微生物代谢工程
微生物代谢工程的研究与应用
微生物代谢工程的研究与应用在现代生物技术领域中，微生物代谢工程是一个重要的研究方向。
微生物是生命科学中最古老、最关键的研究对象之一。
微生物代谢工程则着眼于利用微生物的代谢路径，改造它们的基因组和代谢网络，以达到开发新药、生产化学品、生物燃料等目的。
一、微生物代谢工程的定义与发展微生物代谢工程，顾名思义，就是通过改变微生物的代谢通路和调控机制，实现有目的地合成特定化合物的一种技术。
其研究领域主要包括基础研究和应用研究，涉及微生物基因组学、生物化学、微生物遗传学、生物信息学等多个方向。
随着生物技术的迅速发展，微生物代谢工程的研究也进入了一个全新的阶段。
过去的20年中，关于微生物代谢工程的研究已经取得了大量的进展，被广泛应用于产生药物、化学品和食品添加剂等领域。
目前，已经有许多微生物代谢工程方面的应用走上了实际生产阶段，如化学品生产、酒精、酱油、味精、乳制品、香肠、奶酪等，进一步推动了微生物代谢工程的发展。
二、微生物代谢工程的理论基础微生物代谢工程的研究基于微生物的代谢途径和代谢调节机制。
生物代谢是维持生命活动的必要过程，通过一系列的酶促反应将有机物转化为生物分子。
因此，生物代谢通路和调控机制成为许多生物过程的基础。
为了实现更准确的代谢工程操作，微生物基因组学、代谢组学和转录组学等技术应运而生。
其中，微生物基因组学研究微生物的基因组结构和功能，代谢组学研究代谢产物和代谢通路，转录组学则研究基因表达和调控。
三、微生物代谢工程的应用1、合成特定的天然产物天然产物是代谢通路的末端产物，在生物调节机制的影响下，微生物可以通过代谢通路合成多种天然产物。
通过微生物代谢工程的手段，可以将微生物的代谢通路改造为目标产物的生物转化通路，从而合成更多、更高效的目标产物，如抗生素、维生素、蛋白质等。
2、生产化学品微生物代谢工程不仅可以合成天然产物，还可以合成人工合成的化学物质。
通过调控微生物代谢通路，可以生产关键化学物质，并加工为日常生活中需要的产品，如农药、染料、化妆品等。
微生物代谢工程和合成生物学的发展和应用
微生物代谢工程和合成生物学的发展和应用微生物代谢工程和合成生物学是相对新兴的学科，这两个学科的发展与应用，正在对生物学和工程学领域产生重大的影响。
本文将重点讨论微生物代谢工程和合成生物学的发展和应用。
一、微生物代谢工程微生物代谢工程主要涉及的是微生物基因改造、代谢途径设计和工程菌的构建，以实现生产代谢产物，解决工业生产中的能源和环境问题。
与传统的微生物发酵工艺相比，微生物代谢工程具有以下优点：可通过改造代谢途径，提高代谢产物的产量和纯度；可以通过改装微生物代谢功能和遗传信息，实现微生物生产更多的高附加值品，开辟新的经济增长点。
在微生物代谢工程领域最常见的工业微生物有大肠杆菌、酵母菌、放线菌等。
其中，大肠杆菌是最理想的工业微生物菌种之一，因为它的基因组已大致明确，代谢途径更容易控制。
微生物代谢工程的应用比较广泛，例如：1. 食品和药品生产利用微生物生产食品添加剂或药品成分，如牛奶中的抗生素lactoferrin、一些药物的原料，这些能够有效去除短时间内不能完全消除的病菌和病毒。
2. 燃料生产微生物为原料生产的生物燃料是环保型能源。
包括普通生物柴油和生物乙醇等。
这些燃料成本较低，排放温室气体的比传统燃料少 50％或以上。
3. 生物降解生物降解是一种通过微生物代谢分解固体废物的方法。
把生物降解工程与传统废弃物处理方法结合起来，可以充分利用资源，降低废弃物拥塞和对环境的威胁。
从而实现可持续发展。
二、合成生物学合成生物学是一门通过定量分析来设计、构建、计算和优化生物系统的学科。
合成生物学的主要目的是通过合成细胞能够解决生物学的问题，并开发出新的生物技术应用。
