微生物发酵个人工作总结

篇一：发酵工程总结版 发酵工程期末复习 名词解释：

1.发酵工程 是发酵原理与工程学的结合,是研究生物细胞参与的工艺过程的的原理和科学,是研究利

用生物材料生产有用物质服务于人类的综合性科学技术。

2.分批培养：是指在一个密闭系统内，投入有限数量的营养物质后接入少量微生物菌种进

行培养，使微生物生长繁殖，在特定条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。

3.连续培养： 是指以一定的速度向培养系统内添加新鲜培养基，同时又以相同的速度流出

培养液，从而使培养系统内培养液的量维持恒定，微生物细胞能在近似恒定状态下生 长的发酵方式。

4.补料分批培养：是指在分批培养过程中，间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法

5.液化：用α-淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖。 6.糖化：用糖化酶（又称葡萄糖淀粉酶）将糊精和低聚

糖转化为葡萄糖

7.糊化：在温水中，当淀粉颗粒无限膨胀形成均一的粘稠液体的现象，称为淀粉的糊化。此时的温度称 为糊化温度。

8.老化：分子间已断裂的氢键、糊化淀粉又重新排列形成新的氢键的过程，也就是复结的过程。 9.间歇灭菌

间歇灭菌就是将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行灭菌 的操作过程，也称分批灭菌或实罐灭菌。

10.连续灭菌 将配制好的培养基在向发酵罐输送的同时加热、保温和冷却，进行灭菌。

11.呼吸强度（比耗氧速率） QO2 ：单位质量干菌体在单位时间内消耗氧的量。

单位：mmolO2/（kg干菌体·h）。

12.摄氧率γ（耗氧速率）：单位体积培养液在单位时间内消耗氧的量。单位：

γ=QO2·x x——细胞浓度，kg/m3 13.临界氧浓度

微生物的耗氧速率受发酵液中氧的浓度的影响，各种微生物对发酵液中溶氧浓度有一个最低要求，即

不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度，称为临界氧浓度，

以C临界表示

14.静电除菌：利用静电引力来吸附带电粒子而达到除尘灭菌的目的。

15.辐射灭菌：利用各种射线或超声波破坏蛋白质等生物活性物质，从而起到灭菌作用。

16.介质过滤：使空气通过能透过空气的多孔介质将空气所携带的尘、菌截阻。 17.布朗扩散截留：布朗扩散的运动距离短，在较大的气速、较大的纤维间隙中不起作用，但在很慢的

气流速度和较小的纤维间隙中布朗扩散作用增加了微粒与纤维的接触滞留机会。

拦截截留：当气流速度在临界速度以下，颗粒仍然随气流运动，在纤维周边形成一层边界滞留区，在滞

流区内气流速度更慢，进入滞留区的颗粒缓慢接近纤维，并与之接触，由于摩擦、粘附作用而被滞留。 18.惯性撞击截留：当含有微生物颗粒的空气通过滤层时，空气流仅能从纤维间的间隙通过，由于纤维

