工业微生物

工业微生物
工业微生物

?第二章工业微生物

?本章知识概要

?工业用微生物菌种要求

?工业用微生物常用菌种

?第一节工业用微生物菌种要求

?微生物菌体发酵

?微生物酶发酵

?微生物代谢产物发酵

?微生物转化发酵

?基因工程药物

?第一节工业用微生物菌种要求

?1、菌种不是病原菌,不产生任何有害的生物活性活性物质和毒素,保证产品的安全性。

?2、生长速度快、发酵周期短、表达目的产物产量高。

?3、菌种纯净、健壮,遗传稳定性强、不宜退化,产品产量、质量稳定。

?4、能在要求不高,易于控制的条件下(糖浓度、温度、pH、O2、渗透压)生长,对设备要求低。

?5、抗噬菌体能力强,不易被噬菌体感染。

?6、对诱变剂敏感,可通过诱变达到提高菌种优良性状的目的。

?7、能够利用廉价原材料,对原材料成分波动敏感性小。

?8、目的产物最好分泌到细胞外、以利于产物分离。

?第二节工业微生物常用菌种

?细菌:分布最广、形状、G、质粒。

1、枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtilis):芽孢杆菌属G+、周生鞭毛、无荚膜。淀粉酶和蛋白酶的产生菌。BF7658-生产淀粉酶,AS1.398生产中性蛋白酶和制造风味独特食品纳豆。

2、大肠杆菌(Escherichia coli):G-、运动者周身鞭毛、一般无荚膜。

存在表示动物排泄物污染,食品卫生、公共卫生安全指标,发酵生产Asp、Thr、Val,分子生物学、基因工程材料。

3、乳酸菌(lactic acid bacteria):杆状、球状G+

?表1 产生乳酸的细菌属

①乳杆菌属:营养要求严格在无糖和酵母膏培养基上不生长,pH3-4.5能生长,德氏乳杆菌属、保加利亚乳杆菌、巴氏乳杆菌。

②乳链球菌属:卵球形,呈短链或长链状排列,发酵多种糖类,乳制品生产和传统食品工业中。

③肠膜状明串球菌:制糖工业中有害菌,但是在蔗糖溶液中,细胞外常有一层厚的胶质状的,葡聚糖荚膜(代血浆)

4、醋酸菌(Acetobacter):椭圆形,杆状,无芽孢。

5、其他菌种:

①产氨短杆菌:氨基酸、核苷酸工业生产中的常用菌种,合成辅酶A的菌种。

②梭状芽孢杆菌:由淀粉和糖发酵生产丁二醇、丙酮、乙醇、丁醇以及核黄素。

③谷氨酸棒杆菌:发酵生产谷氨酸和其他氨基酸,北京棒杆菌AS1.299。

④甲烷产生菌:在有机肥料甲烷发酵中起重要作用。

⑤固氮菌,根瘤菌:利用大气中的游离氮气。

?酵母菌:

1、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae):

根据长宽比分成三组:

2、比赤氏酵母(Pichia Hansenula)

分解糖能力弱,不产生酒精,能耐高渗透压,同化烃类能力强,SCP。

巴斯德比赤氏酵母(Pastoris pichia),现代利用真核微生物表达蛋白中常用的一种,由于真核生物蛋白翻译后的加工,自身分泌蛋白少,适合大规模培养。

3、假丝酵母(Candida Berkout)

①产朊假丝酵母(- utilis)发酵葡萄糖、蔗糖、棉籽糖,可以利用尿素、硝酸盐为氮源生长,利用造纸工业生产SCP。

②解脂假丝酵母:不发酵任何糖类,分解脂肪,不同化硝酸盐,利用石油废料生产单细胞蛋白。

③热带假丝酵母:发酵葡萄糖、蔗糖、棉籽糖,不同化硝酸盐,可以利用石油为原料生产SCP。

?4、其他:

①球拟酵母属(Torulopsis Berlese):有的具有糖发酵特性,白色球拟酵母能转化葡萄糖为D-阿拉伯糖醇及赤藓醇。利用烃类生产SCP。

②粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces Pombe Lindner):利用菊芋发酵生产高产量的酒精。

③红酵母(Rhodotirula Harrison):产生红色、黄色色素,具有较好的生产脂肪能力,合成Met能力强。

?霉菌

藻状菌纲、子囊菌纲、担子菌纲、半知菌纲

1、毛霉属:

①鲁氏毛霉:从中国小曲中分离,分泌蛋白酶,分解大豆,生产腐乳,大豆多肽。

②高大毛霉:兽畜的粪便中,能产生脂肪酸、琥珀酸,队甾族化合物具有转化能力。

③总状毛霉:分布最广,用于豆豉发酵,产生3-羟基丁酮。四川老干妈风味豆豉。

④爪哇毛霉:土壤、酒曲中常见菌,产生蛋白酶,具有分解大豆能力,多用来做腐乳。

2、根霉属:

①米根霉,淀粉酶活力非常强,具有淀粉糖化能力和转化蔗糖能力,还产生脂肪酶,能发酵产生L-乳酸。

②华根霉:具有较强的耐高温能力,淀粉酶液化能力强,能产生酒精芳香脂类,乳酸及反丁烯二酸,能转化甾族化合物。

③黑根霉(葡枝根霉):引起瓜果蔬菜腐烂,具有较强蛋白质分解能力,用来发酵豆类食品,能产生果胶酶,对甾族类化合物具有转化能力。

3、青霉属(Penicillium )

①产黄青霉(Penicillium chrysogenum Thom):

青霉素的最重要的产生菌,并能产生葡萄糖氧化酶、葡萄糖酸、柠檬酸等,发酵后的菌体含丰富的蛋白质、矿物质、VB。

②桔青霉(Penicillium citrinum Thom):

产生脂肪酶、葡萄糖氧化酶和凝乳酶。有些菌系产生桔酶素毒素。

③展开青霉:用于生产治疗真菌性皮肤病、灰指甲、痢疾等。

4、曲霉属

①米曲霉:最适培养温度37℃,能产生淀粉酶,蛋白酶、果胶酶等,用于酱油发酵。

②黑曲霉:引起粮食霉变,具有非常强大的酶系,淀、糖、果、葡萄糖氧化酶等等,是酶制剂发酵工业上应用最广泛的菌种之一。还是饲料发酵中的常用菌种。

③黄曲霉:具有较强的pr分解能力,产生黄曲霉毒素,致癌物质,可用于医药工业。

5、红曲霉属

红曲霉:能产生酒精、柠檬酸、琥珀酸、麦角甾醇,分泌淀粉酶、蛋白酶等等、能产生红曲霉色素,代谢产生洛伐他丁,具有降血脂、促进骨骼生长等功能。酿造红酒。是发酵工业中的重要菌种。

基因工程菌:

原核:大肠杆菌.

真核:酿酒酵母、毕赤氏酵母。

(整理)工业微生物育种复习资料.