通过合成生物学来构建人工合成生命体，以应对能源和环境问题，这是其最终目标。
合成生物学的研究主要涉及以下核心方面：1. 基础生物学合成生物学是在基础生物学的基础上，通过工程排列和综合生物系统来构建人造生命体。
2. 生物网格计算生物网格计算在合成生物学领域中具有重要的地位。
微生物代谢工程的发展与应用
微生物代谢工程的发展与应用微生物代谢工程是指对微生物的代谢路径进行人工修改和调整，以实现制造所需要的目标化合物。
随着生物制造技术的不断发展，微生物代谢工程已成为生物制造的重要方式之一。
微生物代谢工程的发展历程微生物代谢工程可以追溯到20世纪初期的化学合成。
当时，化学家使用化学方法合成复杂有机物。
然而，这种方法复杂度高、成本昂贵、产量低，且往往带来环境问题。
于是，人们开始追寻一种替代方法以合成所需化合物。
20世纪50年代，人们开始探索利用微生物来合成有机物。
第一批“微生物制造”的生物药品和化学品横空出世，代表性物质有链霉素和维生素B12。
随着对微生物代谢路径的研究深入，微生物代谢工程也日渐发展。
20世纪70年代后，随着基因工程技术的发展和成熟，微生物代谢工程也进入了高速发展时期。
现在，微生物代谢工程已经成为一个独立的学科，被广泛应用于药品、医疗、食品、能源和环境保护等领域。
微生物代谢工程的技术路线微生物代谢工程的技术路线包括以下几个方面：1. 代谢工程的策略。
代谢工程的策略根据不同的生产目标选择不同的途径，可以通过基因工程、进化工程、营养缺陷选异工程等方式来实现。
2. 代谢调控工程。
代谢调控工程是改变代谢通路的开关和调节元件以提高目标物合成的策略。
可以改变代谢通路的开关来增加输出物的路线，也可以合理设计调控元件，来实现代谢产物的调控。
3. 基因工程。
利用基因工程方法，将新的功能基因导入到微生物细胞中，改变代谢表型，实现对目标产物的高效合成。
4. 代谢网络建模。
建立代谢网络模型，预测代谢反应和目标物质合成的条件，极大地提高了微生物代谢工程的设计效率。
微生物代谢工程的应用领域1. 医药领域。
微生物代谢工程被广泛应用于药物制造中，如链霉素、青霉素和青蒿素等。
2. 医学领域。
微生物代谢工程被应用于微生物基因节约处理、癌症治疗等方面。
3. 环境领域。
微生物代谢工程被应用于污染物治理、能源将生产等方面。
4. 食品领域。
微生物代谢工程
微生物代谢工程1.代谢控制发酵代谢控制发酵就是利用遗传学的方法或生物化学方法，人为地在DNA分子水平上改变和控制微生物的代谢，使得目的产物大量的生成、积累的发酵。
代谢控制发酵的核心：解除微生物代谢控制机制，打破微生物正常的代谢调节，人为地控制微生物的代谢。
2.微生物代谢工程定义、研究内容和研究手段定义：应用重组DNA技术和应用分析生物学相关的遗传学手段进行有精确目标的遗传操作，改变酶的功能或输送体系的功能，甚至产能系统的功能，以改进细胞某些方面的代谢活性的整套操作工作（包括代谢分析、代谢设计、遗传操作、目的代谢活性的实现）。
简而言之，代谢工程是生物化学反应代谢网络有目的的修饰。
研究内容：(1)代谢流的定量和定向(2)细胞对底物的吸收和产品的释放模型及分析(3)研究胞内代谢物浓度的反应工程方法(4)用13C标记实验进行胞内稳态流分析研究手段(1)采用遗传学手段的遗传操作①基因工程技术的应用。
②常规诱变技术的应用。
(2)生物合成途径的代谢调控①生物合成中间产物的定量生物测定。
②共合成法在生物合成中的应用。
③酶的诱导合成和分解代谢产物阻遏。
④无机磷对生物合成的调节。
(3)研究生物合成机制的常用方法①刺激实验法。
②同位素示踪法。
③洗涤菌丝悬浮法。
④无细胞抽提法。
⑤遗传特性诱变法。