纵横交错，层层叠叠，迫使空气流不断改变运动方向和速度。由于微生物颗粒的惯性大于空气，因而当

空气流遇阻而绕道前进时，微生物颗粒未能及时改变它的运动方向，而撞击并被截留于纤维的表面。

19.耗氧速率：指生物和微生物进行有氧呼吸作用所消

耗氧气的速率

20.临界氧浓度：指不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度。

21发酵动力学 是研究发酵过程中菌的生长速率、培养基的消耗速率和产品形成速率的相互作用和随时 间变化的规律。

22基质比消耗速率／g菌体?h)：指每克菌体在一小时内消耗营养物质的量。它表示细

胞对营养物质利用的速率或效率。在比较不同微生物的发酵效率上这个参数很有用。

23.产物比生产速率／g菌体?h)：指每克菌体在一小时内合成产物的量，它表示细胞合

成产物的速度或能力，可以作为判断微生物合成代谢产物的效率。

24.得率系数：是指每消耗1g基质所产生的菌体重。 25.分批培养（batch culture） 指在一个密闭系统内，投入有限数量营养物质后，接入少量的微生物

菌种进行培养。使微生物生长繁殖，在特定条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。

26.牛顿型流体：凡是流体特性服从牛顿粘性定律的流体称为牛顿行流体。酵母和细菌培养 液多属于牛顿流体。

27.生物反应器：是指任何提供生物活性环境的制造或工程设备。在一种情况下，生物反应器是一个进

行涉及到生物或生物化学活性物质由特定的生物生产出来的化学过程的容器。

28.发酵罐：用于培养微生物或细胞的封闭容器或生物反应装置。可用于研究、分析或生产。有多种在

材料、大小和形状上各异的产品。最常用的为全搅拌罐式反应器。

29.发酵染菌是指在发酵培养过程中侵入了有碍生产的其他微生物。 各章节要点

第一篇 工业微生物和发酵工业原料（第二章至第四章） 1发酵生产过程和化工生产相比其特点为：

1发酵生产过程通常是在常温常压下进行，操作条件较温和，设备要求相对较低。

2生产所用的原料主要以农副产品及其加工产品为主，基本属于可再生生物资源

3反应过程中以生命体自动调节方式进行，数十个反应过程可像单一的反应过程一样在单一生物反应器

中进行。可生产结构复杂的有用物质，能搞选择性的进行复杂化合物在特定部位的氧化，还原，官能团 导入等反应。

4.投资相对较少，见效快，具有经济与效能统一性。 2发酵工业生产流程： 1原料预处理 2培养及配置 3 发酵设备和培养基灭菌 （实罐灭菌：121’C保温20~30min,也可采用连续灭菌）

4无菌空气制备 （高空采风—压缩机加压—加热灭菌） 5微生物菌种制备和扩大 6发酵 7发酵产品的分离与纯化

3工业发酵步骤和工艺流程

用作培养菌种及扩大生产的发酵罐的培养基的配制 培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌

将已培养好的有活性的纯菌株以一定量转接到发 酵罐中

将接种到发酵罐中的菌株控制在最适条件下生长并形成代谢产物

将产物抽提并进行精制，以得到合格的产品 回收或处理发酵过程中产生的废物和废水

4微生物工程工业生产水平的三个决定要素: 生产菌种的性能 ，发酵和提取工艺条件 生产设备 5工业常用微生物

细菌：枯草杆菌，短杆菌，大肠杆菌

酵母：酿酒酵母（啤酒，葡萄酒），酒精酵母，假丝酵母

霉菌：黑曲霉，土曲霉，米曲霉，红曲霉，根霉，木霉，青霉

放线菌：单孢菌 其他：藻类

6 微生物工业对菌种的要求：

能在廉价原料制备的培养基上迅速生长和生成所需的代谢产物产量高。 培养条件易于控制 生长迅速，发酵周期短 满足代谢控制的要求 抗噬菌体能力强 菌种不易变异退化

安全性（不是病源菌，不产毒素） 7种子制备的过程大致可分为：

实验室种子制备阶段： 固体培养基培养孢子，液体培养法

生产车间种子制备阶段：1种子罐接种：微孔接种法, 火焰保, 压差法

2种子罐级数的确定 ,种子罐级数：是指制备种子需扩大培养的次数，取决于：

菌种生长特性、孢子发芽及菌体繁殖速度；所采用发酵罐容积

8 种子扩大培养的方法： ① 表面培养法 ② 固体培养法

③液体培养法（三角瓶摇床震荡或转式培养） ④载体培养法

9 常用液体深层培养法：①放大法②两步法③控制培养法 ④分批培养法⑤连续培养法⑥ 补料分批培养法

10 影响种子质量因素：1培养基2种龄与接种量3培养温度与湿度4pH 5通风与搅拌6泡沫7杂菌控 制

11泡沫危害：影响微生物对氧的吸收；妨碍CO2的排除；减少设备利用率（有效容积减少）； 造成跑料，导致染菌； 12种子异常分析：菌种生长速度，过快或过慢 菌丝结团 菌丝粘壁

