现代生物技术在发酵中的应用
食品科学中的生物技术应用
食品科学中的生物技术应用随着生物技术的发展，食品科学也开始应用生物技术技术。
利用生物技术技术，食品科学家可以在食品生产过程中更好地控制食品质量，增加食品的营养价值，从而保障人们的健康。
一、生物技术在食品加工过程中的应用1.基因编辑基因编辑技术是一种利用现代分子生物学手段直接对基因进行编辑的技术，它主要应用在食品中对食品营养成分进行增强等方面。
目前，基因编辑技术已经成功地应用到马铃薯和玉米等作物中，增强它们的营养价值，为人们提供更加健康的食品。
2. 发酵技术发酵技术是将某些微生物植入食品原料中以促进食品发酵的一种技术，这种技术可以大大提高食品的口感和品质。
其中，酸奶是应用发酵技术制成的一种非常受欢迎的食品，它除了美味外，还具有很多益处，包括调节肠道菌群和提高人体免疫力等方面。
3.调味料的应用利用生物技术技术，制造出一些特殊的调味料，这种调味料可以使食品更加美味，也可以帮助人们提高食品口感和品质。
例如，众所周知的味精就是一种生化制品，它既可以增加食品口感，又可以增强人体对食物的感觉。
二、遗传工程在食品生产中的应用1. 软饮料的生产遗传工程技术可以被应用在软饮料中，用来增加饮料的口感和香气。
虽然它的应用范围有限，但是已经得到了广泛的应用。
2. 食品防腐剂的应用利用遗传工程技术，可以制造出一些天然的食品防腐剂，这样就可以有效地延长食品的保质期，从而提高食品的营养价值。
三、生物技术在食品饮料中的食用1. 益生菌的食用益生菌是一种对人体非常有益的菌群，通过食用益生菌可以帮助人们促进肠道菌群平衡、增强免疫系统和增强人体内部各个器官的功能等方面。
通过生物技术技术，益生菌的制造可以更好地控制其菌群数量和菌株等方面。
2. 合成酶的食用合成酶是一种通过生物技术技术制造的一种酶，它可以帮助人们消化食物，从而提高人体对食物的吸收率和利用率。
通过食用含有合成酶的食物可以帮助人们更好地利用食物，保证人体健康。
总结：可以看出，生物技术对于食品科学产业发展起到了重要的作用，大大提高了食品的质量和营养价值，直接保护了人们的健康。
现代发酵工程技术
现代发酵工程技术随着科技的进步和工业化的发展，发酵工程技术在许多领域发挥着重要的作用。
发酵工程技术利用微生物的代谢过程，将天然有机物转化为有用的产物，广泛应用于食品、制药、化工等行业。
本文将从发酵工程的基本原理、发酵工程技术的应用和发展趋势等方面进行介绍。
一、发酵工程的基本原理发酵工程是利用微生物在特定条件下生长繁殖和代谢产物的过程。
微生物通过代谢过程中的酶作用，将有机物质转化为其他有用的物质。
发酵过程需要控制温度、pH值、氧气供应等条件，以保证微生物的生长和代谢活动。
发酵工程中常用的微生物有酵母菌、细菌、真菌等。
发酵工程技术的发展主要集中在优化微生物的生长条件、提高产物的得率和纯度等方面。
二、发酵工程技术的应用1. 食品工业：发酵技术在食品工业中得到广泛应用。
例如，酵母菌发酵面团可以产生二氧化碳，使面包蓬松可口；乳酸菌发酵牛奶可以制成酸奶，具有益生菌功效；大豆发酵可以制成豆腐、豆浆等食品。
发酵技术不仅提高了食品的口感和品质，还增加了食品的营养价值。
2. 制药工业：发酵工程在制药工业中起到了关键的作用。
通过发酵技术，可以生产出许多重要的药物，如抗生素、酶类制剂和维生素等。
这些药物的生产通常需要大规模发酵罐和精确的控制系统，以保证微生物的生长和产物的纯度。
