )組 氨 酸 （ C6N3)各 種 氨 基 酸 的 生 物 合 成 途 徑葡 萄 糖丙 糖丙 酮 酸乙 酸草 酰 乙 酸 檸 檬 酸α － 酮 戊 二 酸谷 氨 酸次 生 代 謝 產(chǎn) 物C O2( C 4 ) ( C 6 )( C 5 )氨 基 糖 苷 類 抗 生 素（ 糖 苷 部 分 ）次 生 代 謝 產(chǎn) 物絲 氨 酸甘
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