14淀粉水解糖的制备方法和原理 （一）酸解 1.水解过程： 总反应式： n+nH2O nC6H12O6 过程：nxC12H22O11 C6H12O6 淀粉糊精麦芽糖 葡萄糖

H+对作用点无选择性，?-1,4-糖苷键和?-1,6-糖苷键均被切断。

（二）酶解法淀粉酶解法分两步： 淀粉糖化及糖化终点的控制：

（1） 糖化的温度及pＨ值：决定于所用的糖化剂的性质。

（2）加酶量：

（3）液化液DE值的影响：在碘试本色的前提下，液化液DE值越低，则糖化液DE值越高。 （4）异淀粉酶的影响 液化程度的控制： I2试 测定DE值

DE值高，糊精太小，不利于糖化酶作用，影响催化效率，终点DE值低。 DE值低，液化不彻底，糖化速度慢，酶用量大，时间长，过滤性能差。

糖化终点：终点确定：DE值达最高时，加热灭酶 方法：无水乙醇滴入糖化液，无白色沉淀则达到糖化终点

14灭菌的原理和方法

干热灭菌法：原理：利用高温对微生物有氧化、蛋白质变性和电解质浓缩作 用而

杀灭微生物。 常用方法：灼烧和电热箱加热，140-180℃ 1-2小时

湿热灭菌法：原理：蒸汽冷凝放出大量潜热，具有穿透力，且在高温有水分条件下，蛋白质易变性。 方

法：水煮常压灭菌：100℃饱和蒸汽灭菌：一般121℃，30分钟

射线灭菌法：原理：利用高能量的电磁辐射与菌体核酸的光化学反应造成菌体死亡。 常用：紫外线、X 射线和γ射线。

化学药品灭菌法 原理：药物与微生物细胞中的成分反应，使蛋白质变性、酶失活.