3. 化工工业：发酵工程技术在化工工业中也有广泛的应用。
例如，利用微生物发酵产生的有机酸可以用作化学合成的原料；利用微生物发酵产生的有机溶剂可以替代传统的化学溶剂，减少对环境的污染。
发酵工程技术的应用使得化工工业更加环保和可持续发展。
三、发酵工程技术的发展趋势1. 微生物基因工程：利用基因工程技术可以改造微生物的代谢途径，增加产物的得率和纯度。
通过改造微生物的基因组，可以实现对微生物的精确控制和调控，提高发酵过程的效率和产物的质量。
2. 发酵过程的在线监测与控制：发酵过程中的温度、pH值、氧气供应等参数对微生物的生长和产物的得率有着重要的影响。
通过在线监测和控制系统，可以实时调整这些参数，提高发酵过程的效率和稳定性。
生物技术中的发酵工艺
生物技术中的发酵工艺生物技术是指利用生物体、细胞、组织、器官、分子或基因等生物代谢产生的物质和现象，开发新技术、新产品、新工艺的学科。
其中，发酵工艺是生物技术应用的一项重要工具。
发酵工艺是指利用微生物（包括细菌、真菌、酵母等）代谢能力进行物质转化并产生一系列的生物制品的技术。
在生物工程中发酵技术已经走过了一百余年的历史，是现代生物技术发展过程中的重要组成部分。
发酵工艺主要应用于生产生物制剂、食品、饮料、化学品、能源等领域。
一、发酵工艺基本原理发酵工艺的基本原理是利用微生物的一些特殊性质，例如细胞代谢产物的调节作用、多种酶的协同作用等特性进行转化。
细胞代谢产物的调节作用是指微生物在进行代谢时，其代谢产物对细胞代谢速率和产物选择有一定的影响；多种酶的协同作用是指微生物通过不同酶的作用，在代谢过程中形成多种产物，从而达到所需的转化过程。
二、发酵工艺的应用1、食品工业发酵工艺在食品工业中有着广泛的应用，如酸奶、豆腐、葡萄酒、啤酒等均采用了发酵的方法。
其中，酸奶和豆腐是利用乳酸菌和豆腐菌进行发酵制作，能够增加食品营养价值和口感。
而葡萄酒和啤酒的制作，则是利用酵母菌进行发酵，将葡萄或麦芽中的糖转化为乙醇和二氧化碳，形成有特色的酒类饮品。
2、生物制药生物制药是发酵工艺的重要应用之一。
这里所谓的生物制药，指的是从生物体中提取有用的药物，并通过发酵工艺将其进行扩增，从而使其在数量和质量上得到大幅提升。
以青霉素为例，它是由青霉菌产生的一种抗菌素，而青霉素的生产就是利用青霉菌进行发酵的方式。
3、饮料工业在饮料工业中，发酵工艺同样发挥着重要的作用。
一些以果汁、茶叶或红枣为原料所制作的饮料，通过添加一定的酵母菌，将其进行发酵后，不仅口味更加醇厚，而且也具有较高的健康价值。
4、环保领域发酵工艺在环保领域中也有着广泛的应用，尤其是在废弃物处理和生物燃料生产方面。
废弃物处理方面，可以利用微生物将有机垃圾、生活污水等进行生物降解，降低污染物的排放量；生物燃料生产方面，可以利用微生物进行原料转化，生产生物乙醇、生物柴油等生物燃料，以降低对环境的影响。
第十一章 现代发酵技术 —现代生物技术在发酵工业中应用(1)
3.市场竞争环境 国外：市场竞争激烈，但秩序较好，市场份额
多为大公司所垄断 国内：仿制与重复建设、重复生产现象非常严
3) 现代生物技术与发酵工程技术：
（1）现代生物技术70％以上的集中在生物制药 领 域 。 2000 年 全 世 界 生 物 技 术 药 物 产 值 达 1000亿美元。
（2）各国对生物技术的投资80%以上集中在医 学生物技术领域；
