微生物應(yīng)用技術(shù)ppt課件-在線瀏覽
2025-03-06 17:38本頁面
【正文】 三、微生物發(fā)酵工業(yè)所用菌種 。 。通常由于微生物的生理特性，要求溫度為 30℃ ～ 40℃ 、 pH值中性偏酸性如酵母、霉菌、放線菌的發(fā)酵和 pH值中性偏堿性如細(xì)菌的發(fā)酵。培養(yǎng)基無菌、空氣無菌、補(bǔ)料和取樣要求無菌操作、某些工程菌，其尾氣也要求進(jìn)行無菌處理。微生物的生理特性決定了發(fā)酵過程的非連續(xù)性，大部分的工業(yè)發(fā)酵是以間歇操作為基礎(chǔ)進(jìn)行的，目前可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)的是啤酒的連續(xù)化生產(chǎn)。 找到合適的菌種是發(fā)酵工程的前提。但這種方法得到的菌種，產(chǎn)量一般都比較低。 隨 著細(xì)胞工程、基因工程等技術(shù)的日益成熟，科學(xué)家開始構(gòu)建 工程細(xì)胞或工程菌，用它們進(jìn)行發(fā)酵，甚至能生產(chǎn)出一般微 生物所不能生產(chǎn)的產(chǎn)品。 二、菌種培養(yǎng)基的配制 培養(yǎng)基是選擇出的菌種生活的環(huán)境，對菌種有多方面的影響，所以至關(guān)重要。另外，發(fā)酵工程中所用的菌種多要求是純培養(yǎng)的，即整個(gè)發(fā)酵過程不能混有雜菌，否則將導(dǎo)致產(chǎn)量大大下降，甚至得不到產(chǎn)品。因此，培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備都必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌。 發(fā)酵過程中環(huán)境條件的變化，不僅會(huì)影響菌種的生長繁殖，而且會(huì)影響菌種代謝產(chǎn)物的形成。 四、發(fā)酵過程 發(fā)酵結(jié)束后，要對發(fā)酵液或生物細(xì)胞進(jìn)行分離和提取精制，將發(fā)酵產(chǎn)物制成合乎要求的產(chǎn)品。利用發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品有菌種代謝產(chǎn)物和菌種本身（如酵母菌和細(xì)菌）兩大類，如果產(chǎn)品是菌種，分離方法一般是通過過濾、沉淀從培養(yǎng)液中分離出；如果產(chǎn)品是代謝產(chǎn)物，則采用蒸餾、萃取、離子交換等方法提取。 五、分離提純 工藝流程 第三節(jié) 工業(yè)發(fā)酵的主要產(chǎn)品 一、抗生素發(fā)酵生產(chǎn) 抗生素是生物體在生命活動(dòng)中產(chǎn)生的一種次級代謝產(chǎn)物?？股刂饕梦⑸锇l(fā)酵法生產(chǎn)，少數(shù)抗生素也可用化學(xué)方法合成，人們還對天然得到的抗牛素進(jìn)行生化或化學(xué)改造，使其具有更優(yōu)越的性能，這樣得到的抗生素叫半合成抗生素，其數(shù)目已達(dá)到兩萬多種。 青霉素是最早發(fā)現(xiàn)并用于臨床的 — 種抗生素， 1928年為英國人A . Fleming發(fā)現(xiàn)， 40年代投入工業(yè)生產(chǎn)。我們就以青霉素為例簡單介紹抗生素的發(fā)酵生產(chǎn)過程。目前全世界用于生產(chǎn)青霉素的高產(chǎn)菌株，大都由菌株 Wis Q l76(一種產(chǎn)黃青霉 )經(jīng)不同改良途徑得到。青霉素生產(chǎn)菌株一般在真空冷凍干燥狀態(tài)下保存其分生孢子，也可以用甘油或乳糖溶劑作懸浮劑，在－ 70度冰箱或液氮中保存孢子懸浮液和營養(yǎng)菌絲體。 ? 氮源 可選用玉米漿、花生餅粉、精制棉籽餅粉或麩質(zhì)粉，并補(bǔ)加無機(jī)氮源。 ? 無機(jī)鹽 包括硫、磷、鈣、鎂、鉀等鹽類，鐵離子對青霉菌有毒害作用，應(yīng)嚴(yán)格控制發(fā)酵波中鐵含量在 30ug／ ml以下。 影響青霉素發(fā)酵產(chǎn)率的因素有環(huán)境因素，如 pH值、溫度、溶氧飽合度、碳氮組份含量等；有生理變量因素，包括菌絲濃度、菌絲生長速度、菌絲形態(tài)等，對它們都要進(jìn)行嚴(yán)格控制。將發(fā)酵濾液酸化至 pH 2，加 1/3體積的醋酸丁酯，混合后以碟片式離心機(jī)分離，得一次 BA提取液。再調(diào) pH至 ，將青霉素從緩沖液再次轉(zhuǎn)入到 BA中，方法同上，二次 BA提取液。 (4)結(jié)晶 用丁醇共沸結(jié)晶法。加 3～ 4倍體積的丁醇，在 16～ 26℃ ， 5～ 10 mmHg下真空蒸餾，將水與丁醇共沸物蒸出，并隨時(shí)補(bǔ)加丁醇。 青霉素鈉鹽結(jié)晶析出，過濾，將晶體洗滌后進(jìn)行干燥得成品。 氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，是人體及動(dòng)物的重要營養(yǎng)物質(zhì)。我們就以谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)為例簡單介紹一下氨基酸的發(fā)酵生產(chǎn)。除節(jié)桿菌外，其他三屬中有許多菌種適用于糖質(zhì)原料的谷氨酸發(fā)酵。我國谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)所用菌種有北京棒狀桿菌 AS129鈍齒棒狀桿菌 AS154 HU7251及 733B9等。 二、氨基酸發(fā)酵生產(chǎn)
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