过滤除菌法原理：利用微生物不能透过滤膜除菌 方法:~ ?m孔径滤膜，

15影响培养基灭菌的因素：在影响培养基灭菌的因素中，除了灭菌温度和时间外，还有以下影响因素： 1.培养基成分：

◆油脂、糖类、蛋白质增加耐热性，灭菌时间长； ◆高浓度的盐类、色素等则削弱其抗性 2.培养基物理状态：

◆固体培养基的灭菌时间要比液体培养基的灭菌时间长

3、pH ◆ 微生物在～范围内耐热性最大

◆ pH低于时，氢离子极易渗入微生物细胞，从而改变细胞的生理反应而促进其死亡，故培养基酸度愈高，则所需

的杀菌时间愈短

4、培养基中微生物数量 5.微生物细胞含水量：

◆一定范围含水越多蛋白质凝固温度越低，越易被杀死。

6.微生物细胞菌龄： 7.耐热性：

8.泡沫：◆泡沫中的空气形成隔热层，对灭菌极为不利，可加入少量消泡剂 。 第四章 无菌空气的制备 1无菌空气获得方法：

辐射灭菌：利用Uv、X-ray、超声波杀菌 热灭菌法 静电除尘、除菌 介质过滤

2空气过滤除菌的原理（绝对过滤、深层介质过滤） 惯性冲击截留作用；拦截截留作用；布朗扩散截留作用；重力沉降作用； 静电吸引作用。 3介质过滤效率

滤层所滤去的微粒数与原有微粒数之比称为过滤效率，用?表示 ，是衡量过滤设备过滤能力的指标。 = （N1--N2）

/N1=1－P

N1 — 过滤前空气中的微粒含量 （个）； N2 — 过滤后空气中微粒含量 （个）；

N2/N1 — 过滤后过滤前空气中微粒数的比值，称为穿透率 P

4影响介质过滤效率的因素 纤维直径 介质填充厚度 介质填充密度 空气流速

5提高过滤除菌效率的措施 减少进口空气的含菌数量

设计和安装合理的空气过滤器，选用除菌效率高的过滤介质。

合理的空气预处理工艺流程，以达到除油、水和杂质的目的 。

降低进入空气过滤器的空气相对湿度，保证过滤介质能在干燥状态下工作

稳定压缩空气的压力，采用合适容量的贮气罐。 6空气预处理

目的:1）提高压缩前空气的洁净度2）去除压缩后空气中的油和水

7制备无菌空气的大致过程

吸入空气----前过滤----空气压缩机----压缩空气至适当温度---分离除去油和水---加热至适当温度，相对湿度为50%—60%---空气过滤器---无菌空气 8溶解氧控制的意义

溶解氧浓度对细胞生长和产物合成的影响可能是不同的，所以必须了解长菌阶段和代谢产物形成阶段的最适需氧量。

空气中的氧在发酵液中的溶解度很低，大量经过净化处理的无菌空气在给发酵液通气过程中因溶解少，而被浪费掉。因此必须设法提高传氧效率。

第二篇 发酵工程机理（第五章至第七章） 1、 供氧方面的阻力

1）气膜阻力（ 1/kG）：为气体主流及气-液界面的气膜阻力，与空气情况有关。

2） 气液界面阻力（1/kI）：与空气情况有关，只有具备高能量的氧分子才能透到液相中去，而其余的则返回气相。

篇二：发酵总结 第一章绪论

1、发酵：通过微生物的生长繁殖和代谢活动，产生和积累人们所需产品的生物反应过程。

2、发酵工程：是指利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需产品过程的理论和工程体系，是生物工程技术学科的重要组成部分。包括菌种的选育和保藏、菌种的扩大生产、微生物代谢产物的发酵生产和分离纯化、微生物生理功能的工业化应用。

3、工业发酵的类型：按对氧的需求：需氧发酵，厌氧发酵，兼性厌氧发酵。 按培养基的物理性状：液体发酵，固体发酵。

按发酵工艺流程：分批发酵，连续发酵，补料分批发酵。 4、通常将现代生物技术划分为基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程。

5、路易斯2巴斯德（LouisPasteur），法国微生物学家、化学家，开辟了微生物领域，近代微生物学的奠基人。 巴斯德证明了三个科学问题：

（1）每一种发酵作用都是由于一种微菌的发展。“巴氏杀菌法”便应用在各种食物和饮料上。

（2）每一传染病都是一种微菌在生物体内的发展。 （3）传染病的微菌，在特殊的培养之下可以减轻毒力，使他们从病菌变成防病的药苗。

巴氏灭菌法又称低温灭菌法，先将要求灭菌的物质加热到65℃30分钟或72℃15分钟，随后迅速冷却到10℃以下。既不破坏营养成分，又能杀死细菌的营养体，巴斯德发明的

这种方法解决了酒质变酸的问题，拯救了法国酿酒业。 7、发酵工业的三个转折点：纯培养技术的建立，深层液体通气搅拌纯种培养，代谢控制发酵工程技术的建立。 6、发酵工业的特点