（3）生物技术研究开发的60～80%的力量主要 集中在医学领域
（4）总销售额超过10亿美元的生物技术产品主要 为医药生物制品；
重，出现了一哄而上的过热现象，市场恶性竞 争，无法实现规模效益。 4.产品信誉 国外：产品信誉较好 国内：产品信誉低，“出现信洋不信中，买洋 不买中”现象
5.创新与知识产权
国外：创新意识高，特别注重知识产权（主要是专 利、商标）保护
国内：创新意识低，严重缺乏自主知识产权产品， 当前，我国已产业化的几十种基因工程药物和疫 苗中只有几种拥有自主知识产权，其他均为仿制 产品。
中国生物技术药物
国产α－干扰素市场占有率已经超过进口 产品，我国首创的γ－干扰素已具备向国外 技术转让能力，新一代干扰素正在研制之中。
据有关部门预测，未来我国生物技术药物， 年增长率不低于25％，年总产值将超过30亿元 人民币以上，发展前景十分广阔。
中国生物技术药物存在的问题
1.研发投入 国外：2－3亿美元/基因药物 国内：10多年来，对生物制药的总投入仅有40 多亿元
二、现代生物技术（modern Biotechnology)
生物发酵技术的原理及其应用
生物发酵技术的原理及其应用生物发酵技术是指利用活体微生物（如细菌、酵母、真菌等）在适宜的条件下，通过代谢产生物质（如有机酸、酶、激素等）的工艺技术。
现今，生物发酵技术在生物医药、食品工业、环境保护等领域得到了广泛的应用。
本文将针对生物发酵技术的原理及其应用进行介绍。
一、生物发酵技术的原理1. 微生物代谢产物微生物代谢一般分为两类：有氧代谢和无氧代谢。
其过程中会形成酸、碱、酶、气体等产物。
有氧代谢中，细胞利用氧气进行细胞呼吸，产生二氧化碳、水和能量。
而在无氧代谢中，由于缺乏氧气，细胞则会利用其他物质进行代谢，产生乳酸、酒精、琼脂等化合物。
2. 生物反应器生物反应器是生物发酵技术中的核心设备。
它包括反应容器、搅拌桨、进料口、出料口、通气口等组成部分。
反应器的设计通常是为了优化微生物生长所需要的环境因素，如温度、pH值、营养物质等。
此外，反应器的设计也十分重要，可以影响生产成本和产物质量。
3. 生长曲线在微生物发酵过程中，体积、生物量、产物含量等参数会随时间发生变化。
生长曲线通常通过细胞数量或组分浓度来描述微生物的生长情况，大致分为四个阶段：滞后期、指数期、平稳期和衰减期。
了解微生物的生长曲线有助于控制反应器的生产过程和提高产物质量。
二、生物发酵技术的应用1. 生物医药生物医药是利用生物反应器生产药品的一种方法。
通常，药品的活性物质是由微生物（如大肠杆菌、酵母等）产生的。
生物反应器在保证产品质量的同时，还可以提高产品的产量和提高生产效率。
众所周知，生物医药市场需求旺盛，很多公司通过生物发酵技术来生产药品。
例如，抗生素、维生素、激素等生物类药品都可以使用生物发酵技术进行生产。
2. 食品工业在酿酒、酱油、醋等食品生产中，生物发酵技术有着重要应用。
例如，在酿酒中，啤酒花先通过糖类分解产生醇类物质，然后再由酿酒酵母进行酵母。
在这个过程中，发酵条件、酵母的品种等都会影响最终的产品质量和口感。
3. 环境保护生物发酵技术可以用于环境污染处理。
现代生物技术在食品工程中的应用
现代生物技术在食品工程中的应用现代生物技术是一种利用生物科学和生物工程学知识来改善和创造新的生物产品或过程的技术。
它已经广泛应用于食品工程领域，对食品的品质、安全性和生产效率进行了改进和提高。
