微生物工程复习资料
微生物工程 复习要点版

微生物工程第一章微生物工程概论1发酵的概念:利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或代谢产物的过程。
2微生物工程的组成部分主要为六个部分1培养基的制备2无菌空气的制备3菌种和种子的扩大培养4发酵的培养和控制5发酵产品的加工处理过程6微生物过程废弃物的处理3初级代谢产物——是微生物代谢产生的,并是微生物自身生长繁殖所必需的代谢产物,它们的生源和生物合成过程在各种微生物体内基本相同。
4次级代谢产物——是微生物在生长的稳定器合成的具有特定性生理功能的代谢产物,与菌体的生长繁殖无明确关系,它们的生物合成具有特异性,它基本上由微生物代谢产生的中间产物和初级代谢产物合成的。
5微生物微生物发酵产物的类型:菌体产品;微生物生物转化产品;微生物特殊机能的利用第二章工业微生物1工业生产对菌种的要求:工业菌种的基本特性1传性能稳定,有较高的生长速率2在发酵过程中不产生或少产生与目标产物性质相近的副产物3对原料要求不高4易于控制培养条件5非噬菌体溶源菌,具有抗噬菌体感染的能力6不是病原菌,不产生任何有害的物质2组成酶:酶的合成随菌体形成和合成,是细胞固有的酶,在菌体内含量相对稳定诱导酶:酶的合成与环境中某个物质有关,若环境中缺少这个物质,则酶合成停止。
诱导剂:有促使酶合成的物质,一般地,最有效的诱导剂是底物结构类似物3分解代谢阻遏现象:当同时存在两种可利用的C源或N源时,微生物优先利用的C源和N源会阻遏另外的利用慢的底物有关酶的合成。
(重点:葡萄糖效应)4反馈抑制——末端产物过量时会抑制该反应途径中初期步骤的酶的活性。
5工业上进行过量生产的方法:(一)遗传学方法:1,、营养缺陷型突变型的应用:使菌种发生基因突变,致使合成途径中某一步骤发生缺失,从而丧失合成某一些物质的能力,必须在培养过程中外源补加该营养物质才能生长的突变株。
1)直线代谢途径中过量几类某一中间产物,途径中某一酶缺失导致累积中间产物。
2)分支途径上,某一中间产物或另一末端产物的过量生产。
微生物工程复习

1、发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。
发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯(生物分离工程)等方面。
2、举出几例微生物大规模表达的产品, 及其产生菌的特点?A.蛋白酶表达产物一般分泌至胞外,能利用廉价的氮源,生长温度较高,生长速度快,纯化、分离及分析快速;安全性高,得到FDA的批准的菌种。
B.单细胞蛋白生长迅速,营养要求不高,易培养,能利用廉价的培养基或生产废物。
适合大规模工业化生产,产量高,质量好。
安全性高,得到FDA的批准的菌种。
C. 不饱和脂肪酸生长温度较低,安全性高,能利用廉价的碳源,不饱和脂肪酸含量高,D.抗生素生产性能稳定,产量高,不产色素,,能利用廉价原料F. 氨基酸代谢途径比较清楚,代谢途径比较简单3、工业化菌种的要求?A能够利用廉价的原料,简单的培养基,大量高效地合成产物B有关合成产物的途径尽可能地简单,或者说菌种改造的可操作性要强C. 遗传性能要相对稳定D. 不易感染它种微生物或噬菌体E. 产生菌及其产物的毒性必须考虑(在分类学上最好与致病菌无关)F. 生产特性要符合工艺要求4、自然界分离微生物的一般操作步骤?样品的采取→预处理→培养→菌落的选择→初筛→复筛→性能的鉴定→菌种保藏5、从环境中分离目的微生物时,为何一定要进行富集培养?自然界中目的微生物含量很少,非目的微生物种类繁多,进行富集培养,使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖,数量增加,由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种,使筛选变得可能。
6、菌种选育分子改造的目的?防止菌种退化;解决生产实际问题;提高生产能力;提高产品质量;开发新产品.7、什么叫自然选育?自然选育在工艺生产中的意义?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。