发酵工业：利用微生物具有的加工和生物转化能力，将廉价的发酵原料转化为高附加值产物的产业。

①发酵过程一般都是在常温常压下进行的生物生化反应，反应条件比较温和。 ②可以选择廉价的原料生产较高价值的产品。

③发酵过程是通过生物体的自适应调节来完成的，反应的专一性强，因而可以得到较专一的代谢产物。

④由于生物体本身具有的反应机制，能专一性地和高度选择性地对某些较复杂的化合物进行特定部位的生物转化修饰，也可产生比较复杂的高分子化合物。 ⑤发酵生产不受地理、气候、季节等自然条件的。 7、发酵工业的范围及例子。 ①微生物菌体：酵母（面包）、单细胞蛋白（SCP）。 ②酶制剂：淀粉酶（葡萄糖）、果胶酶（澄清果汁、精炼植物纤维）、蛋白酶（皮革加工、饲料添加剂。 ③代谢产物： 初级代谢产物：对数生长期产生的代谢产物，是细胞生长和繁殖所必需的物质。具有重要的应用价值，供商业开发。 ◇初级代谢产物：与菌体生长相伴随的产物，如：氨基酸、核苷酸、维生素、有机酸、溶剂，菌体对其合成反馈控

制严密，一般不过量积累。

次级代谢产物：微生物进入缓慢生长期或者停止生长时期即稳定期所产生的物质。药物筛选和开发的重要资源。 ◇次级代谢产物：与菌体生长不相伴随，以初级代谢产物为原料而合成，如：抗生素、生物碱、毒素、胞外多糖等 结构常较复杂对环境条件敏感

④生物转化：利用微生物细胞或酶对某些化合物的特定部位进行催化修饰，使之转化为结构相似具有更大经济价值的化合物。

范畴：脱氢，氧化，羟化，缩合，还原，脱羧，氨化以及异构作用等。 优点：效率高、专一性强、条件温和。 8、发酵工艺流程：菌种制备、培养基的制备、 灭菌、 接种、 控制发酵条件、 产物的提取与精制、 回收处理三废物质。

①用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的配置； ②培养基、发酵罐及其附属设备的灭菌；

③扩大培养有活性的适量纯种，以一定比例将菌种接入发酵罐中； 1

祝大家考出好成绩，整理仓促，如有错误请原谅。 ④控制最适的发酵条件使微生物生长并形成大量的代谢产物； ⑤将产物提取并精致，以得到合格的产品； ⑥回

收和处理发酵过程中产生的三废物质。 9、发酵工程在国民经济中的应用 ①医药工业： ⊙抗生素：12 000余种

青霉素、金霉素、四环素、链霉素、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、螺旋霉素、头孢霉素等

⊙氨基酸：可发酵生产的有谷、赖、丙、组、异亮、亮、苯丙、脯、苏、色、酪、缬、瓜、鸟氨酸（国内40亿元，占发酵业产值12%） ⊙维生素：VB2 、VB12、Vc、VA、VD等

生物制品：亚单位疫苗、重组疫苗、DNA疫苗等 ⊙酶抑制剂：

棒酸（可抑制?-内酰胺酶对青霉素的破坏） 淀粉酶的抑制剂可治疗糖尿病 胆固醇抑制剂可治疗高血压高血脂 ②食品工业：酵母、有机酸谷氨酸、调味料、红茶和乌龙茶、酒类、酒精、发酵乳制品；