以下是现代生物技术在食品工程中的主要应用。
1. 转基因技术：转基因技术是现代生物技术最重要的应用之一。
通过将外源基因导入食物作物的基因组中，可以使作物具有抗虫、抗病能力，提高产量和耐逆性。
转基因玉米、大豆和棉花已经广泛种植，并取得了显著的增产效果。
转基因作物的广泛种植减少了农药的使用量，对环境更友好。
2. 发酵技术：发酵技术是食品工程中常用的生物技术之一。
通过利用微生物的代谢能力产生特定的食品成分和产物，如酒精、酸、酶和氨基酸。
发酵技术可以改善食品的口感、风味和营养价值。
酸奶、啤酒、酱油和酵母饼干都是利用发酵技术生产的。
3. 基因工程：基因工程技术在食品工程中的应用主要集中在提高食品的品质和营养价值方面。
通过改变食物作物的基因组，可以使其具有更高的营养价值，如增加维生素、蛋白质和其他有益成分的含量。
基因工程技术已经成功地用于提高香蕉的维生素A含量，以减少儿童夜盲症的发生率。
4. 细胞培养技术：细胞培养技术是利用植物或动物细胞在无菌条件下培养和繁殖的技术。
这种技术可以用于生产无菌种子、薯块和和菌种。
通过细胞培养技术，还可以生产动物肉、蛋白质和其他食品成分，以满足不同地区和文化对食品的需求。
5. 酶工程：酶工程是利用生物技术改变酶的性质、活力和稳定性的技术。
在食品工程中，酶工程被广泛应用于提高食品质量和生产效率。
通过引入适当的酶，可以提高食品的口感、降低生产成本、加速反应速度和减少废物产生。
6. 无公害农药和化肥：生物技术还可以应用于无公害农药和化肥的研发和生产。
通过利用生物技术，可以开发出对害虫有针对性的农药，减少对环境和人体的不良影响。
生物技术还可以开发出高效的微生物肥料，提高农作物的养分吸收效率。
现代生物技术在食品工程中的应用已经取得了显著的成果。
生物技术在食品加工中的应用案例分析
生物技术在食品加工中的应用案例分析随着科技的进步，生物技术在食品加工领域的应用越来越广泛。
生物技术通过利用生物体的活性物质和作用机制，可以改善食品的质量、提高生产效率并降低环境污染。
在本文中，我将通过分析几个生物技术在食品加工中的应用案例，展示这些技术在食品行业中的潜力和作用。
第一个案例是生物转化技术在啤酒酿造中的应用。
啤酒是一种广受欢迎的饮品，其酿造过程需要使用酵母发酵糖分产生酒精和二氧化碳。
传统的酿酒过程需要长时间的发酵和储存，而现代生物技术通过基因工程的手段，改良了酵母菌的基因，使其能够更快速地发酵糖分。
这种改良的酵母菌不仅在酿造过程中提高了发酵速度，还改善了啤酒的口感和品质。
因此，生物转化技术在啤酒酿造中的应用不仅带来了经济效益，还改善了消费者的体验。
第二个案例是酶的应用。
酶是一种生物催化剂，可以加速化学反应的速度，提高食品加工的效率和品质。
例如，蛋白酶可用于咸鱼和干酪的制备过程中，以改善品质和口感；淀粉酶可在面包和饼干的制作过程中应用，以增强面团的弹性和口感。
另外，多糖酶能够将复杂的多糖分解为较简单的糖类，使其更易被人体吸收，并应用于葡萄糖酸钠、疏水性甘露聚糖等食品添加剂的生产中。
第三个案例是转基因技术在农产品加工中的应用。
转基因技术通过将一种物种的基因导入另一种物种，改变其表型特征和基因表达，从而提高农作物的产量和抗病性。
转基因技术被广泛应用于农业领域，并间接影响了食品加工行业。
例如，转基因大豆能够耐受除草剂，使得农民可以更有效地控制杂草的生长；转基因玉米则具有抗虫特性，减少了农民对杀虫剂的使用。