3. 工业发酵的五字策略（图示加文字说明）①进，在育种和发酵控制方面都要促进细胞对碳源营养物质的吸收；②通，在育种方面解除对某些酶的反馈调节，在发酵控制方面，诱导这些酶的合成或激活这些酶，从而使来自各代谢物流（除碳架物流外海包括其他支持生物合成的物流）能够畅通的注入载流途径，汇入代谢主流，流向目的产物，特别是当发酵进入目的产物合成阶段后，必需确保载流路径通畅，代谢主流优势明显③节，采用育种或发酵控制手段，节制与目的产物的形成无关或关系不大的代谢支流，使碳架物质相对集中地流向目的产物。
这里所谓的“节制”是指封闭或削弱以目的产物合成途径的起始底物或以中间产物为起始底物的分支途径；④堵，采用育种或发酵手段消除或削弱目的产物进一步代谢的途径，包括目的产物参与的分解代谢和合成代谢，为了消除或削弱目的产物的进一步分解代谢，就必须降解目的产物进一步代谢的酶活力或酶量，甚至使这些酶不再合成或不起作用；⑤出，促进目的产物向胞外空间分泌。
微生物代谢工程
一.代谢控制发酵代谢控制发酵就是利用遗传学的方法或生物化学方法，人为地在DNA分子水平上改变和控制微生物的代谢，使得目的产物大量的生成、积累的发酵。
代谢控制发酵的核心：解除微生物代谢控制机制，打破微生物正常的代谢调节，人为地控制微生物的代谢。
二微生物代谢工程定义，研究内容和研究手段目前代谢工程较系统的定义如下：应用重组DNA技术和应用分析生物学相关的遗传学手段进行有精确目标的遗传操作，改变酶的功能或输送体系的功能，甚至产能系统的功能，以改进细胞某些方面的代谢活性的整套操作工作（包括代谢分析、代谢设计、遗传操作、目的代谢活性的实现）。
简而言之，代谢工程是生物化学反应代谢网络有目的的修饰。
代谢工程的研究内容1 代谢流的定量和定向（1）流量评计原理A 基于模型动力学B 控制理论C 示踪实验D 磁化转移F 代谢平衡（2）代谢流的定向A 利用环境控制B 改变细胞组成的控制C 代谢流向的目标产物的增加2 细胞对底物的吸收和产品的释放模型及分析（1）转运过程的生物化学A 转运蛋白机制：载体通道泵B 转运动力学C 载体媒介转运的能量方面：偶联的概念D 细胞转运活性的调节（2）研究方法方面A 转运过程的实验分析B 扩散和载体媒介转运间的区别C 转运过程动力学分析D 生物过程中的转运分析E 公认控制步骤的转运3 研究胞内代谢物浓度的反应工程方法（1）用于胞内核磁共振研究的反应工程（2）胞内代谢物分析快速反应取样的反应工程4 用13C标记实验进行胞内稳态流分析（1）稳态流分析（2）测定稳态胞内数据（3）代谢物13C标记系统的模型（4）模拟和数据分析（5）稳态标记系统的综合分析代谢工程的研究手段1 采用遗传学手段的遗传操作：（1）基因工程技术的应用（2）常规诱变技术的应用2 生物合成途径的代谢调控：（1）生物合成中间产物的定量生物测定（2）共合成法在生物合成中的应用（3）酶的诱导合成和分解代谢产物阻遏（4）无机磷对生物合成的调节3 研究生物合成机制的常用方法：（1）刺激实验法（2）同位素示踪法（3）洗涤菌丝悬浮法（4）无细胞抽提法（5）遗传特性诱变法三．工业发酵的五字策略（图示加文字说明）①进，促进细胞对碳源营养物质的吸收；②通，使来自上游和各个注入分支的碳架物质能畅通地流向目的产物；③节，阻塞与目的产物的形成无关或关系不大的代谢支流，使碳架物质相对集中地流向目的产物；④堵，消除或削弱目的产物进一步代谢的途径；⑤出，促进目的产物向胞外空间分泌。
微生物代谢工程的应用与前景
微生物代谢工程的应用与前景微生物代谢工程是一种基于生物学的工程学科，旨在利用微生物的天然代谢途径，设计和构建生成某些有用化合物的生物转化过程。
代谢工程利用生物学的知识，通过基因改造，可控调节微生物的代谢途径，使之合成一些新的分子，这些分子可用于制药、化学工业、能源等领域。
微生物代谢工程的发展，有着广泛的应用与前景。
1. 新型药物的研究开发目前，利用微生物代谢工程技术进行生产，已成为许多药物的主要生产手段。
