生物工藝學(xué)第一章緒論-在線瀏覽
2025-03-07 02:41本頁面
【正文】 品或達(dá)到某種目的的技術(shù)。它是生物學(xué) (包括生物化學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)等 )、化學(xué)、工程學(xué) (包括化學(xué)工程，機(jī)械工程等 )等多學(xué)科的交叉與綜合。與化學(xué)催化劑相比，具有反應(yīng)速率快，催化選擇性高，反應(yīng)條件溫和的優(yōu)點，也具有易失活、穩(wěn)定性差的不足。 (4)與一般化工產(chǎn)品生產(chǎn)相比，其生產(chǎn)設(shè)備比較簡單，能耗較低。反應(yīng)液中初產(chǎn)物濃度低，對產(chǎn)物分離提純困難。其實質(zhì)是利用生物催化劑進(jìn)行生物技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。目前已進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的主要有以下三種： 酶催化反應(yīng)過程：采用游離酶或固定化酶為催化劑時的反應(yīng)過程，稱為酶催化反應(yīng)過程。包括微生物發(fā)酵反應(yīng)過程，固定化細(xì)胞反應(yīng)過程和動植物細(xì)胞培養(yǎng)過程。 共 32頁 第 10頁 目錄 ? 工業(yè)上根據(jù)微生物是單一菌種或混合菌種，把生物反應(yīng)過程分為兩類，一類是采用單一純種生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品，包括酶制劑、抗生素、氨基酸、核苷酸、乙醇、有機(jī)酸生產(chǎn)等，另一類是采用混合菌種生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品，包括發(fā)酵食品 (乳酸、醬及醬油、白酒、發(fā)酵蔬菜等 )、甲烷 (或沼氣 )生產(chǎn)、廢水處理等。例如生產(chǎn)用于食品、醫(yī)藥的酵母及用于飼料的單細(xì)胞蛋白。如抗生素、酶制劑、氨基酸、核苷酸、有機(jī)酸、乙醇等產(chǎn)品。例如甾體化合物、激素類產(chǎn)品。例如用青霉素?；干a(chǎn) 6氨基青霉素烷酸，葡萄糖異構(gòu)酶生產(chǎn)果葡糖漿及高果糖漿。如生活及工業(yè)污水的生物處理，甲烷、乙醇生產(chǎn)等。以探討生物產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的共性為目的，從工藝角度闡明細(xì)胞生長和代謝產(chǎn)物與細(xì)胞的培養(yǎng)條件之間的相互關(guān)系，為生產(chǎn)過程的優(yōu)化提供理論依據(jù)。開創(chuàng)了工業(yè)微生物的新世紀(jì)。上述產(chǎn)品的特點是：大多數(shù)為 嫌氣發(fā)酵 過程的產(chǎn)物，產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)簡單，屬于 初級代謝產(chǎn)物 ，其生產(chǎn)通常是在敞開環(huán)境中經(jīng)發(fā)酵而進(jìn)行，控制染菌是通過細(xì)心的操作而實現(xiàn)的。 共 32頁 第 16頁 目錄 —— 好氧培養(yǎng)階段 Alexander Fleming 1929年發(fā)現(xiàn)了青霉素（ penicillin） —— 世界第一個抗生素 共 32頁 第 17頁 目錄 這一時期生物技術(shù)的特點是：產(chǎn)品類型多，不但有初級代謝產(chǎn)物，也出現(xiàn)了 次級代謝產(chǎn)物 ，還有 生物轉(zhuǎn)化及酶反應(yīng) 等產(chǎn)品；技術(shù)要求高，主要使用 純種發(fā)酵 ，在發(fā)酵過程中通入 無菌空氣 ； 規(guī)模巨大 ，通風(fēng)機(jī)械攪拌罐容積可達(dá) 500立方米，生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的氣升式發(fā)酵罐的容積已超過 200立方米； 菌種選育技術(shù) 發(fā)展速度，其性能獲得了驚人的提高；在產(chǎn)品品種的更新，新技術(shù)及新設(shè)備的應(yīng)用均達(dá)到前所未有的程度，可以說，這一階段是 常規(guī)發(fā)酵工業(yè)的全盛時期 。 ?1976年， DNA測序技術(shù)誕生； ?1982年，用 DNA重組技術(shù)生產(chǎn)的第一個動物疫苗在歐洲獲得批準(zhǔn)； 共 32頁 第 19頁 目錄 基因工程技術(shù)的出現(xiàn)為人們提供了一種全新的技術(shù)手段，使人們可以按照意愿切割 DNA，分離基因并重組后，導(dǎo)入其他生物活細(xì)胞，以 改造農(nóng)作物或畜牧品種 ，也可以導(dǎo)入細(xì)菌以 產(chǎn)生大量的有用蛋白質(zhì)或藥物、疫苗 ，也可以導(dǎo)入人體內(nèi)進(jìn)行 基因治療 ，這是一項技術(shù)上的革命，帶動了
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