这些转基因农产品在食品加工过程中被广泛应用，为消费者提供更安全、更可靠的农产品。
第四个案例是生物保鲜技术的应用。
食品保鲜是食品加工中的一个关键环节，合适的保鲜技术可以延长食品的货架寿命，减少食品浪费。
生物保鲜技术通过利用微生物的抑菌性和产酸性特点，抑制食品中细菌和霉菌的生长，从而延长食品的保鲜期。
食品发酵中微生物的应用现状与发展方向探讨
食品发酵中微生物的应用现状与发展方向探讨食品发酵是利用微生物进行食品加工和生产的过程，微生物在发酵过程中可以改变食品的质感、味道、营养成分和功能等，因此深受人们的青睐。
近年来，随着消费者对健康食品的需求不断增加，食品发酵越来越受到关注。
本文旨在探讨食品发酵中微生物的应用现状与发展方向。
一、应用现状1、传统发酵食品传统发酵食品是指长期以来人们传承下来的以微生物为主要发酵剂的食品。
如酸奶、豆浆、腐乳、酱油、味精等。
这些传统发酵食品深受人们喜爱，因其口感好、营养丰富等优点。
随着科技的发展，新型发酵食品越来越受到人们的关注。
新型发酵食品包括酵素改良酶制品、发酵蛋白等。
其中，酵素改良酶制品是指通过工程菌株对天然酶进行改良，制成优质酶制品，可以广泛应用于食品加工、生物工程等领域。
发酵蛋白是一种新型蛋白质来源，可用于替代某些食品中的动物蛋白，具有环保性和可持续性。
3、基因工程发酵食品基因工程发酵食品是指利用基因技术对微生物的目标基因进行改造，提高微生物的发酵效率和稳定性，制造新的发酵食品。
目前，基因工程技术在酵母菌、大肠杆菌等微生物中的应用已经比较成熟，可以生产出多种新型发酵食品。
二、发展方向传统发酵食品虽然具有悠久历史，但其生产方式存在着一些问题，如纯度低、发酵周期长、无法控制风味、质量波动等问题。
因此，对传统发酵食品的改良和开发是未来的发展方向。
通过微生物基因工程技术，改良传统食品中的微生物，提高发酵效率和质量，生产更加健康、营养、美味的食品。
2、发展新型微生物新型微生物的应用是发酵食品未来的一大趋势。
通过对新型微生物的研究和开发，生产更加丰富、多样的发酵食品。
同时，对微生物的分离、筛选和鉴定等工作也需要进一步提高，掌握更多新型微生物资源。
3、发展绿色、可持续的生产技术随着人们健康环保意识的提高，未来发酵食品的生产需要更加绿色、可持续。
因此，在发酵过程中，要采用高效、环保的工艺和技术，尽可能减少废弃物和污染物的排放。
生物发酵技术的发展和应用前景
生物发酵技术的发展和应用前景随着科技的不断进步，生物发酵技术得到了广泛的应用和发展。
生物发酵技术指的是利用微生物、细胞、植物等有机物质进行发酵作用产生新化合物与生物制品的技术方法。
它是一种以生物生长代谢为基础的工业生产技术，同时也是一种非常环保的技术方法。
这篇文章主要介绍生物发酵技术的发展和应用前景。
一、生物发酵技术的历史与现状生物发酵技术的历史可以追溯到8000多年前，当时人类已经开始利用微生物发酵生产发酵食品。
随着时间的推移，生物发酵技术被应用到了更多的领域，如：饮料、调味品、药品等。
在20世纪60年代，人工基因重组技术的出现，加速了生物发酵技术的发展。
当时，生物发酵技术已经成为了一种研究热点，并迅速发展成为了一种重要的工业生产技术。
现在，生物发酵技术已经应用到了多个领域，其中最为重要的就是医药领域。
生物发酵技术产生的产品有许多种类，如生长因子、蛋白质、抗体、酶、激素等。
这些产品广泛应用于医药、生物制品、食品、燃料等方面。