比如，利用大肠杆菌代谢途径合成抗生素、激素、抗癌药物等效果显著。
此外，利用微生物代谢工程制备的药物，其质量更加稳定，纯度更高，相对于化学合成的药物，其环保、低成本，可持续性等优点更加明显。
而这一方法的发展还具有极大的潜力，可以将对某些疾病治疗效果显著的天然化合物和酶类生物合成的化合物产业化，例如，对于抗糖尿病的化合物、抗肿瘤化合物等。
2. 新型绿色能源生产微生物代谢工程技术也可应用于绿色能源领域。
例如，某些微生物可以利用光合作用产生生物燃料，并将其转化为生物质燃料、氢气等能源。
而与传统化石能源不同，这些燃料产生的二氧化碳循环利用，具有无排放、无化学污染等绿色环保优势。
这些新型绿色生物燃料和绿色能源，将为环保事业和可持续发展做出巨大的贡献。
3. 次世代高附加值化工原料微生物代谢工程技术的应用，拓展了化工原料生产的新思路，打破了对传统化工原料生产的依赖，例如，某些微生物中的酶、蛋白质、代谢物等，已经成为生产高附加值原料的重要来源，这一趋势逐渐引起了人们的关注。
放眼未来，如果将微生物代谢工程技术整合进化学合成的流程，将会获得更多次世代高附加值化工原料。
总的来说，微生物代谢工程技术的发展具有广阔的前景。
将此技术应用于新药的研发、绿色能源和新型原料的产生，有助于解决环保及可持续发展等相关问题。
在此背景下，微生物代谢工程技术在科学研究以及商业领域中的应用前景非常广泛，它将为人类可持续发展和生态环境保护做出越来越大的贡献。
微生物代谢工程的研究与应用
微生物代谢工程的研究与应用随着现代科技的快速发展，人类对各种现象和生命体现有了更加深入的了解。
微生物代谢工程是一种应用生物技术的理论和技术，它已经成为了生物制造的重要突破口之一。
在利用微生物代谢工程的过程中，可以通过改变微生物基因组合和代谢途径，达到控制生产过程的目的。
近年来，随着微生物代谢工程的发展和应用的不断扩展，对于生产特定化合物的需求也越来越大。
本文主要讨论微生物代谢工程的研究与应用。
一、微生物代谢工程的基本概念微生物代谢工程是一种基于微生物生长的方法，通过改变微生物的代谢途径和基因组成，来生产特定化合物和代谢产物的方法。
通过对微生物代谢通路的理解和分析，将代谢途径的合理组合和改造，进而提高特定化合物的产量，是微生物代谢工程的关键技术之一。
在微生物代谢工程中，通过转化目标代谢通路、调节代谢途径，控制化学反应和代谢过程，从而实现特定化合物的生产。
这个过程需要通过分析代谢途径的基本过程，研究代谢通路组成和被调节的关键酶，以及分析微生物在特定环境下的代谢差异性和应答机制。
只有在这些分析和认知基础上，才能构建生物表达系统，进而达到高效生成所需特定化合物，实现微生物代谢工程的应用。
二、1. 微生物代谢工程的研究微生物代谢工程的研究是基于微生物的代谢途径，通过基因工程技术和代谢工程技术来改造微生物代谢途径和基因组成，以改变微生物生产特定化合物的潜力。
在微生物代谢工程的研究中，常用的方法有以下几个方面：（1）代谢途径的优化微生物代谢途径的组成和排序，对特定化合物的生产影响巨大，通过改变微生物代谢途径，来优化代谢途径的组成和排序，从而提高微生物生产特定化合物的产量和质量。
例如，在生产8-amino-7-oxononanoic acid（AON）的过程中，通过将7-羟基-5-氨基己酸的产物引入大肠杆菌的乙酰辅酶A途径，进而实现AON的快速合成，从而提高了AON的生产效率。
（2）基因组成的改良改变微生物基因组成，对于代谢途径的优化和调节，具有重要影响。
微生物代谢工程的研究及应用
微生物代谢工程的研究及应用微生物代谢工程是一门集生物学、化学、计算机科学等多种学科知识于一体的前沿科学技术，通过对微生物基因组和代谢途径的深入研究，提高微生物代谢的能力，增加产物产量，改进代谢路线，使得微生物更高效地完成含氧和无氧条件下的生产工作。