第一章绪论 一、微生物遗传育种 对野生型菌株或低产菌株进行遗传操作和分离筛选,从大量突变体中筛选出性状优良的菌株,并对其发酵条件加以优化,得到适合发酵工业生产的优良菌种(产量、质量、新产物)。 二、微生物遗传育种的具体目标: 1、提高产量生产效率和生产效益总是排在一切商业发酵首位的目标 2、提高产物的纯度,减少副如色素;提高有效产物组分 3、改变菌种形状,改善发酵过程,如改变和扩大菌种的原料结构;改善菌种生长速率;提高斜面孢子化程度;降低需氧量和能耗;耐不良环境;耐目的产物;改变细胞透性,提高产物分泌 4、遗传性状特别是生产性状稳定 5、改变生物合成途径,获得新产物 三、优良发酵菌株应具备哪些特性 1、遗传稳定 2、易于培养:营养谱广、培养条件易达到 3、易于保存(如孢子丰富或产生休眠体) 4、种子生长旺盛 5、发酵周期短,产量高,产物单一 6、产物易于分离纯化 第二章微生物遗传学基础 一、名词解释: 基因:遗传信息的基本单位。一般指位于染色体上编码一个特定功能产物(如蛋白质或RNA分子等)的一段核苷酸序列。 转化:受体细胞直接吸收了来自供外源DNA片断,并把它整合到自己的基因组中,细胞部分遗传性状发生变化的现象叫转化。 转导:外源遗传物质通过噬菌体的携带进入受体细胞,并与受体染色体发生基因重

组 接合:供体菌通过性菌毛传递不同长度的单链DNA给受体菌,在后者细胞中发生交换、整合,从而使后者获得新的遗传性状的现象。 菌种衰退:菌种在培养或保藏过程中,由于自发突变的存在,出现某些原有优良生产性状的劣化、遗传标记的丢失等现象,称为菌种的衰退。 二、突变型的种类:形态突变型、生化突变型、条件致死突变型、致死突变型、抗性突变型。 三、试质粒的性质及其在基因工程中的应用 性质:自我复制、拷贝数高、不相容性、转移性。 第四章工业微生物诱变育种 一、物理诱变剂基本作用过程 物理过程:能量吸收和传递物理化学作用:分子激发 化学过程:DNA断裂、碱基异构、碱基化学共价交联、碱基脱氨基等 生物学过程:经过DNA修复、复制、细胞分裂、代谢,产生死亡、基因突变、染色体畸变、染色体倍性变化等,使细胞死亡或形成各种突变体 二、紫外线的诱变机制 1、造成NDA断裂、与蛋白质交联、形成胸腺嘧啶二聚体 2、形成胸腺嘧啶二聚体是UV 引起突变的主要原因。形成于单链相邻TT间、或双链间 3、单链上出现TT二聚体,复制可能在此停止,或超越这一点继续复制,使子代DNA形成缺口,碱基错误插入该缺口,造成突变 4、双链间出现TT二聚体造成复制无法进行 三、DNA中TT二聚体的修复方法 1、光复活:90%,可见光,在黑暗下TT与一种光激活酶结合成较稳定的复合物,但在可见光下这种酶吸收光能而解离,二聚体重新分解!!!紫外诱变时照射和分离均应在黑暗或红光下进行 1、切补修复:4种酶参与,识别、内切、外切、延伸、连接。紫外诱变照射后在冰

工业微生物发酵技术汇总

发酵技术指标 沃蒙特发酵技术服务平台 NO 项目英文技术名称名称指标 1他克莫司Tacrolimus 发酵单位:大于 1.0g/L, 发酵周期: 240 小时 , 提取收 率: 60-70% 2西罗莫司Sirolimus\Rapamyci 发酵单位: 1000±200 mg/L,发酵周期: 192hrs ,收率:35- 40% n产品含量:≥ 98% 3乳酸链球菌素Nisin 发酵水平 : 12-15g /L ,发酵时间:16-20小时,收率 :65% 以上。 4霉酚酸mycophenolate 发酵单位: 12g/L 以上,发酵时 间:160 小时,提取得率:mofetil, MMF 75% 5去甲金霉素DMCT,Demethylchlor 发酵单位: 10± 2g/L ,发酵时间: 200 小时,产品收率: 75% tetracycline 6雄烯二酮Androstenedione 发酵时间 96 ± 24 hrs ,每 3- 3.3 公斤植物甾醇可获 得 1 公斤雄烯二酮。 7利福霉素Rifamycin 发酵周期 220 小时,发酵单位大于 20g/L ,收率 65% 86- 羟基烟酸6-Hydroxynicotinic 纯度:≥ 98%,用途说明:用于合成维 生素 A Acid 9L- 缬氨酸Valine 发酵产酸: 60±5 克 /L ,发酵周 期: 60 ± 5 小时,提取 收 率: 65%(医药级) 10 L- 异亮氨酸Isoleucine 发酵产酸: 25-30 克 / 升,发酵周期 : 60-72 小时, 提取收 率: 80% 发酵单位 :35 ± 3g/L ,发酵时间 :33-35 小时,产品 得率 : 饲 11 L- 色氨酸Tryptophan 料级≥ 85%,药品级 ≥ 70%,产品质量 :>98.0%( 纯度 ) , 糖转化率: 18% 12 糖化酶Glucoamylase 发酵周期: 6~7 天,酶 活: 8 万- 10 万 U 13 耐高温淀粉酶Amylase 发酵周期: 140h,酶活: 17 万单位 14 纤维素酶Cellulase 发酵周期: 6~7 天,酶活: 80-100IU 15 超级泰乐菌素Super tylosin 发酵单位: 14000- 16000U/ml 发酵时间: 130-150 小时提 取 收率: 70-75%