总的来说，生物发酵技术在我国和全球的生物制药领域越来越受到重视，其产值和市场前景也越来越广阔。
二、生物发酵技术在医药领域的应用生物发酵技术在医药领域是非常重要的。
通过生物发酵技术制备的药物，具有较高的有效性和安全性，同时生产周期较短，生产成本较低。
生物制药已经成为了世界药品市场中最为重要的一个领域。
目前生物制药市场需求稳步增长，国内生物制药市场规模已经突破千亿元人民币，同时年复合增长率也在持续增长。
预计到2025年，全球生物制药市场的规模将达到6000亿美元。
生物发酵技术在中国的发展极为迅猛，华大基因、瑞声生物、爱博等众多企业，均在全球范围内占据了比较重要的市场份额。
三、生物发酵技术在环保方面的应用生物发酵技术在环保领域中的应用也非常广泛。
先进的生物发酵技术已经成为了一种最具潜力的污染治理技术。
通过生物发酵技术可以实现废水、废气、有机固废的处理。
生物发酵技术的核心在于利用某些微生物和其代谢产物进行环境污染物的去除或转化，最终从而实现环境的净化与保护。
生物发酵技术的研究现状和应用
生物发酵技术的研究现状和应用生物发酵技术是一种利用微生物发酵生产产物的技术。
从古代酿造酒类饮品，到现代的生产酶、抗生素、维生素、有机酸等化学品和食品，都离不开生物发酵技术。
随着现代科技的不断发展和进步，生物发酵技术的研究和应用也在不断深入和扩展。
一、生物发酵技术的研究现状生物发酵技术的传统应用可以追溯到公元前7000年左右的中国和中东地区。
随着工业革命的到来，人们开始使用发酵技术生产化学品和食品。
如今，生物发酵技术已经成为了一种重要的生产工艺，广泛应用于制药、食品、饲料、化妆品等领域。
在生物发酵技术的研究中，从微生物的筛选、培养、突变、重组、基因工程等方面不断进行了研究，并取得了许多重要的进展。
目前，国内外的生物发酵技术的研究现状表明，该领域已经取得很大的发展。
研究人员通过基因工程手段，对微生物进行了基因重组，使其在生物发酵生产中起到更重要的作用。
同时，生物发酵技术的研究方向也在向“智能化、自动化、高通量”方向不断发展，研究人员正在努力进行新技术新方法的开发，以更大程度地提高生物发酵生产效率和品质。
二、生物发酵技术的应用生物发酵技术广泛应用于制药、食品、饲料、化妆品等领域。
制药领域：在制药领域中，生物发酵技术被广泛应用于抗生素、细胞因子、疫苗等的生产。
针对不同的药物，研究人员会选择不同的微生物作为发酵菌株，进行培养和生产。
食品领域：在食品领域中，生物发酵技术被广泛应用于酸奶、豆浆、葡萄酒等食品的生产。
同时，生物发酵技术也被应用于食品添加剂（如：酶、蛋白质、氨基酸等）的生产。
饲料领域：在饲料领域中，生物发酵技术被广泛应用于发酵酵料、制造酵母蛋白饲料等方面。
这些都是非常有价值的饲料原料，能够提高动物的生产效益。
化妆品领域：在化妆品领域中，生物发酵技术被广泛应用于生产乳化剂、保湿剂、修复剂、发酵精华等化妆品原料。
三、生物发酵技术的未来发展趋势生物发酵技术是一种高效、环保、可持续发展的生产方式，因此在未来的发展趋势中，生物发酵技术仍然会扮演着非常重要的角色。
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一. 工程菌的发酵
1. 工程菌的来源和应用