自然选育在工业生产上的意义:自然选育可以有效地用于高性能突变株的分离。
微生物工程复习题

微生物工程复习题第一章微生物工程概论1. 简述微生物工程领域国内外现状。
2. 简述微生物工程主要研究内容。
微生物菌种、菌种选育的研究微生物的代谢调节和代谢工程的研究培养基的研究发酵工艺控制研究下游加工技术的研究3. 简述微生物工程发展简史。
微生物工程的发展划分为四个阶段:①从人类开始从事酿造酒、醋的时期,是以自然发酵为主的微生物工程时期;②19世纪末到20世纪30年代,主要建立纯培养技术;③20世纪40年代到50年代,主要是建立深层培养技术为主的微生物工程时期,这个时期由于好气性发酵工程的建立,1947年诞生了生化工程;④20世纪50~60年代以来,由于DNA重组技术、细胞融合技术的发展进入现代微生物工程时期,微生物工程的发展史和微生物工程学科的建立与发展,大概是符合这一历史进程的。
4. 简述微生物工程应用。
微生物工程在食品工业中的应用微生物工程在医药工业中的应用微生物工程在酶工程中的应用微生物工程在化工和漂产品的应用微生物工程在农业中的应用微生物工程在环境保护中的应用微生物工程在金属冶炼中的应用微生物工程在高新技术研究中的应用5. 简述微生物工程的优缺点。
微生物工程工业优点如下:⑴反应条件温和:⑵生物发酵罐的通用性:⑶生产原料多数为农副产品:⑷微生物反应机理的高度选择性:⑸微生物菌种选育的优越性:(6)可以生产目前不能生产的或用化学法微生物工程缺点⑴能源消耗较大:⑵微生物菌体的生长需要消耗部分原料⑶需要消耗大量水:⑷废水、废液量大,易造成污染:6. 比较微生物工程与酶工程优缺点。
(1)发酵工程和酶工程二者之间,既有联系又有区别,因为大多数酶剂也是由发酵而产生的产物,如淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等。
(2)酶制剂的研究开发涉及产酶菌种选育、生产工艺、酶反应技术的优化以及酶制剂产品的应用,酶制剂能有效带动相关领域技术水平的提高,包括微生物工程的技术的提高。
7. 比较微生物工程与动植物细胞培养优缺点。
(1)微生物培养具有生长速度快、培养要求简单、对环境条件要求较低等特点。
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微⽣物⼯程复习资料微⽣物⼯程复习资料第⼀章绪论1、发酵⼯程发展过程中⼏个标志性⼈物和事件:1)1680列⽂胡克显微镜2)1857 巴斯德证明了酒精是由活的酵母发酵引起3)1897 毕希纳发现磨碎的酵母仍使糖发酵形成酒精──酶4)1905 科赫固体培养基的发明,奠定了纯培养技术。
5)1928 弗莱明发现青霉素6)1953 Watson 和Crick 双螺旋结构2、发酵⼯程研究内容(5点):1)微⽣物菌株选育——微⽣物菌株选育、改造与功能优化技术;2)发酵⼯艺——发酵过程优化、控制与反应器技术;3)单元操作——发酵⼯程过程⼯程技术;4)发酵产品分离提取⼯艺——发酵产品⾼效提取技术与装备;5)废物处理——绿⾊制造⼯艺的开发。
第⼆章⼯业微⽣物菌种的选育及扩⼤培养1、原⽣质体融合概念:就是把两个亲本的细胞分别去掉细胞壁,获得原⽣质体,将两亲本的原⽣质体在⾼渗条件下混合,由聚⼄⼆醇(PEG)作为助融剂,使它们互相凝集,发⽣细胞质融合,接着两亲本基因组由接触到交换,从⽽实现遗传重组。
2、原⽣质体育种技术主要有哪些:融合、转化技术、诱变技术3、原⽣质体融合的⽅法和特点。
⽅法:1)硝酸钠法;2)⾼钙离⼦法;3)PEG法;4)多聚化合物法。
特点:1)⼤幅度提⾼亲本之间重组频率;2)扩⼤重组的亲本范围;3)原⽣质体融合时亲本整套染⾊体参与交换,遗传物质转移和重组性状较多,集中双亲优良性状机会更⼤;4)可以和其它育种⽅法相结合,把由其他⽅法得到的优良性状通过原⽣质体融合再组合到⼀个单株中;5)⽤微⽣物的原⽣质体进⾏诱变,可明显提⾼诱变频率。
4、原⽣质体融合的基本⼯程(步骤):5、原⽣质体形成率和再审率(计算⽅法):1)将⽤酶处理前的菌体经⽆菌⽔(或⾼渗溶液)系列稀释,涂布在完全培养基平板上培养,计出原菌数,该数值为A。