工业微生物育种

工业微生物育种简介 刘春波-12生工2-20120802224 摘要:本文综述了工业微生物遗传育种的历史地位,介绍了遗传育种的方法和机理,并对其前景进行了展望。微生物遗传育种,所谓微生物遗传育种,即菌种改良,是运用遗传学原理和技术对某种具有特定生产目的的菌株进行改造,去除不良性质,增加有益新性状,以提高产品的产量和质量的一种育种方法[1],使我们获得所需要的高产、优质和低耗的菌种,其目的是改良菌种的特性,使其符合工业生产的要求。 关键词:工业微生物;遗传育种;方法;机理 工业微生物菌株选育在工业发酵中占有重要地位。用于工业生产的微生物菌种,最好具有以下特征:1.在遗传上必须是稳定的。2.易于产生许多营养细胞、孢子或其它繁殖体3.必须是纯种,不应带有其它杂菌及噬菌体。4.种子的生长必须旺盛、迅速。5.产生所需要的产物时间短。6.比较容易分离纯化。7.有自身保护机制,抵抗杂菌污染能力强。8.能保持较长的良好经济能力。9.菌株对诱变处理较敏感,从而提高产量潜力高[2]。 1 历史地位 菌种选育技术的广泛应用为我们提供了各种类型的突变菌株,使得在食品工业、医药、农业、环境保护、化工能源、矿产开发等领域产生众多新的产品,促使传统产业的技术改造和新型产业的产生,同时使诸如抗生素、有机酸、维生素、色素、生物碱、激素以及其它生物活性物质等产品的产量成倍甚至成千万倍地增长,并且产品的质量也不断的提高。与此同时链霉素、土霉素、金霉素和氯霉素等抗生素也大规模的生产起来;在代谢控制育种的推动下使得产氨基酸、核苷酸、有机酸等次生代谢产物的高产菌株大批投入生产;由基因工程构建的工程菌株使得微生物次生代谢产物生产能力迅速提高,而且生产出微生物本生不能生产的外源蛋白质,如胰岛素、生长激素、单克隆抗体和细胞因子等等。由此可见工业微生物遗传育种技术是工业发酵工程的核心技术,在其作用下人们获得了许多的高产优质菌株,为生产实践发展起了强大的推动作用。 2 机理及方法 2.1 自然选育 就是不经人工处理,利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程称为自然选育。这类突变没有人工参与并非是没有原因的,一般认为自然突变有两种原因引起,即多因素低剂量效应和互变异构效应。所谓多因素低剂量效应,是指在自然环境中存在着低剂量的宇宙射线、各种短波辐射、低剂量的诱变物质和微生物自身代谢产生的诱变物质等作用引起的突变。互变异构效应是指四种碱基第六位上的酮基或氨基的瞬间变构,会引起碱基的错配[3]。自然突变可能会产生两种截然不同的结果,一种是菌种退化而导致目标产量或质量下降;另一种是对生产有益的突变。为了保证生产水平的稳定和提高,应经常地进行生产菌种自然选育,以淘汰退化的,选出优良的菌种。

工业微生物-名词解释

1?间歇培养或分批培养:微生物在化学成分一定的培养基中进行培养。 同步培养:培养基中所有细胞处于同一生长阶段,群体与个体的行为一致。 2?芽抱:某些细菌在生长的一定阶段,细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形,对不良环境条件具有较强抗性的休眠体。 3?伴抱晶体:有些芽抱杆菌在形成芽抱的同时,在细胞内产生晶体状内含物。 4. 连续培养:在对数生长期的培养容器中不断加入新鲜的培养基,同时不断放出代谢物,使微生物所需 的营养及时得到补充,有害的代谢产物及时排除,菌体的生长不受影响。 5. 发酵热:发酵过程中释放出来的净热量。 6. 原生质体融合:通过人工的方法,使遗传性状不同的两个细胞的原生质体发生融合,并产生重组子的过程。 7. 营养缺陷型菌株:野生菌株经过人工诱变处理后,丧失了合成某种营养物质的能力,这些菌株生长的培养基中必需添加该种营养物质。 8. 接合:通过供体菌和受体菌的细胞直接接触、传递大段DNA (包括质粒)遗传信息的现象。 整合:外来DNA片段插入染色体中的过程。 9. 转导:借助噬菌体,把供体细胞中DNA片段携带到受体细胞中,从而使后者获得前者部分遗传性状的现象。 10. 转染:将病毒的DNA (或RNA)人为地抽提分离出来,用它来感染感受态的受体细胞,并进而产生正常病毒的后代,是特殊的“转化”。 11. 转化:某一基因型的细胞直接从周围介质中吸收另一基因型细胞的DNA,并将它整合到自己的基因组中,造成基因型和表型发生相应变化的现象。 12. 巴斯德效应:指在厌氧条件下,向高速发酵的培养基中通入氧气,抑制糖酵解的现象。 13. 半合成抗生素:通过人工化学合成的方法对它的结构进行修饰与改造,把它的“短板”弥补上,扬长避短,发挥更好的效力。因为是基于它原有的结构作为起始原料。 14. 组成酶:它的合成与环境无关,随菌体形成而合成,是细胞固有酶,在菌体内的含量相对稳定。 15. 诱导酶:只有在环境中存在诱导剂时,才开始合成,一旦环境中没有了诱导剂,合成就终止。 同工酶:催化相同的化学反应,而酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。 16. 初级代谢产物:对微生物的生产是必需的,与微生物细胞的形成过程同步。如氨基酸、核苷酸、乙醇

浙江大学工业微生物学2000真题

浙江大学2000年工业微生物考研试题 一、是非题(共16分。只需注明 “ 对 ” 或 “ 错 ” ) ? 遗传型相同的个体在不同环境条件下会有不同的表现型。 EMP 和 HMP 代谢途径往往同时存在于同一种微生物的糖代谢中。 如果碱基的置换,并不引起其编码的肽链结构的改变,那么,这种突变现象称为沉默突变。 低剂量照射紫外线,对微生物几乎没有影响,但以超过某一阈值剂量的紫外线照射,则会导致微生物的基因突变。 在宿主细胞内, DNA 病毒转录生成 mRNA ,然后以 mRNA 为模板翻译外壳蛋白、被膜蛋白及溶菌酶。 总状毛霉和米根霉同属藻状菌纲。 大多数微生物可以合成自身所需的生长因子,不必从外界摄取。 产子囊孢子的细胞一定是双倍体,而出芽生殖的细胞可以是双倍体,也可以是单倍体。 E.coli K12( l ) 表示一株带有 l 前噬菌体( Prophage) 的大肠杆菌 K12 溶源菌株。 因为不具吸收营养的功能,所以,将根霉的根称为“假根”。 因为细菌是低等原核生物,所以,它没有有性繁殖,只具无性繁殖形式。 与单独处理相比,诱变剂的复合处理虽然不能使微生物的总突变率增大,但能使正突变率大大提高。 微生物系统分类单元从高到低依次为界、门、纲、科、目、属、种。 在自然条件下,某些病毒DNA 侵染宿主细胞后,产生病毒后代的现象称为转染(transfect) 。 一个操纵子中的结构基因通过转录、转译控制蛋白质的合成,而操纵基因和启动基因通过转录、转译控制结构基因的表达。 蓝细菌是一类含有叶绿素 a 、具有放氧性光合作用的原核生物。 二填充题(共 30分): 实验室常见的干热灭菌手段有 a 和 b 等。 实验室常用的有机氮源有 a 和 b 等,无机氮源有 c 和 d 等。为节约成本,工厂中常用e 等作为有机氮源。 细菌的个体形态主要有 a 、 b 和 c 等。 细菌肽聚糖由 a 和 b 交替交联形成基本骨架,再由 c 交差相连,构成网状结构。 a 是芽孢所特有的化学物质。一般它随着芽孢的形成而形成,随芽孢的萌发而消失。 微生物系统命名采用 a 法,即 b 加 c 。 中体 (mesosome) 是 a 内陷而成的层状、管状或囊状结构。它主要功能 b 。 鞭毛主要化学成分为 a ,鞭毛主要功能为 b 。 荚膜的主要化学成分有 a 和 b 等,常采用 c 方法进行荚膜染色。 霉菌细胞壁化学组成是 a 等;酵母菌细胞壁化学组成是 b 和 c 等。 培养基按其制成后的物理状态可分为 a 、 b 和 c 。 枝原体突出的形态特征是 a ,所以,它对青霉素不敏感。 碳源对微生物的主要作用 a 。 Actinomycetes 是一类介于 a 和 b 之间,又更接近于 a 的原核微生物。它的菌丝因其形态和功能不同可分为 c 、 d 和 e 。 霉菌的有性繁殖是通过形成 a 、 b 和 c 三类孢子而进行的。其过程都经历 d 、 e 、 f 三阶段。大多数霉菌是 g 倍体。