基因工程是在生物体外对DNA分子进行重新组合，然后克隆到适合的宿 生细胞，进行增殖和表达的遗传操作。所得重组体菌株即是工程菌。获得它 的基本过程如图。 基因工程的关键问题在于目的基因在宿主细胞中能否表达，即DNA在宿 主细胞中能否转录和翻译，表达形成的产物在胞内不被分解，并能分泌到胞 外。而基因表达过程是多层次的，因此影响基因表达的因素也是多方面的。
① 培养装置
在进行以工业化为目的DNA重组实验，以及为生产异种基因产物而培养 重组菌，应采用简便易行的培养系统。以大肠杆菌为主的宿生的培养多使用 一般的通气搅拌罐。基因重组动物细胞的培养，实际上与过去动物细胞培养 一样，所用的培养装置和措施与微生物培养并不相同。 工程菌的基础实验仍使用常规的培养皿、试管、玻璃瓶等培养器。实验 者应按实验准则的要求，谨慎进行操作，应使用移液抢处理重组体，操作应 在安全柜（或室）中进行，目前已有规定的细则，以防止工程菌外漏和扩散 。 中间试验或大量提纯产物时，必须进行重复性好的稳定培养。要取得 大量培养液或培养数据，要用带各种传感器的培养罐，以测定和控制 pH值、 溶解氧、底物浓度等参数。许多培养数据还可通过联机取得，或经自动分析 记录下来，这样自动化系统能有效地减少实险操作者与基因重组体的接触机 会。密闭型通气搅拌培养罐按采用高压蒸气灭菌。工程菌的培养装置既要防 止外界微生物侵入罐内，污染杂菌，又必须不使重组体外漏。这是与沿用的 通气搅拌式培因重组细胞的种类 宿主细胞可以采用原核的大肠杆菌和枯草杆菌、真核细胞的酵母菌和 哺乳动物细胞等。所以，生产基因重组产物就有不同的菌体或细胞。但当前 生产上使用多的仍以大肠杆菌为主，因为在大肠杆菌中，多种哺乳动物和其 他微生物的蛋白基因能够得到高效表达，产物能得到过量生产、产量可达大 肠杆菌菌体总蛋白的50%（如人胰岛素）。这就为生产多种蛋白药物（如白细 胞介素-2，人生长激素、干扰素等），提供了基础。但大肠杆菌不具备分泌 系统，产生的产物以包含体（inclusion body）形式存在于细胞质中，这给 分离纯化造成了困难。因此，人们才研究能分泌蛋白的酵母系统和枯草杆菌 系统 （2）工程菌的培养 工程菌的培养与普通微生物的好气培养无大差异，但有其特点。从培养 工程来看，其主要因素有：营养源（碳源、氮源、氨基酸、溶解氧等）浓度 的控制和有毒代谢产物的排除。在生物学上还应考虑：质粒的稳定性、质粒 拷贝数的控制、转录效率的提高与控制、翻译效率的提高以及菌体向外分泌 产物等因素。因此，工程菌的开发研究仍须重视培养技术，才能获得大量产 物。
抗李斯特菌致死攻击、血管生成等 具有强利尿、扩张血管和降压作用等
像基因工程所获得的工程菌一样，许多哺乳动物的基因克隆在大肠杆菌 等宿主中能够得到表达等等。使用小鼠体内法生产单克隆抗体，产品常含有 毒性杂质和不易大量生产等缺点，目前也采用同微生物发酵一样的发酵罐的 生物反应器来进行催化反应，获得所需的产物。酶工程中的固定化细胞（或 酶）也可用类似发酵罐的生物反应器来进行催化反应，获得所需的产物。这 些事实都说明它们之间的密切关系，也说明发本酵（或类似发酵）技术在制 得产品中的地位。另外，计算机技术用于发酵控制也已趋于广泛。
② 培养基和高密度发酵