③能源工业：生物乙醇、沼气、微生物采油、生物电池； ④化学工业：

醇及溶剂：乙醇、甘油、异丙醇、丙酮、丁醇、丁二醇等

有机酸：醋酸、丙酸、乳酸、琥珀酸、苹果酸、衣康酸、水杨酸等 多糖：黄原胶、海藻糖等 ⑤冶金工业： ⊙概念：将微生物及其代谢产物作为浸矿剂，喷在矿石

上，从浸取液中得到有用金属

⊙应用：金、银、铜、锰、钴等 ⑥农业：

⊙生物肥料（固氮菌、钾细菌、磷细菌）、生物农药（苏云金杆菌或其变种所产生的伴孢晶体——能杀死蛾类幼虫的毒蛋白等）、兽类抗生素（泰乐霉

素、抗金黄色葡萄球菌素）、食品和饲料添加剂、农用酶制剂、动物生长调节素、单 细胞蛋白饲料；

⑦环境保护：工业三废、生活垃圾、农业废弃物等 变废为宝净化环境

无色杆菌具有清除氰、腈剧毒化合物的功能；产碱杆菌、无色杆菌、短芽孢杆菌对联苯类致癌物质具有降解能力。 第二章 发酵工业菌种

1、 发酵工业的微生物可以分为两类：可培养微生物和未培养微生物。

2、 发酵工业应用的可培养微生物可分为四类：细菌、放线菌、酵母菌、丝状真菌。 细菌：单细胞的原核生物，自然界分布最广，数量最多，与人类关系最密切。二 方式繁殖。最常用的：枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌。 放线菌：放线菌是一类呈菌丝状生长，主要以孢子繁殖和陆生性强的原核生物。

存在：有机质丰富的微碱性土壤，大多腐生，少数寄生。

作用：生产各种维生素。以无性孢子进行繁殖，菌丝片段进行繁殖。 酵母菌：

形态结构：单细胞真核生物，无鞭毛，有一定形态大小，随菌龄和环境条件的变化而异，一般为圆形、椭圆形、卵圆形、柠檬形等，有的可形成假菌丝。 繁殖方式：无性繁殖：芽殖、裂殖；有性繁殖：子囊孢子。

菌种特征：与细菌相似，比之大而厚。菌落表面光滑，湿润，粘稠，大部分为乳白色，少数呈现红色或黄色。 分布：含糖较多的酸性环境，水果、蔬菜、花蜜和植物叶子以及果园土壤中。 霉菌：

形态结构：由分枝或不分枝的菌丝构成，菌丝交织形成菌丝体。细胞结构有明显的分化。菌落呈大小和颜色等特征，不同菌种差别很大，蜘蛛网状，棉絮状和丝绒状。 繁殖方式：繁殖能力很强，产生有性和无性孢子进行繁殖，菌丝片段亦可繁殖。 3、发酵工业所需菌种：

?细菌类如短杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、棒杆菌、梭状芽孢杆菌等；

?酵母菌如啤酒酵母、酒精酵母、汉逊酵母和假丝酵母等； ?霉菌如黄曲霉、红曲霉、青霉菌和赤霉菌等； 2

祝大家考出好成绩，整理仓促，如有错误请原谅。 ?放线菌如各种抗生素，链霉素、庆大霉素等。

4、未培养微生物：采用现有的微生物纯培养分离和培养方法还没有获得纯培养的微生物。

极端微生物：在极端环境下能够生长的微生物。 未培养微生物的研究方法：模拟自然培养法和宏基因组分析法。

?模拟微生物生长的自然环境进行可培养研究。集中在原位培养，培养条件优化和单细胞操作等方面。 ?依据基因或基因组、蛋白质序列及其调节表达机制构建高效表达的工程菌等途径进行开发利用。 5、发酵工业菌种的分离筛选： 概念：将混杂有各种微生物的样品按照实际需要和菌株的特性采取快速，准确有效的方法进行分离和筛选，从而得到所需微生物的过程。

方法设计依据：生产的实际需要、目的代谢产物的性质、产生目的产物的微生物种类、微生物的分布、特性和生活环境。

获得目的菌种的两个重要环节：菌种分离和菌种筛选。 筛选必须注意：采用方法的选择性和灵敏度。 6、发酵工业对菌种的要求：

①在廉价原料制成培养基上生长，目的产物产量高，易回收； ②生长速度快，发酵期短； ③培养条件易控制； ④抗噬菌体和杂菌污染能力强；

⑤稳定的遗传学特性：菌种质量稳定，不易变异退化；

⑥对放大设备的适应性强；

⑦菌种不是病原菌，无有害的生物活性物质和毒素产生； 7、符合要求的菌种获取途径: ①从菌种保存机构直接购买； ②从自然界分离筛选；

③发酵水平的批号中重新分离筛选。

8、从自然界中获取就菌种的步骤：样品采集→样品的预处理→目的菌富集培养→菌种初筛→菌种复筛→菌种发酵性能鉴定→菌种保藏。 ※样品的采集原则：越广泛，得到新菌种可能性越大；目标产物的性质和产生目标产物的微生物性质以及生理特性。