最新浙江大学工业微生物真题

浙江大学工业微生物92-97 1992 年攻读硕士学位研究生入学考试试题 一填空(共15分) 1、细菌一般进行a 繁殖,即b 。酵母的繁殖方式分为有性和无性两类,无性繁殖又可分为c ,d 两种形式,有性繁殖时形成 e ;霉菌在有性繁殖中产生的有性孢子种类有 f ,g ,h ;在无性繁殖中产生的无性孢子种类有i ,j ,k ;放线菌以l 方式繁殖,主要形成m ,也可以通过n 繁殖。 2、一摩尔葡萄糖通过EMP途径和TCA循环彻底氧化,在原核微生物中产生a 摩尔ATP,在真核微生物中产生b 摩尔ATP,这是因为在真核微生物中,c 不能通过线粒体膜,只能借助于d 将EMP途径产生的磷酸二羟丙酮还原成 e ,后者可进入线粒体,将氢转移给f ,形成g ,自身又回复到磷酸二羟丙酮。这一过程称为“穿梭”,每次穿梭实际损失h 个ATP。 3、微生物基因突变的机制包括a 、b 及c 。诱发突变的方法分为物理方法和化学方法,物理方法主要是d , e , f 和g ;化学诱变剂包括h ,i 和j 。 二是非题(叙述正确的在括号写T,错误的写F,共10分) 1、自养型、专性厌氧型微生物不是真菌() 2、在酵母细胞融合时,用溶菌酶破壁() 3、从形态上看,毛霉属细菌都有假根() 4、营养缺陷型菌株不能在基本培养基上正常生长() 5、产黄青霉在工业生产上只用于生产青霉素() 6、分子氧对专性厌氧微生物的抑制和制死作用是因为这些微生物内缺乏过氧化氢酶() 7、同工酶是指能催化同一个反应,有相同控制特征的一组酶() 8、基因位移是借助于酶或定向酶系统实现的主动输送,因此不需要消耗能量() 9、培养基中加入一定量NaCl的作用是降低渗透压() 10、噬菌体的RNA必须利用寄主的蛋白质合成体系翻译,因此只能在寄主体内繁殖() 三. 名词解释(共15分) 1、抗代谢物 2、温和噬菌体 3、阻遏酶 4、转化 5、活性污泥 四在恒化器中培养微生物,在稳态操作时,μ=D,D为稀释率,μ可用Monod公式描述:求:a. 恒化器出口底物浓度S0和微生物浓度X0 b. 当稀释率D增加到一定程度后会产生“清洗”现象,求发生清洗现象的最小稀释率Dcrit c. 单位体积细胞产率可以用细胞出口浓度X0与稀释率的乘积DX0表示。求当DX0达到最大值时的稀释率Dmax 五. 简要叙述工业微生物研究和实验中的微生物培养基必须具备的要素和对于大规模生产 时对培养基的基本要求。(15分) 六. 以肌苷酸生产菌为例,说明营养缺陷型菌株筛选的机理及筛选的方法。(15分) 七. 试述革兰氏阳性菌和阴性菌在细胞壁组成上的差别,并判断下述几种微生物的染色结果是什么。 a. 枯草芽孢杆菌 b. 金黄葡萄球菌 c. 大肠杆菌 d. 乳链球菌 e.假单孢菌 1993年攻读硕士学位研究生入学考试试题 一填空(共15分,每格0.5分)

工业微生物学3章习题

工业微生物学3章 1、 什么是营养物质?营养物质有哪些生理功能? 营养指物体从外部环境摄取其生命活动所必需的能量和物质,以满足其生长和繁殖需要的过程,这些能量和物质即为营养物质。 营养物质的生理功能有:为生物提供必需的能量,结构合成物质,调节生物体的新陈代谢,为生物提供良好的生理环境。 4、什么是能源?试以能源为主,对微生物营养类型进行分类能源是指能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。 能源是指能为微生物的生命活动提供必需的能量来源的营养物质和辐射能。 以能源,碳源不同可将微生物分成四大类: 7、什么是生长因子?它主要包括哪几类化合物?是否任何微生物都需要生长因子?如何才能满足微生物对生长因子的需求? 生长因子:某些微生物不能从普通的碳源。氮源合成,而需要另处少量加入来满足生长需要的有机物质。 主要包括:氨基酸,维生素,嘌呤和嘧啶及其衍生物、甾醇、胺类、C4~C6 的分枝或直链脂肪酸等。 各种微生物所需的生长因子互不相同,有的需要多种,有的不需要,培养条件也会影响微生物对生长因子的需求。 为了满足微生物对生长因子的需求,一般要在培养基本中添加少量的该种生长因子。 9、为什么实验室配制培养基时,一般采用蛋白胨而不是以蛋白质为氮源?为什么枯草杆菌能水原明胶,而大肠杆菌则不能? 蛋白胨是水解产物,微生物可直接利用,另处蛋白胨比蛋白质更易保存,所以实验室一般用蛋白质胨作氮源。 大肠杆菌是G+ 菌,它的细胞壁中含有脂多糖和外壁层,使蛋白分解酶无法穿过细胞壁,来到胞外水解明胶,而枯草杆菌是G-菌,情况相反,因而可以水解明胶。 13、什么是选择性培养基?它在工业微生物学工作中有何重要性?试举一例并分析其中的选择性原理。 根据某种某类微生物的特殊营养要求,或对某些物理,化学条件的抗性而设计的培养基,称为选择性培养基,其重要性在于它可以使混合菌样中的劣势变成优势菌,从而提高该菌的筛选效率。 例如,已知结晶紫可以抑制革兰氏阳性菌,那么,在革兰氏阳,阴性菌的混合培养物中加入结晶紫,即可使革兰氏阳性菌的生长受到抑制,而分离对象革兰氏阴性菌则可趁机大大增殖,在数量占据优势。 16、什么是微生物的最适生长温度?温度对同一微生物的生长速度,生长量代谢速度及各代谢产物的累积的影响不否相同?研究这一问题有何实践意义? 最适生长温度是某微生物分裂代时最短成生长速率最高时的培养温度。同一微生物的不同生理过程有着不同的最适温度,温度对同一微生物的生长速度,生长量,代谢速度及各代谢产物的累积量的影响各不相同。 研究这一问题,使我们能根据目标产物的情况,选择最适温度,以提高发酵生产效率。 19、 24、导酵母菌接种到含有葡萄糖和最低限度无机盐的培养液中,并分装到烧瓶A 和B 中,将烧瓶A 放在30 的好氧培养中,烧瓶B 放在30 的 氧培养。问: A 哪个培养能获得更多的A TP ?A B 哪个培养能获得更多的酒精:B C 哪个培养中的细胞世代时间更短?A D 哪个培养能获得更多的细胞量?A E 哪个培养液的吸光更高?A 能 源 CO2(自养型)------- 自养型 有机碳化物-------光能异养型 光: 光能营养型 化合物: 化能营养型