2)将⽤酶处理后得到的原⽣质体分别经如下两个过程处理:①⽤⽆菌⽔适当稀释,在完全培养基上培养计数。
由于原⽣质体在低渗透压下会破裂失活,所以长出的菌落数为未形成原⽣质体的原菌数,该数值为B。
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微生物工程习题库第一部分名词解释上面酵母:发酵时随CO2漂浮在液面上,发酵终了形成了酵母泡盖,长时放置也很少下沉。
下面酵母:发酵时酵母悬浮于发酵液内,终了很快凝结成块并沉淀。
结构性不稳定:由于重组质粒DNA发生缺失、插入或重排引起的质粒结构变化。
复膜氧电极:电极的阴极、阳极和电解质被一层聚分子膜(如聚四氟乙烯)与被测溶液隔开;该膜能透过氧分子,但不能透过溶液中的其它离子或分子。
临界氧浓度:不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度称作临界氧浓度。
比耗氧速率:也称呼吸强度,相对于单位质量的干菌体在单位时间内消耗的氧的量。
全挡板条件:在一定转数下再增加附件而轴功率仍保持不变。
维持因数:供单位重量的细胞(干重)在单位时间内进行维持代谢所消耗的基质量称作维持因数(维持系数)。
Monod模型:温度和PH恒定时,μ随培养基组分浓度变化而变化;若着眼于某一特定培养基组分的浓度S,并假设其他培养基组分浓度不变,则μ是S的函数。
渗漏缺陷型:是一种特殊的营养缺陷型,是遗传性代谢障碍不完全的突变型。
其特点是酶活力下降而不完全丧失,并能在基本培养基上少量生长。
分离性不稳定:由于在细胞分裂过程中质粒缺失分配到子细胞中而导致整个质粒丢失。
氧的满足度:指血红蛋白被氧饱和的百分比,即血红蛋白的氧含量与氧结合量之比乘以100。
得率:生长得率(菌体得率)——干细胞的生长量与基质消耗量的比值。
比生长速率:基质比消耗速率和产物比生成速率。
呼吸商:对于需氧型微生物反应,CO2的生成量与O2的消耗量之比称为呼吸商,用RQ表示。
RQ:值随微生物菌种的不同,培养基成分的不同,生长阶段的不同而不同。
测定RQ值一方面可以了解微生物代谢的状况,另一方面也可以指导补料。
摄氧率(OUR):单位时间内单位体积培养液中微生物摄取氧的量。
记作r O2(mmol/L·h)抗反馈突变株:通过抗结构类似物突变的方法筛选出的菌株。
侧系呼吸链:在标准呼吸链之外的一条不产ATP的呼吸链F值:单位时间内输入或输出的培养液体积。
微生物工程期末复习提纲及具体解答

微生物工程期末复习提纲及具体解答微生物工程复习提纲及具体解答1、发酵定义:传统发酵、生化和生理学意义的发酵、工业上的发酵(名词解释)(重点)传统发酵:最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁、麦芽汁或发芽谷物产生气泡(CO2)的现象,或者是指酒的生产过程。
生化和生理学意义的发酵:指微生物在无氧条件下,分解各种有机物质产生能量的一种方式,或者更严格地说,发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。
工业上的发酵:泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程,包括:1. 厌氧培养的生产过程,如酒精,乳酸等。
2. 通气(有氧)培养的生产过程,如抗生素、氨基酸、酶制剂等。
2、发酵工程定义:(名词解释)(重点)是指利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点,在合适条件下通过现代化工程技术手段,由微生物的某种特定功能生产出人类需要的产品。
3、微生物的生物转化发酵(名词解释)是利用生物细胞对一些化合物某一特定部位(基团)的作用,使它转变成结构相类似但具有更在经济价值的化合物的生化反应。
(最终产物是由微生物细胞的酶或酶系对底物某一特定部位进行化学反应而形成的)4、生物反应过程四个组成部分?(填空)(重点)原材料预处理生物催化剂的制备生物反应器及反应条件的选择产物的分离纯化发酵技术的核心组成部分(填空、简答)(重点)第一部分生物细胞(获得特殊反应或过程所需的最良好的生物细胞(或酶)。