※土壤特点：土壤的有机质含量和通风状况；土壤酸碱度和植被状况；地理条件；季节条件。

※样品的预处理方法：物理法（热处理、膜过滤法、离心法）、化学法（几丁质——放线菌、CaCO3——稳定PH——嗜碱性放线菌）、诱饵法。

※富集培养：使混合微生物群体中某特定微生物比例激增的培养方法。 目的：增加待分离微生物的数量，提高分离效率；

原理：不同种类微生物生长繁殖对环境和营养的要求不同，创造合适条件，使目的微生物 迅速生长繁殖，成优势菌种；

方法：控制培养基的营养成分、控制培养条件；分类：

分批培养、连续培养、半连续培养。 ※菌种分离： 目的：把目的微生物从混合的多种微生物中分离出来； 方法：平板划线分离法、稀释分离法、简单平板分离法、涂布分离法、毛细管分离法、小滴分离法。 ※菌种初筛与复筛：

目的：选择产物合成能力较高的菌株；

菌种的鉴定：产物可和指示剂、显色剂或底物等发生反应——直接定性鉴定； 生产性能测定——初筛和复筛。 初筛：把具有目的产物合成能力的微生物从分离后的大量微生物中筛选出来。 方法：平板筛选；摇瓶发酵筛选。 复筛：在初筛基础上进一步鉴定菌株生产能力的筛选；方法：摇瓶培养。 野生型菌株：直接从自然界的样品中分离得到的具有一定生产性能的菌株。 ※发酵工业菌种鉴定： 内容：测定必要的鉴定指标、查权威鉴定手册，确定菌种类型。

技术水平：细胞的形态和习性水平；细胞 组分水平；蛋白质水平；基因或核酸水平。

指标：形态、生理、生化以及遗传等指标。

鉴定方法：经典分类鉴定方法；现代分类鉴定方法；权威鉴定机构鉴定。 3

祝大家考出好成绩，整理仓促，如有错误请原谅。

经典分类鉴定方法指标：形态学特征、生理生化特征、血清学实验与噬菌体分型、氨基酸序列与蛋白质分析。 现代分类鉴定方法：微生物遗传型的鉴定（DNA的碱基组成、核酸的分子杂交、遗传重组特性分析、rRNA序列分析）、细胞化学成分特征分类法、数值分类法。 ※发酵工业菌种改良：

目的：改变微生物的遗传结构，打破原来的代谢调节机制；根据需要。

进行目的产物的过量生产。

目标：提高目标产物的产量、提高目标产物的纯度，减少副产物、改良

菌种性状，改善发酵过程、改良产物合成途径，以获得高产的新产品。

育种方法：常规育种、细胞工程育种、基于代谢调节的育种技术、蛋白

质工程育种、基因工程育种、代谢工程育种、组合生物合成育种、反向生物工程育种

育种：利用物理或化学诱变剂处理微生物群体，促使突变率显著提高。 育种优点：提高代谢产物的产量，改进产品品质、扩大品种和简化生

产工艺； 简单易行、工作进度快、收效显著 基因工程育种原理：人为的方法将供体遗传物质的DNA

分子提取出来。

离体条件下切割，获得目的基因，把此基因与合适的载体连接起来。导入受体的细胞内，目的基因在受体细胞内进行复制和表达，得到目的产物。 蛋白质工程育种技术：

ⅰ、定向进化技术：在不知道蛋白质的空间结构或根据现有的蛋白质结构知识不能进行有效的定点突变时，借鉴实验室手段体外模拟自然进化的过程，使基因发生大量变异并从中定向选出所需性质和功能的蛋白质的过程。