工业微生物育种全解

1.工业微生物育种在发酵工业中的作用如何?其目的是什么? 工业微生物育种建立在: (1)遗传和变异(微生物遗传学)的基础之上; (2)物理和化学诱变剂的发现和应用; (3)工业自动化(自动仪表装置和微机)。 工业微生物育种在发酵工业中占有重要地位,是决定该发酵产品能否具有工业化价值及发酵过程成败与否的关键。 2.工业微生物发展经历了哪几个阶段? 1)自然选育阶段 2)人工诱变选育阶段 3)杂交育种阶段 4)代谢控制育种阶段 5)基因工程育种阶段 3.工业微生物育种的核心指标有哪些? 1)在遗传上必须是稳定的。稳定性。 2)易于产生许多营养细胞、孢子或其它繁殖体。 3)必须是纯种,不应带有其他杂菌及噬菌体。 4)种子的生长必须旺盛、迅速。 5)产生所需要的产物时间短。转化率。 6)比较容易分离提纯。 7)有自身保护机制,抵抗杂菌污染能力强。 8)能保持较长的良好经济性能。产率。

9)菌株对诱变剂处理较敏感,从而可能选育出高产菌株。 10)在规定的时间内,菌株必须产生预期数量的目的产物,并保持相对地稳定。 4.革兰氏阳性和阴性菌的细胞壁结构有何差异?它们对溶菌酶和青霉素的敏感有何不同? 5.缺壁细菌有哪些类型和异同?制备缺壁细菌主要有哪些途径?原生质体:G+菌经溶菌酶或青霉素处理; 球状体:G-菌,残留部分细胞壁。 是研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。 L型细菌:自发突变形成细胞壁缺陷菌株; 6.原生质体制备时,为什么不同微生物要选择不同的酶?举例说明。 酶在原生质体制备中主要用来酶解细胞壁的,不同的微生物其细胞壁成分及含量可能不同,所以要用不同的酶。 酵母菌的细胞壁主要成分有葡聚糖、甘露聚糖蛋白质、几丁质。霉菌的细胞壁:主要成分是纤维素、几丁质、葡聚糖等。

090207工业微生物学

《工业微生物学》课程(090207)教学大纲 一、课程基本信息 课程中文名称:工业微生物学 课程代码:09207 学分与学时:4.0学分,72学时;(理论课3学分,54学时;实验课0.5学分,18学时) 课程性质:专业必修 授课对象:生物技术(专科) 二、课程教学目标与任务 通过教学,使学生掌握工业微生物学的完整基本知识,包括工业微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布等;了解和掌握微生物菌种分离和培养、染色和观察、菌种选育、菌种保藏以及有害微生物控制等基本微生物实验技术原理和方法;向学生展示工业微生物在现在发酵工业、食品工业、制药工业和环境工程等方面的应用现状和研究进展,使所学基本理论更好结合生产实践。在教学中要把精力集中在培养学生分析问题,解决问题的能力上。 三、学时安排 四、课程教学内容与基本要求 教学要求和教学方法: 1. 突出四性:基础性、系统性、先进性、应用性 2.多种教学方式:采用多媒体课件将授课内容、图表、照片、结论式条文展示出来,把原本活生生的微生物还原其本来面貌,触发学习者的形象思维,加深对基本理论的认识和掌握;每章节重点、难点的提示、章后小结,少而精,使学习者能触类旁通,举一反三、思维活跃、知识丰收; 3.理论与实验、理论与实践紧密结合 教学内容 目的和要求:本章主要引导学生了解什么是微生物,工业微生物学的建立和发展历史,对人类生产实践活动以及其他学科的影响,明确微生物学作为一门独立学科在生命科学发展中的重要作用和地位,了解微生物的分类、鉴定和命名,激发学生对微生物学的浓厚兴趣,启迪学生,勤于思考,勇于实践,为科学发展做出奉献。 重点与难点:要求掌握微生物学科发展历史中几位重要的奠基人物对微生物学的主要贡献;微生物的几大共性特征。

工业微生物课后习题答案分析

第一章绪论 4.什么是微生物?它主要包括哪些类群? 答:微生物并不是生物分类学上的名词,他是包括所有形体微小的单细胞,或个体结构简单的多细胞,或没有细胞结构的低等生物的通称。它包括属于原核类的细菌(真细菌和古生菌),放线菌,蓝细菌,支原体,立克次氏体和衣原体,属于真核类的真菌(酵母菌,霉菌),原生动物和显微藻类;以及属于非细胞类的病毒和亚病毒(类病毒,拟病毒和阮病毒)。 13.微生物有哪五大共性?其中最基本共性的是哪个?为什么? 答:微生物五大共性分别是:(1)体积小,面积大;(2)吸收多,转化快;(3)生长旺,繁殖快;(4)适应强,易变异;(5)分布广,种类多。其中最基本的特性是体积小,面积大。微生物是一个突出的小体积大面积系统,从而赋予它们具有不同于一切大生物的五大共性,因为一个小体积大面积系统,必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面,故而产生了其余四个共性。巨大的营养物质吸收面和代谢废物的排泄面使微生物具有了吸收多,转化快,生长旺,繁殖快的特点。环境信息的交换面使微生物具有适应强,易变异的特点。而正是因为微生物具有适应强,易变异的特点,才能使其分布广,种类多。 第二章微生物的结构与分类 8.微生物学名的命名原则有哪些?“Bacillus subtilis (Ehrenberg)Cohn”的含义是什么? 答:命名原则在书本32页最后1行到33页倒数第3行或课件第二章(1)的37-41张(二、微生物的命名)。含义是:芽孢杆菌属的一种 9.试绘出细菌的结构简图,注明其一般结构和特殊结构,以及它们的主要生理功能。 答:细菌的结构简图(见图2.3.9) 一般构造:细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体、核糖体等,是所有细菌都有的构造。 特殊构造:鞭毛、菌毛、性菌毛、荚膜和芽孢等,并非所有细菌都有的构造。 细胞壁的功能:1、决定了革兰氏染色的性质;2、决定细菌的基本形态;3、决定细胞的抗膨压(保护细胞免受渗透压变化的破坏)4、决定对溶菌酶的敏感性;5、决定了对青霉素的抗性;6、为鞭毛运动提供支点;7、决定细胞的抗原性;8、决定细菌的毒性(致病性) 细胞膜的功能:a控制细胞内外物质(营养物质和代谢废物)的运送、交换;b 维持细胞内正常渗透压的渗透屏障作用;c细胞壁各种组分(LPS、肽聚糖、磷壁酸)和荚膜物质等大分子的合成