微生物代谢工程在医药、农业、环保、食品、能源等领域都得到广泛应用。
一、微生物代谢工程的研究方法微生物代谢工程的研究方法主要包括基因工程、蛋白质工程、代谢工程、组学等多种技术手段，其中最关键的是代谢工程。
代谢工程是将代谢途径中的重要酶或代谢途径中的某个区间的基因进行改造和调控，从而增强代谢能力和产物的合成能力，减少代谢产物的副产物。
基因工程、蛋白质工程和组学等方法可以从不同角度切入，帮助代谢工程的进一步深入研究和发展。
二、微生物代谢工程的应用领域1. 医药领域微生物代谢工程在医药领域的应用主要包括：制造抗生素、疫苗、蛋白质药物、基因药物等。
微生物可以通过代谢工程改造，使得目标物的产率及纯度大幅提升，同时还可以在生产过程中避免对环境的污染，具有较好的社会效益。
2. 农业领域农业领域是微生物代谢工程的另一个应用领域。
通过微生物代谢工程的研究，可以增加动物饲料的营养价值，如添加乳酸杆菌和酵母，在饲料中含有更多的蛋白质和维生素等，提高了动物的生产性能。
此外，微生物代谢工程还能够直接转化废弃物质制成高附加值的农业生产原料。
3. 环保领域微生物代谢工程在环保领域有着重要的应用价值。
传统的环境治理方法往往需要昂贵的投入和复杂的工艺，而微生物代谢工程则可以针对特定污染物设定代谢途径，通过微生物的自净能力，有效地降解化学污染物，达到环保的目的。
4. 食品领域微生物代谢工程在食品领域的应用大多集中在食品添加剂的研发中。
微生物代谢工程可以通过改造微生物的代谢途径，使其产生适合特定目的的食品添加剂，例如食品酶剂，如体外消化酶、食品构造酶、毒素酶等，从而提高生产效率和降低成本。
5. 能源领域微生物代谢工程在能源领域的应用主要是通过微生物的发酵能力转化来自生物质的能量为生物燃料、氢气等。
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课程编号：020102课程名称：基因操作实验技术（Laboratory Techniques for Gene Manipulation）总学时：56学分：2.0主讲教师：王正祥（教授）主要内容：课程编号：020201课程名称：工业微生物资源（Sources and Application of Industrial Microorganisms）总学时：46学分：2.0主讲教师：诸葛健(教授)主要内容: 工业微生物资源、目的菌株筛选、模拟放大、工业微生物的初步鉴定与保藏、专利保护。
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课程编号：020202课程名称：工业微生物育种学（Genentic Improvement of Industrial Microorganisms）总学时：46学分：2.0主讲教师：诸葛健(教授)主要内容:绪论、诱变育种、原生质体育种技术、基因工程育种技术。
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课程编号：020203课程名称:现代微生物实验技术(Modern Microbiology Laboratory Manual)总学时：46学分：2.0主讲教师：诸葛健(教授)主要内容：显微技术、微生物细胞特殊结构的观察、噬菌体、工业菌种的标记获得、核酸的测定、固定化技术等。
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课程编号：020204课程名称：转基因食品安全与检测技术（Safety on Genetically Modified Food(GMF)）总学时：46学分：2.0主讲教师：饶志明（副教授）主要内容: 绪论、转基因农产品的研制、常见的转基因农产品、转基因动物的研制、基因重组微生物及发酵食品、转基因食品安全性评价、转基因食品的检测、转基因食品的安全性的管理。