)第二部分发酵设备与工艺(选择最精良设备,开发最优技术操作,创造充分发挥生物细胞(或酶)作用的最佳环境)附:目前的研究表明:用于发酵技术过程最有效、最稳定、最方便的催化剂形式是整体生物;而目前最普遍采用的整体生物是微生物细胞。
5、发酵工程要实现发酵过程并获得发酵产品,必须具备那些条件?(填空、简答)要具有某种适宜的微生物――即必须要有好的菌种。
要保证或控制微生物进行代谢得各种条件(培养基组成,温度,O2,PH等)――---适宜的工艺条件。
微生物工程复习提纲

第一章——绪论一、什么微生物工程?(1)微生物工程的定义利用微生物的特定性状和机能,通过现代化工程技术,生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系。
(简单来说:就是利用微生物的特殊功能,在现代化工程技术下,用于工业化生产的技术)(2)发酵的定义传统的发酵:指酒的生产过程生化和生理学意义的发酵:指微生物在无氧条件下,分解各种有机物质产生能量的一种方式。
工业上的发酵:指在有氧或无氧条件下利用微生物制造或生产某些产品的过程。
二、微生物的主要研究内容?借助于微生物进行产品开发或环境改造是微生物工程的基本内容和目标(1)微生物工程的上中下游上游——优良发酵菌的筛选、鉴定、保藏和育种中游——发酵工艺的控制下游——产物的提取纯化,发酵副产品的综合利用三、微生物工程的发展经历了哪几个阶段?传统的微生物发酵技术——天然发酵(特点:只知现象,不知本质)↓第一代微生物发酵技术——纯培养技术(特点:天然发酵向纯种发酵转变、主要是厌氧发酵;初级代谢产物)↓第二代微生物发酵技术——深层培养技术(特点:好氧发酵,初级、次级代谢产物)(以抗生素的生产为标志)↓第三代微生物发酵技术——代谢调控技术(特点:大规模、连续化、自动化的开始)↓第四代发酵技术——基因工程技术四、微生物工程的产品包括哪些类型?1.微生物代谢产物发酵2、微生物菌体的发酵3、微生物的生物转化(1)微生物代谢产物发酵1)初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质,如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。
通过初级代谢,能使营养物转化为结构物质、具生理活性物质或为生长提供能量,因此初级代谢产物,通常都是机体生存必不可少的物质。
2)次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该生物无明显生理功能,或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质,如抗生素、毒素、激素、色素等。
(2)微生物菌体的发酵SCP、药用真菌(冬虫夏草、茯苓等);生物防治制剂(如苏云金杆菌);活性乳酸菌制剂;食用和药用酵母(3)微生物的生物转化利用微生物细胞的一种或几种酶,对外源化合物的特定部位进行加工,如加入羟基、还原双键、脱氧或切断支链等。
《微生物工程》复习题.

《微生物工程》复习题一、名词解释:互变异构效应:是指一种小分子物质与一种蛋白质分子发生可逆的相互作用,导致这种蛋白质的构象发生改变,从而改变这种蛋白质与第三分子的相互作用。
全挡板条件:在一定转速下再增加附件而轴功率保持不变。
挡板宽度一般取0.1~0.2D,装设4-6块挡板即可满足全挡板条件。
满足全挡板条件的挡板数及宽度可由(b/D)n=(0.1~0.12)D/D·n=0.5 或W/D·mb=0.4 来计算。
营养缺陷型:是指通过诱变而产生的缺乏合成某些营养物质,如氨基酸、维生素和碱基等的能力,必须在其基本培养基中加入相应的营养成分才能正常生长的变原生质体融合:通过人为的方法,使遗传性状不同的的两个细胞的原生质体进行融合,借以获得兼有双亲遗传性状的稳定重组子的过程。
局限性转导:前噬菌体从宿主菌染色体上脱落时发生偏差,将前噬菌体两侧的宿主染色体基因转移给受体菌,使受体菌的遗传性状发生改变的过程。