工业微生物学教学大纲

课程名称:工业微生物学 课程编码:04043100 英文名称:Industrial Microbiology 学时:54 学分:3 适用专业:生物工程,制药工程,食品科学与工程,生物技术,食品质量与安全 课程类别:必修 课程性质:学科基础课 先修课程:生物化学 教材:《微生物学》路福平等,中国轻工业出版社,2005 一、课程性质与任务 工业微生物学是为生物工程、制药工程、食品科学与工程、食品质量与安全和生物技术专业开设的一门重要技术基础课。通过本课程的学习,要求学生掌握微生物的基本知识,包括微生物的形态、结构、营养、生长、环境因素对微生物的影响、菌种选育、菌种保藏以及新陈代谢和遗传变异等;了解微生物在生物界中的地位、在自然界中的分布与作用、特别是在食品、发酵与制药工业中的实际应用等,为其它专业课的学习奠定良好基础。 虽然工业微生物学是我校生物工程,制药工程,食品科学与工程,食品质量与安全,生物技术专业重要的一门基础生物学课程,但因为学习时间有限,因而本课程不能详尽无遗地讲解微生物学的各个方面,在内容的选择和安排上要注意做到主次分明、概念清楚、由浅入深、理论联系实际,为提高教学质量与教学效果创造有利条件。 二、课程教学的基本要求 工业微生物学是生物工程、制药工程、食品科学与工程、食品质量与安全和生物技术专业的一门重要技术基础课,以阐述微生物的形态结构与功能、微生物的营养、环境因素对微生物生长的影响以及微生物的遗传育种为主,同时适当介绍微生物的生态学、微生物的分类以及传染与免疫等知识。考虑到学生已经在生物化学课中学过各种物质代谢的知识,所以在工业微生物学中不再讲解,只介绍微生物的产能方式如呼吸和发酵。通过本课程的学习,要求学生掌握微生物的基本知识,包括微生物的形态、结构、营养、生长、环境因素对微生物的影响、菌种选育、菌种保藏以及新陈代谢和遗传变异等;了解微生物在生物界中的地位,在自然界中的分布与作用,特别是在食品、发酵与制药工业中的实际应用等,为其它专业课的学习奠定良好基础。 为适应相应专业的发展,还要求比较系统地掌握发酵专业中有关微生物的形态、生理、培养、鉴别、检出、筛选、保藏等方面的知识;了解微生物对营养物质的需要和营养物质在生命活动中的功能,具有选择与配制培养基的能力;掌握灭菌的原理与方法;了解环境因素与微生物生命活动的关系、了解微生物的生长发育、呼吸与发酵之间的关系、了解微生物在自然界中的分布及微生物间的相互关系和寻找新菌种的途径。通过对遗传变异知识的学习使学生具有分离、筛选和培育微生物新菌种的能力。 三、课程内容及教学要求 第一章绪论

工业微生物试题汇总

一、填空题 (每小题2.5分,共25分) 1.微生物是指所有形体微小,单细胞或结构简单的多细胞,或没有细胞结构的一群最低等生物。 2.工业微生物主要包括细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、噬菌体等五大类, 其主要特性是(l) 种类多 (2) 分布广(3) 繁殖快 (4) 代谢强 (5) 易变异。 3.细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,它是由许多肽聚糖单体聚合而成的大分子化合物, 其结构是由N—乙酰葡萄糖胺与N—乙酰胞壁酸重复交替连接构成骨架, 短肽接在N—乙酰胞壁酸上,相邻的短肽交叉相联而形成致密的多层网状结构。 4.原核生物的细胞核比较原始简单,没有核膜包住,不具核仁和典型染色体,故称拟核,它实际上是一条很长的环状双链DNA 与少量类组蛋白及RNA结合, 经有组织地高度压缩缠绕而成的一团丝状结构, 其功能是起贮存遗传信息和传递遗传性状的作用。 5.噬菌体是侵染原核生物(细菌、放线菌和蓝细菌)的病毒,它是一种超显微的,没有细胞结构的,专性活细胞寄生的大分子微生物, 其生长繁殖过程可分为吸附、侵入、增殖、成熟、裂解五个阶段。 6.微生物的四大营养类型是光能自养型、光能异养型、化能自养型、化能异养型。微生物的营养五要素是水、碳源、氮源、无机盐和生长因子。 7.从自然界中分离筛选菌种一般可分为样品采集、增殖培养、纯种分离、性能测定等四个步骤。营养缺陷型的选育过程一般可分为诱变、中间培养、淘汰野生型、营养缺陷型检出、营养缺陷型鉴定、变异株的筛选等六个步骤。 8.能够满足野生型菌株生长要求的最低成分合成培养基称为基本培养基。能够满足各种营养缺陷型菌株生长要求的培养基称为完全培养基。 9.化学诱变剂按其作用方式可分为天然碱基类似物、烷基化剂、移码诱变剂、亚硝酸等四大类。紫外线(uv)是物理诱变剂, 它引起DNA结构改变的形式主要有氢键断裂、DNA链断裂、水合作用、T二聚体形成。 10.常用的六种菌种保藏方法是斜面冰箱保藏法、石蜡油封藏法、麸曲保藏法、砂土管保藏法、甘油低温保藏法、冻干法。 二、名词解释 (每小题3分,共18分) 1.革兰氏染色法一种重要的细菌鉴别染色法。该染色法的步骤是:(1)先用结晶紫液初染;(2)再用碘液媒染(与结晶紫形成不溶于水的复合物);(3)接着用95%乙醇进行脱色;(4)最后再用番红(沙黄)液复染。经过这种染色方法可以将所有细菌基本上区分为两大类:革氏阳性细菌被染上紫色,革氏阴性细菌被染上红色。 2.巴斯德消毒法一种低温消毒法,具体的处理温度和时间各有不同,一般在60~85℃下处理15s至30min。用于牛奶、啤酒、果酒和酱油等不宜进行高温灭菌的液体的消毒方法,主要目的是杀死其中无芽孢的病原菌,而又不影响它们的风味。 3.营养缺陷型是指在某些营养物质(如氨基酸、核苷酸、维生素等)的合成能力上出现缺陷,必须在培养基中外加这些营养成分才能正常生长的变异菌株。 4. 溶源性细菌受到温和噬菌体侵染而带有原噬菌体却又没有形态上可见到的噬菌体粒子的宿主菌,称为溶源性细菌,简称溶源菌。 5.活性污泥是由污水中繁殖的好气性微生物群体组成的絮状污泥,具有很强的吸咐、凝聚和氧化分解污水中有机物质和其它物质的能力。 6.生物传感器生物传感器是一种利用生物活性物质的分子识别能力, 选择性地识别和测定各种生物化学物质的传感器。它是分析生物学与传感器技术交叉的产物。 三、问题解答 (共57分) l.何谓大肠菌群? 简述食品中大肠菌群数的测定方法。(6分) 大肠菌群是指一群在37℃、24小时内能发酵乳糖、产酸产气、需氧或兼性需氧, 革兰氏阴性、无芽孢的杆状细菌。主要包括大肠杆菌、产气杆菌和一些中间类型的杆菌。 检测大肠菌群的方法有多管发酵法与滤膜法两种: 多管发酵法又称水的标准分析方法,大多数卫生单位与水厂均普遍采用此法。多管发酵法检测食品中大肠菌群数的操作过程为:(l) 培养基的制备, (2) 食品检样稀释, (3) 乳糖初发酵试验, (4) 平板分离培养, (5) 证实试验, (6) 报告MPN (大肠菌群的最可能数)。 滤膜法是一种快速的测定方法, 其结果重复性较好, 又能测定较大体积的水样, 目前巳有很多供水公司采用此法。其检测程序为:滤膜洗涤灭菌→滤膜过滤器安装→加水样抽滤→移滤膜贴于培养基上→培养与计数。 2.现有一培养基配方如下:可溶性淀粉5%、蛋白胨1.5%、磷酸二氢钾0.5%、硫酸镁0.1%、琼脂2%, pH5.0,试回答下列问题: (l)按营养物质来源分类, 属何种类型培养基? 为什么? (2)此培养基适于培养哪类微生物? 为什么? (3)简述配制200ml该斜面培养基的操作过程。 (7分) (1) 属半合成培养基。因培养基中,一部分采用天然材料,另一部分用已知的化学药品组成。 (2) 此培养基适于培养霉菌。因pH5.0适于培养霉菌和酵母菌, 但酵母菌不能直接利用可溶性淀粉为碳源。 (3) 操作过程:准确称量可溶性淀粉10g、蛋白胨3g、 磷酸二氢钾1g、硫酸镁0.2g、琼脂4g于500ml烧杯中→加入200ml水溶解→调节pH5.0 →加热融解→补足水分→分装试管→灭菌→摆斜面。 3.现拟从自然界中分离筛选出α-淀粉酶产量较高的枯草芽抱杆菌,试回答下列问题: (l)你认为应该到什么地方采集含此菌的样品较为适宜? (2)进行纯种分离时,为提高效率,根据该菌的何种特性可采用哪些相应的措施? (3)可采用哪些纯种分离方法? (4)在进行性能测定时, 可采用何种简化的初筛方法? (l) 应该到富含淀粉质的地方采集含此菌的样品。 (2) 根据该菌的耐热特性可采用将含菌样品加热80℃处理10min后,杀死不耐热杂菌, 再进行纯种分离的相应措施。 (3) 可采用划线分离、稀释分离、刮棒连续涂布等纯种分离方法。 (4) 可采用平皿淀粉透明圈法进行初筛。 4.对于分支合成途径, 怎样才能积累大量的末端产物? 试以简图表示并说明之。(4分)