课程编号：020301课程名称: 药物代谢动力学（Pharmacokinetics）总学时：40学分：2.0主讲教师：许泓瑜（讲师）主要内容：药物代谢动力学概述、单室模型、双室模型、重复给药、统计矩原理在药物动力学中的应用、非线性药物动力学、给药方案设计与个体化给药、群体药物动力学、生理药物动力学模型、生物利用度与生物等效性、缓释和控释制剂的药物动力学。
通过本课程的学习进一步掌握体内药物量经时变化规律，为合理药物设计提供科学的依据；掌握新药审批过程中要求的生物利用度与生物等效性德研究原理和方法；了解群体药物动力学、生理药物动力学及药物动力学与药效学的相互关系。
课程编号：020303课程名称: 药物生物技术（Trends of Biopharmaceutics）总学时：36学分：2.0主讲教师：许赣荣（副教授）主要内容：微生物药物研究开发进展、基因工程药物、手性药物、天然药物。
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课程编号：020304课程名称：生物药剂学（Biopharmaceutics）总学时：36学分：2.0主讲教师：敖宗华（副研究员）主要内容：生物药剂学概述、口服药物的吸收、非口服给药的吸收、药物的分布、药物代谢、药物排泄、药物的相互作用。
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课程编号：020305课程名称：微生物药物学（Pharmaceutics from Microorganism）总学时：36学分：2.0主讲教师：许赣荣（副教授）主要内容：微生物药品概述、微生物发酵工程及提取纯化基本知识、分论。
本课程重点讨论部分微生物来源药品的药理，种类，结构，性质及用途，并对部分微生物技术生产药品的制造原理，工艺过程与生产方法作介绍。
本课程旨在培养学生具备从事生物药品的研究，生产与开发的基本知识，基本理论和基本技能。
课程编号：020306课程名称: 高级药物分析(Advanced Analysis of Pharmaceutics)总学时：36学分：2.0主讲教师：张家骊(副研究员)主要内容: 绪论、药物的鉴别试验、定量分析样品前处理与测定方法的效能指标、生化药物分析、药物制剂分析、中药制剂分析、药品质量标准的制订、药品质量控制中的新方法与新技术。
本课程使学生掌握药物分析的新方法，培养学生掌握药品质量控制的相关操作技能，为今后从事药品质量的控制的研究打下坚实的基础。
课程编号：020401课程名称：生物催化与手性技术（Biocatalysis & chirotechnology）总学时：55学分：2.5主讲教师：孙志浩(教授)主要内容：绪论、手性概述、酶学基础、生物催化、生物转化、生物催化手性合成的应用实例。
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课程编号：020501课程名称: 现代酿酒科学与技术(Modern Brewing Technology)总学时：54学分：3.0主讲教师：顾国贤(教授) 赵光鳌(教授) 徐岩(教授)主要内容: 啤酒现代酿造技术、现代葡萄酒酿造技术、黄酒酿造技术、蒸馏酒。
通过对本课程的学习使学生了解现代酿酒技术与发展，学习酿酒原理和开发新酿酒工艺和新产品。
课程编号：020601课程名称：生化反应动力学与反应器（Biochemical Reaction Kineties and Bioreactor）总学时：36学分：2.0主讲教师：詹晓北（副教授）主要内容: 绪论和课程教学方法、均相酶催化反应动力学、细胞反应过程动力学、理想流动生化反应器、停留时间分布与生化反应器的流动模型、工业化反应器。