种龄:是指种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间,较好的种龄应使菌体处于对数生长期。
同步培养法:培养细胞达到生理活性一致的方法,可通过调整生理条件和用机械或物理手段分离细胞的方法。
产量常数:稳定期时,菌体产量达到最高点,而且菌体产量与营养物质间呈现出有规律的比例关系,这一关系就用产量常数来表示。
渗漏缺陷型:是一种特殊的营养缺陷型,是遗传性状代谢障碍不完全的突变型,其特点是酶活力下降而不完全丧失,并能在基本培养基上少量生长。
倍增时间td:细胞质量每增加一倍所需的时间,成为倍增时间摄氧率(r):单位时间内单位体积的发酵液所需的氧气量。
反复半分批操作:半分批操作完成后,不全部取出反应物料,剩余部分重新加入一定量的基质,再按照半分批操作方式进行,反复进行操作。
分批发酵:在一封闭系统内含有初始限量基质的发酵方式,在这一过程中,除了氧气、消泡剂及控制pH的酸或碱外,不再加入任何其他物质,发酵过程中培养基成分减少,微生物得到繁殖。
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微生物工程复习资料第一章绪论1、发酵工程发展过程中几个标志性人物和事件:1)1680列文胡克显微镜2)1857 巴斯德证明了酒精是由活的酵母发酵引起3)1897 毕希纳发现磨碎的酵母仍使糖发酵形成酒精──酶4)1905 科赫固体培养基的发明,奠定了纯培养技术。
5)1928 弗莱明发现青霉素6)1953 Watson 和Crick 双螺旋结构2、发酵工程研究内容(5点):1)微生物菌株选育——微生物菌株选育、改造与功能优化技术;2)发酵工艺——发酵过程优化、控制与反应器技术;3)单元操作——发酵工程过程工程技术;4)发酵产品分离提取工艺——发酵产品高效提取技术与装备;5)废物处理——绿色制造工艺的开发。
第二章工业微生物菌种的选育及扩大培养1、原生质体融合概念:就是把两个亲本的细胞分别去掉细胞壁,获得原生质体,将两亲本的原生质体在高渗条件下混合,由聚乙二醇(PEG)作为助融剂,使它们互相凝集,发生细胞质融合,接着两亲本基因组由接触到交换,从而实现遗传重组。
2、原生质体育种技术主要有哪些:融合、转化技术、诱变技术3、原生质体融合的方法和特点。
方法:1)硝酸钠法;2)高钙离子法;3)PEG法;4)多聚化合物法。
特点:1)大幅度提高亲本之间重组频率;2)扩大重组的亲本范围;3)原生质体融合时亲本整套染色体参与交换,遗传物质转移和重组性状较多,集中双亲优良性状机会更大;4)可以和其它育种方法相结合,把由其他方法得到的优良性状通过原生质体融合再组合到一个单株中;5)用微生物的原生质体进行诱变,可明显提高诱变频率。
4、原生质体融合的基本工程(步骤):5、原生质体形成率和再审率(计算方法):1)将用酶处理前的菌体经无菌水(或高渗溶液)系列稀释,涂布在完全培养基平板上培养,计出原菌数,该数值为A。
2)将用酶处理后得到的原生质体分别经如下两个过程处理:①用无菌水适当稀释,在完全培养基上培养计数。
由于原生质体在低渗透压下会破裂失活,所以长出的菌落数为未形成原生质体的原菌数,该数值为B。
②用高渗透压液适当稀释,在再生培养基平板上培养计数,生长出的菌落数为原生质体再生的菌数和未形成原生质体的原菌数之和,该数值为C。
原生质体形成率=%100⨯-A B A 原生质体再生率=%100⨯--BA B C 6、 菌种保藏原理及保藏方法:原理:主要是根据菌种的生理生化特点,人工创造条件,使孢子或菌体的生长代谢活动尽量降低,以减少其变异。
一般可通过保持培养基营养成分在最低水平、缺氧状态、干燥和低温,使菌种处于“休眠”状态,抑制其繁殖能力。
保藏方法:1)斜面冰箱保藏法;2)沙土管保藏法;3)菌丝速冻法;4)石蜡油封存法;5)真空冷冻干燥保藏法;6)液氮超低温保藏法。
7、 种子扩陪的概念,目的以及标准:种子扩大培养:指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。
这些纯种培养物称为种子。
目的:(1)接种量的需要,抑制侵染;(2)缩短发酵周期;(3)逐级适应。