工业微生物学第二版课后习题参考答案精品推荐

第一章绪论 3.将下列人物与他们对微生物学的贡献进行划线配对。 爱尔利希(Ehrlich)(f) a第一个观察细菌的人 弗莱明(Fleming)(e) b第一个观察植物细胞并取名的人 胡克(Hooke)(b) c彻底否定自生论 科赫(Koch)(d) d证明微生物引起疾病 李斯特(Lister)(g) e第一个发现青霉素 巴斯德(Pasteur)(c) f首先使用人工合成化学治疗剂 列文虎克(Van Leeuwenhoek)(a) g第一个在外科手术中使用消毒剂 4.什么是微生物?它主要包括哪些类群? 答:微生物并不是生物分类学上的名词,他是包括所有形体微小的单细胞,或个体结构简单的 多细胞,或没有细胞结构的低等生物的通称。它包括属于原核类的细菌(真细菌和古生菌),放线菌,蓝细菌,支原体,立克次氏体和衣原体,属于真核类的真菌(酵母菌,霉菌),原生动物和显微藻类;以及属于非细胞类的病毒和亚病毒(类病毒,拟病毒和阮病毒)。 13.微生物有哪五大共性?其中最基本共性的是哪个?为什么? 答:微生物五大共性分别是:(1)体积小,面积大;(2)吸收多,转化快;(3)生长旺,繁殖快;(4)适应强,易变异;(5)分布广,种类多。其中最基本的特性是体积小,面积大。微生物是一个突 出的小体积大面积系统,从而赋予它们具有不同于一切大生物的五大共性,因为一个小体积大 面积系统,必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面,故而 产生了其余四个共性。巨大的营养物质吸收面和代谢废物的排泄面使微生物具有了吸收多,转 化快,生长旺,繁殖快的特点。环境信息的交换面使微生物具有适应强,易变异的特点。而正 是因为微生物具有适应强,易变异的特点,才能使其分布广,种类多。 第二章微生物的结构与分类 8.微生物学名的命名原则有哪些?“Bacillus subtilis (Ehrenberg)Cohn”的含义是什么? 答:命名原则在书本32页最后1行到33页倒数第3行或课件第二章(1)的37-41张(二、微生物的命名)。含义是:芽孢杆菌属的一种 9.试绘出细菌的结构简图,注明其一般结构和特殊结构,以及它们的主要生理功能。 答:细菌的结构简图(见图 2.3.9) 一般构造:细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体、核糖体等,是所有细菌都有的构造。 特殊构造:鞭毛、菌毛、性菌毛、荚膜和芽孢等,并非所有细菌都有的构造。 细胞壁的功能:1、决定了革兰氏染色的性质;2、决定细菌的基本形态;3、决定细胞的抗膨压(保护细胞免受渗透压变化的破坏)4、决定对溶菌酶的敏感性;5、决定了对青霉素的抗性;6、为鞭毛运动提供支点;7、决定细胞的抗原性;8、决定细菌的毒性(致病性) 细胞膜的功能:a控制细胞内外物质(营养物质和代谢废物)的运送、交换; b 维持细胞内正常渗 透压的渗透屏障作用;c细胞壁各种组分(LPS、肽聚糖、磷壁酸)和荚膜物质等大分子的合成

(生物科技行业)工业微生物基础

第二章工业微生物基础 ●知识要点和教学要求 1)、了解微生物的特点 2)、了解常见的工业微生物 3)、掌握工业微生物菌种的分离和选育 4)、掌握工业微生物菌种的改良 5)、掌握工业微生物菌种的保藏 6)、掌握工业微生物菌种的扩大培养 ●能力培养要求 通过本章节的学习,学生能掌握工业微生物菌种的分离和选育、改良和保藏方法,以及菌种扩大培养的基本工艺。 ●教案内容 2.1微生物的特点 (1)种类多,分布广 目前已发现的微生物在10万种以上。不同种类的微生物具有不同的代谢方式,能分解各式各样的有机物质和无机物质,当前国内外积极利用微生物来防治公害,分解三废中许多毒性强、结构复杂的物质。另一方面,不同微生物在生化过程中积累不同的代谢产物,所以发酵工业上常利用各种微生物来生产各种产品,如酒类、酒精、丙酮丁醇、抗生素、酶制剂、有机酸、氨基酸、核酸、维生素、菌体蛋白、医药产品和化工产品等到。 (2)高面积-体积比,代谢能力强 (3)生长迅速,繁殖快 (4)适应性强,容易培养 (5)易变性