通过学习1、掌握运用生化反应动力学与生物反应器的基本原理。
2、了解和学习生化反应动力学与生物反应器主要研究方法。
3、阅读该课程的经典英文研究论文，了解英文论文的研究和写作方法。
4、书面完成课程项目研究报告，并采用PowerPoint 在班级做10分钟的报告。
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通过本课程的学习使学生掌握分离技术的理论和技术知识，熟悉清洁生产的理论、概念、及其发展动态。
课程编号：020702课程名称：生物反应过程与控制（Bioprocess Analysis & Control）总学时：36学分：2.0主讲教师：史仲平（教授）主要内容：绪论、生物反应器的操作和解析、发酵过程控制系统和控制设计原理、发酵过程的最优化控制、发酵过程的建模和状态预测、人工智能控制、利用代谢网络模型的控制和过程优化。
通过对本课程的学习旨在使学生对于生物反应过程的操作，解析，设计，控制和优化的理论与实践有一个全面而系统的了解。
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本课程从工业发酵的生物学属性出发，在分子水平上研究和讨论工业发酵中微生物个体和群体生命活动的规律，以及在尊重和遵循自然规律的前提下如何发挥人在工业发酵中的主观能动作用的问题,培养学生追求真理和表述自己观点的能力。
课程编号：020802课程名称：微生物代谢工程（Microbial Metabolic Engineering）总学时：36学分：2.0主讲教师：张伟国（教授）主要内容：微生物代谢工程概述、代谢调节的基本类型、初级代谢产物的代谢工程、次级代谢产物的代谢工程、细胞遗传特性修饰的代谢工程。
通过学习旨在使学生了解高新技术之一生物技术中的前沿技术——微生物代谢工程，使其理解代谢工程的原理，掌握代谢工程的基本方法及技术，并了解其应用前景。
课程编号：020901课程名称：生化分离技术（Separation Methods in Biochemstry）总学时：44学分：2.0主讲教师：田亚平（副教授）主要内容: 提取与沉淀、膜过滤技术、凝胶过滤色谱基本理论、离子交换色谱、色谱聚焦、亲和色谱、电泳技术、离心分离技术。
通过本课程学习旨在了解几大成熟分离技术的基本原理技术，包括沉淀、层析、膜分离、电泳等; 在此基础上进一步了解下游工程新的发展趋势（包括新原理、新技术、新材料和新设备）。
课程编号：020902课程名称：高级生物化学（Advanced biochemistry）总学时：36学分：2.0主讲教师：廖祥儒（教授）主要内容:蛋白质化学、核酸化学、基因组学、蛋白质组学、研讨。
通过该课程的学习，使学生进一步掌握生物化学发展动态，理会生物化学研究理念，为研究生期间和毕业后的科学研究打好基础。
课程编号：020903课程名称：生物大分子的结构与功能（The structure and function of biomacromolecules）总学时：36学分：2.0主讲教师：廖祥儒（教授）主要内容：蛋白质与蛋白质的相互作用、蛋白质与核酸的相互作用、蛋白质与糖的相互作用、蛋白质与脂的相互作用。
课程编号：021002课程名称: 环保生物新材料的生产与应用(Production and Applicationof Environmental Biological NewMaterials)总学时：36学分：2.0主讲教师：李秀芬（副教授）主要内容：生物吸附剂的生产与应用、生物絮凝剂的生产与应用、环保用酶制剂的生产与应用、生物可降解塑料的生产与应用、生物表面活性剂的微生物生产、生物农药的微生物生产。