标准:(1)生长活力强、同步性较好;(2)生理状态稳定,生产能力稳定;(3)总量及浓度满足要求;(4)无杂菌及噬菌体污染。
8、 种子扩陪的过程(实验室,生产车间):1)实验室阶段:⑴培养物选择的原则:目的:种子扩培到一定的量和质,根据菌种的特点最终的培养物可分为两类:对于不产孢子和芽孢的微生物,获得一定数量和质量的菌体;对于不产芽孢和孢子的微生物,实验室阶段的种子扩培最终是获得一定数量和质量的菌体,如谷氨酸的种子培养。
对于产孢子的微生物:①获得一定数量和质量的孢子:培养步骤少,因而更容易获得量和质稳定的种子,但操作繁琐。
②获得一定数量和质量的菌丝体:便于操作,但需要更仔细的控制。
⑵培养基选择的原则:培养基的选择应该是有利于菌体的生长,对孢子培养基应该是有利于孢子的生长。
在原料方面,实验室种子培养阶段,规模一般比较小,因此为了保证培养基的质量,培养基的原料一般都比较精细。
⑶起始接种物的传代问题:目的:使菌种的传代次数尽可能的少。
细菌 保藏斜面 → 活化斜面产孢子 保藏 → 母斜面 → 子斜面2)生产车间阶段:⑴培养物的选择原则:在生产车间阶段,最终一般都是获得一定数量的菌丝体。
菌丝体比孢子要有利:缩短发酵时间;有利于获得好的发酵结果。
⑵培养基选择的原则:目的:获得一定数量和质量的菌体,因此培养基的选择应首先考虑的是有利于孢子的发育和菌体的生长,所以营养要比发酵培养基丰富。
在原料方面:不如实验室阶段那么精细,而是基本接近于发酵培养基,这有两个方面的原因:一是成本;二是驯化。
⑶发酵级数的确定:一般由菌丝体培养开始计算发酵级数,但有时,工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数。
谷氨酸:三级发酵 一级种子(摇瓶)→二级种子 (小罐)→发酵青霉素:三级发酵 一级种子 (小罐)→二级种子(中罐)→发酵发酵级数确定的依据:①级数受发酵规模、菌体生长特性、接种量的影响;②级数大,难控制、易染菌、易变异,管理困难,一般2-4级;③在发酵产品的放大中,反应级数的确定是非常重要的一个方面。
⑷接种量的确定:接种后培养液的体积移入种子的体积接种量过大过小都不好,最终以实践定,如大多数抗生素为7-15%。
但是一般认为大一点好。
双种:两个种子罐接种到一个发酵罐中。
倒种:一部分种子来源于种子罐,一部分来源于发酵罐。
⑸种龄:种龄是指种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。
种龄短:菌体太少;种龄长:易老化。
原则:对数生长期末,细胞活力强,菌体浓度相对较大,但是最终由实验结果定。
⑹种子的质量要求:量:要求达到一定的浓度;质:形态(生长处于某个阶段、均匀等等)理化指标:C 、N 、P 的含量,pH ,酶活等;无污染。
9、 根据菌种特点,在实验室阶段,扩陪目的有所不同(对于产孢子与不产孢子而言):1)对于不产孢子和芽孢的微生物——获得一定数量和质量的菌体。
2)对于产孢子的微生物——获得一定数量和质量的孢子;获得一定数量和质量的菌丝体。
1、 培养基类型:1)按培养基成分:合成培养基;天然培养基;半合成培养基。
2)按物理状态分:固体(固体;半固体;脱水);液体。
3)按用途、类型分:基础培养基;完全培养基;富集培养基;选择培养基;鉴别培养基; 孢子培养基;种子培养基;发酵培养基。
2、 配制孢子培养基时应注意哪些方面:配制时需注意:A )营养不要太丰富(特别是有机氮源),否则不易产孢子。
如灰色链霉菌在葡萄糖-硝酸盐-其他盐的培养基上都能很好地生长和产生孢子,但若加入0.5%酵母膏或酪蛋白后,就只长菌体而不产孢子B )所用无机盐的浓度要适量,否则会影响孢子量和孢子颜色。
C )注意pH 和培养基的湿度。
3、常见的孢子培养基有哪些:1)麸皮培养基2)小米培养基3)大米培养基4)玉米碎屑培养基5)用葡萄糖、蛋白胨、牛肉膏和食盐等配制的琼脂斜面培养基4、工业上常用碳源、氮源(有机、无机、实速)各有哪些?氮源对发酵液pH产生的何种影响?碳源:糖类(最广泛的;葡萄糖最易被利用)、油脂、有机酸、低碳醇等。