2.2常见的工业微生物 广义的微生物包括病毒、立克次氏体、细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、单细胞藻类、原生动物和支原体等。在发酵工业中经常遇到的是细菌、放线菌、酵母菌、霉菌及危害、放线菌生长的噬菌体。 微生物工业的范围 微生物工业越来越深地同国民经济各部门发生关系,涉及的范围十分广泛,而且越来越大,大致可分为下列14类: (1)酿酒工业(啤酒、葡萄酒、白酒等) (2)食品工业(酱、酱油、食醋、腐乳、面包、酸乳等) (3)有机溶剂发酵工业(酒精、丙酮、丁醇等) (4)抗生素发酵工业(青霉素、链霉素、土霉素等) (5)酶制剂发酵工业(柠檬酸、葡萄糖酸等) (6)酶制剂发酵工业(淀粉酶、蛋白酶等) (7)氨基酸发酵工业(谷氨酸、赖氨酸等) (8)核苷酸类物质发酵工业肌苷酸、肌苷等) (9)维生素发酵工业(维生素B2、维生素B12等) (10)生理活性物质发酵工业(激素、赤霉素等) (11)微生物菌体蛋白发酵工业(酵母、单细胞蛋白等) (12)微生物环境净化工业(利用微生物处理废水、污水等) (13)生物能工业(沼气、纤维素等天然原料发酵生产酒精、乙烯等能源物质) (14)微生物冶金工业(利用微生物探矿、冶金、石油脱硫等)

微生物的来源

微生物的来源 迄今为止,我们发现了最古老的生物化石是来自澳大利亚西部,距今约三十五亿年前的岩石,这些化石类似于现在的蓝藻,它是一些原始的生命,是肉眼看不见的。它的大小只有几个微米,到几十个微米,因此我们可以说,生命起源它不晚于三十五亿年。同时我们知道地球的形成年龄大约在46亿年前,有这两个数据我们就可以看到生命起源的年龄,大致可以界定在46亿年到35亿年之间。今天,随着科学的发展,地质学家认为,在地球形成的早期,地球受到了大量的小行星和陨石的撞击,它是不适合生命的生存。与其说当时地球上有生命,还不如说它在毁灭生命,因此地球上生命起源的时间,它不早于40亿年。 微生物的危害 有三类微生物会导致食物的污染并引起食物性疾病,他们是细菌病毒和寄生虫。另外一些同样需要引起注意的微生物是真菌(主要是酵母和霉菌)。酵母和霉菌导致霉变,但不引起食物性疾病。 防治方法: 1.防止贮粮霉变和真菌霉素污染的措施是:入仓前应降低粮食的含水量,除去破损、色变和霉变的籽粒;入仓后应创设干燥、低温和缺氧的环境,使霉菌失去生长繁殖的条件。 2.工业器材的防腐问题,日益受到人们的重视。目前分别采用对人和动物安全性高的高效杀菌剂,选用抗微生物腐蚀性的材料及含抗菌物质的材料做成涂膜,使器材和微生物隔离,以防止微生物的危害。 3.消毒法 a高温灭菌法。高温杀菌保藏原理与微生物耐热能力在高温作用下,微生物体内的酶、脂质体(liposome)和细胞膜被破坏,原生质构造中呈现不均一状态,以致蛋白质凝固,细胞内一切代谢反应停止。 b巴氏消毒法(巴斯德消毒法)。63℃-30in 72℃-15s 90℃-0.5s是一种不完全灭菌的加热方法。只能杀死繁殖型(包括一切致病菌),而不能杀死有芽孢细菌。早期多用低温长时间消毒法,62.8℃保温30分钟的杀菌方式。现多采用瞬间高温巴氏消毒法71.7℃,15秒种,灭菌效果同上 c超高温消毒法。140℃-150℃几秒, 137.8℃ 2秒种, d微波加热杀菌。 e一般煮沸法。 一些不适合加热的食品或饮料,常采用滤过除菌的方法。 4.食品消毒 a脱水与干燥保藏是一种常用的保藏食品的方法。其原理即为将食品中的水分降至微生物繁殖所必需的水分以下,水分活性a w在0.6以下,一般微生物均

工业微生物特征及其应用

工业微生物特征及其应用 微生物的五大特点分别是. 1.体积小面积大大多数微生物都是用肉眼看不到的,体积很小 2.吸收快转化快。微生物有很多繁殖很快吸收营养很快例如大肠杆菌在最适宜的条件下培养会以幂次方增长 3.生长旺繁殖快,很多微生物以其惊人的速度繁殖生长例如葡萄球菌,hiv等 4.易变异适应性强,现在社会之所以禁止生化武器就是因为其易变异适应性超强一旦变异后果不堪设想,拿青霉素举例,很多年前的青霉素生产单位和使用单位都很小而现在已经增长了几十倍几百倍足以说明其对环境的适应性之强 5.种类多分布广,微生物会在我们日藏生活的方方面面出现,包括衣食住行等等足以说明其重要性。 应用举例如下: 1.酶制剂 酶制剂是指从生物中提取的具有酶特性的一类物质,主要作用是催化食品加工过程中各种化学反应,改进食品加工方法 2.污水处理 利用微生物处理污水实际就是通过微生物的新陈代谢活动,将污水中的有机物分解,从而达到净化污水的目的.微生物能从污水中摄取糖,蛋白质,脂肪,淀粉及其它低分子化合物。微生物新陈代谢类型有需氧型和厌氧型两种,因此,净化方法分为好氧净化和厌氧净化. 3.能源开发 ——微生物与石油开采

——微生物与氢气制造 ——微生物与沼气发酵 ——微生物与乙醇发酵 4有机酸发酵 由微生物发酵产生的有机酸有60多种 柠檬酸Aspergillus niger(黑曲霉) 葡萄糖酸Aspergillus niger(黑曲霉) 醋酸Acetobacter aceti(醋化醋杆菌) 乳酸Lactobacilus delbrackii(德氏乳杆菌) 酮戊二酸Candida sp. (一种假丝酵母) 衣康酸等Aspergillus terreus(土曲霉) 水杨酸Pseudomonas aeruginosa(铜绿假单胞菌) 丙酸Propioni bacterium shermanii(谢氏丙酸杆菌) 有机酸在食品和饮料中的应用 酸味剂: 汽水、硬糖、冰淇淋水果罐头、果冻、果酱保色用;抑制腐败微生物生长;柠檬酸及钠盐是很好的抗凝血剂,葡萄糖酸钙补钙;在化学工业中作为洗涤剂(脱锈):无毒、无污染;无毒电镀: 柠檬酸盐镀锌溶液代替氰化物。 5单细胞蛋白(scp)

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