微生物生产的蛋白质类产物，常是一种粗品，因此可以使用各种复杂培 养基。但工程菌的产物多属于人或畜体内蛋白质，需要有很高的纯度，否则， 不能在体内使用，所以，发酵生产须要有严格的要求。工程菌发酵有两条基 本要求，首先是要使菌体生长良好，获得高浓度菌体（即高密度发酵），这 样才能得到最多的产物；其次是发酵所用培养基的成分必须保持尽可能的简 单，以便分离产物。 据报道，培养大肠杆菌最高可得干重菌体125g/L，酿酒酵母可得145 g/L。 枯草杆菌大概可得干菌体20-40 g/L。这些数值还不是工程菌培养的结果。我 国对人a1型干扰素工程菌（大肠杆菌K12系BMH71-18株），进行高密度发酵， 得到100.25 g/L的菌体。这与培养非工程菌的菌量相接近。 大肠杆菌、其他细菌和酵母菌在合成培养中都能良好地生长。工程菌发 酵所使用的培养基也是合成培养基，包括葡萄糖、铵盐和无机盐等。其组成 必须满足获得高浓度菌体的要求，发酵中间过程还必须补加碳源和氮源，也 用氨水来调节控制发酵pH。其他的培养条件，如搅拌转速（与剪切力有关）、 溶解氧、培养温度、培养pH、接种龄和接种量等条件，对菌体生长和产物产 量都有影响。
生物技术的内容大致分为两个方面：直接型生物细胞的利用技术和模拟 型生物细胞的利用技术。以现代前沿技术来说，一般认为有四方面：即基因 操作技术；细胞融合技术；细胞大量培养技术和生物反应器技术。可概括为 基因工程，细胞工程，发酵工程和酶工程，与生化工程关系也很密切，也可 并入，构成五大工程。 生物技术的应用，已经取得相当大的成果，特别是在医药方面，已经开 发展出了不少的新药，见表1。 生物技术中，当前人们最感兴趣的是基因工程和细胞工程，它们是生物 技术的主导领域，也是热点。形成独特产业的发酵工程和酶工程等也是生物 技术中的重要组成部分。这几方面的内容是相互联系和互相促进的。基因工 程和细胞工程常常是发酵工程和酶工程的基础，所以现代发酵工程包括整个 生物工艺过程。作为发酵工业来说，除了传统的利用天然微生物发酵生产初 级代谢产物和次级代谢产物外，由于生物技术的出现，发酵工业所涉及的范 围得到扩大，生产技术得到改造，因而发酵生产能力和控制水平大为提高。
DNA重组技术获得的部分药品
药物名称
胰岛素 生长激素
适应性
糖尿病 侏儒症
血清白蛋白
蛋白因子 Ⅶ 尿激酶
外科 休克 烧伤
血友病 心脏病发作、中风
组织血纤维蛋白溶酶原活化剂
干扰素 淋巴激活素 白细胞介素 肿瘤坏死因子 (TNF) 心钠素 （ANP）
血栓症
癌症 病毒感染 癌症 自动免疫病 感染 是一种淋巴因子具多种功能
比较理想的、能够成为工业使用的基因工程菌应具备下列条件： 1）发酵产品是高浓度、高转化率和高产率的，当然也是分泌型菌株； 2）菌株能利用常用的碳源（如糖蜜、淀粉等），并可进行连续培养； 3）菌株是不致病的，也不产生内毒素； 4）发酵所产生的热量和需氧量都较低，发酵温度也适当； 5）代谢控制容易进行； 6）能进行适当的重组DNA，并且稳定，重组的DNA不易丢失。 基因工程技术已趋于成熟，所得工程菌已得到应用，并已开发出不少产 品投入市场如胰岛素、干扰素、生长激素和乙型肝炎疫苗等，还有几十种可 能成为药物的产品正在开发中。在氨基酸工程菌组建上，也获得了成功，如 高产的苏氨酸工程菌。在抗生素生物合成上，在分析和分离生物合成基因结 构特点和表达调节的基础上，已成功地把基础因工程技术用于提高抗生素的 产量上，如将头孢菌素生物合成的限制性扩环酶基因克隆到产生菌中，使头 孢菌素C的产量提高了15%。我国在基因工程研究开发上，也取得了不少成就： 已获得青霉素酰化酶基因工程菌，并中试成功，达195u/ml水平；利用工程菌 也中试成功人a型干扰素等。