氮源:有机氮源:豆饼(粕)粉、花生饼粉、鱼粉、蚕蛹粉、酵母粉、玉米浆、尿素等。
无机氮源:铵盐、硝酸盐等。
速效氮:无机氮源和尿素、玉米浆等可被迅速利用。
迟效氮:蛋白质氮则需先水解成肽和氨基酸后才能被吸收利用。
氮源对发酵液pH产生的影响:(NH4)SO4® 2NH3 + H2SO4 NaNO3 + 4H2® NH3 + 2H2O + NaOH 反应中所产生的NH3被菌体作为氮源利用后,培养液中就留下了酸性或碱性物质。
在常用的无机氮中,硫酸铵被菌体利用后会使培养液的pH下降,为生理酸性物质;硝酸钠被同化时则引起培养液pH上升,为生理碱性物质。
5、典型的无机盐和微量元素的功能:磷酸盐磷:是某些蛋白质和核酸的组成成分;磷酸盐在培养基中还具有缓冲作用;微生物对磷的需要量一般为0.005~0.01mol/L。
常用K3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4。
硫:硫含硫氨基酸的组成成分,胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸。
某些产物的组成成分,青霉素、头孢霉素。
硫是构成一些酶的活性基。
硫酸镁加入培养基中,在碱性条件下会形成氢氧化镁沉淀,配料时要注意。
铁:细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶等组成成分。
微生物有氧氧化必不可少的元素。
盐钾:不参与细胞结构物质的组成是许多酶的激活剂菌体生长所需钾量约为0.1g/L(以K2SO4计)。
微量元素:微量元素需量微少,但又不可缺少一般作为碳、氮源的农副产物天然原料中,本身含有,不必另加,某些金属离子,特别是汞离子和铜离子,具有明显的毒性。
6、生长因子的概念、类别及哪些提供生长因子:生长因子:微生物生长不可缺少的微量有机物质。
类别:维生素、氨基酸、嘌呤嘧啶及其衍生物。
提供生长因子的农副产品原料:玉米浆、麸皮水解液、糖蜜。
7、前提的概念:指某些化合物加入到发酵培养基中,能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去,而其自身的结构并没有多大变化,但是产物的产量却因加入前体而又较大的提高。
8、促进剂和抑制剂的概念:促进剂:促进剂是指那些非细胞生长所必需的营养物,又非前体,但加入后却能提高产量的添加剂。
抑制剂:抑制某些代谢途径的进行,同时刺激另一代谢途径,以致可以改变微生物的代谢途径。
9、淀粉水解糖的制备方法(优缺点)(了解):(1)酸解法:以酸(无机酸或有机酸)为催化剂,在高温高压下将淀粉水解转化为葡萄糖的方法。
优点:生产简易,由淀粉逐步水解为葡萄糖的整个化学反应过程,仅在一个高压容器内进行,水解时间短,设备生产能力大;缺点:1)由于水解作用是在高温高压条件下进行的,要求设备耐腐蚀、耐高温、高压;2)在酸水解过程中,除了淀粉的水解反应外,尚有副反应的发生,将造成淀粉的利用率降低;3)酸水解法对淀粉原料要求严格,淀粉浓度不宜过高。
(2)酶解法(双酶水解法):酶解法可分两步:第一步:利用a-淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖,使淀粉的可溶性增加,此过程称“液化”;第二步:利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解,转变为葡萄糖,此过程称“糖化”。
“液化”和“糖化”都是在酶作用下完成的,故得名。
优点:1)淀粉水解是在酶的作用下进行的,酶解反应条件温和,对设备要求较低。
2)微生物酶作用的专一性强,淀粉的水解副反应少,因而水解糖液纯度高,淀粉的转化率(出糖率)高。
3)可在较高淀粉乳浓度下水解,且可采用粗原料。
4)酶法制得的糖液色浅、较纯净、无苦味、质量高。
缺点:酶解反应时间较长(需2-3天),要求的设备较多,需具备专门培养酶的条件,由于酶本身是蛋白质,易造成糖液过滤困难。
(3)酸酶结合法:①酸酶法:特点:液化速度快;糖化是由酶来进行的,对液化液要求不高,可采用较高的淀粉乳浓度,提高生产效率;用酸较少,产品颜色浅,糖液质量较高。