ⅱ、定点突变技术：以蛋白质结构和功能的计算机预测为基础，设计新蛋白质的氨基酸序列，运用重组DNA技术设计并构建具有新性质的蛋白质或酶的过程。

※发酵工业菌种保藏：菌种退化：生产菌种或筛选出来的优良菌种，在接种传代或保藏后，某些生理特征和形态特征逐渐减退或完全丧失的现象；原因：基因突变、连续传代。 退化的防止：控制传代次数：避免不必要的移种和传代，将必要的传代降低到最低限度。

经常纯化、创造良好的培养条件、利用单细胞移植传代、采用有效的菌种保藏方法。 菌种的复壮：在菌种的生产性能未衰退前，有意识的进行纯种的分离和性能的测定，以期菌种的性能逐步提高。

复壮方法：纯种分离、在宿主体内生长进行复壮、淘汰

衰退的个体。

菌种保藏原理：根据微生物的生理、生化特点，人工地创造条件，使微生物的带谢处于不活泼、生长繁殖受抑制的休眠状态。保藏的方法：

1、斜面低温保藏法4 ?C ； 3-6个月 原理：低温； 2、砂土管保藏法产孢子或芽孢微生物，1年 原理：低温、干燥、隔氧和无营养物

3、菌丝速冻法 甘油或二甲基亚砜作为保护剂，-20 ?C 4、石蜡油封存法1年左右

5、冷冻真空干燥保藏法 任何微生物；一般5年以上 原理：低温、干燥、缺氧。 6、液氮超低温保藏法 -196 ?C ；保护剂；保存期长 保藏菌种的质量控制：

1、保藏样品制备前，应反复核对，检测生理生化指标，与亲本特征比较。 2、保藏样品制备后，仍要按3%抽样检查，一旦有误，此批全部废掉。 3、注重菌种保藏的连续性。 冷冻保藏：代谢作用停止。

1、细胞体积大者要比小者对低温更敏感，而无细胞壁者则比有细胞壁敏感。其原因是低温会使细胞内水分形成冰晶，从而引起细胞，尤其是细胞膜的损伤。 2、速冻及快速解冻可减少损伤；还可加一些保护剂，如%左右的甘油或二甲亚砜可透入细胞，并通过降低强烈的脱水作用而保护细胞；

3、大分子物质因此在采用冷冻法保藏菌种时，一般应加入各种保护剂以提高培养物的存活率。 4

祝大家考出好成绩，整理仓促，如有错误请原谅。 4、用水升华的方式除去水分，手段比较温和，细胞受损伤的程度相对比较小，存活率及保藏效果均不错，是目前使用最普遍，也是最重要的微生物保藏方法。 第三章 发酵工业培养基设计

培养基：用于维持微生物生长繁殖和产物形成的营养物质。

培养基的共性：最大量的目的产物、合成速率最大、副产物最少、培养基稳定，价格便宜、不影响搅拌性能和产物分离。

设计培养基的步骤：对发酵培养的成分和原材料的特性具有详细的了解、结合微生物和发酵产品的代谢特点进行合理选择和优化。 一、发酵工业培养基的要求

1、工业培养基：提供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物所需要的，按照一定比例配制而成的多种营养物质的混合物。培养基组成对菌体生长繁殖、产物的生物合成、产品的分离精制、产品的产量和质量都有重大影响。 2、制备工业培养基的原则：

①提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分； ②提

高单位营养物质的转化率；

③有利于提高产物的浓度，以提高单位发酵罐的生产能力； ④提高产物的合成速度，缩短发酵周期；

⑤减少副产物的生成，便于产物的分离纯化，减少三废物质； ⑥原料价格低廉，质量稳定，取材容易； ⑦尽可能的减少对发酵过程中通气搅拌的影响，提高氧的利用率，降低能耗。 二、发酵工业的培养基成分及 从工艺角度来看，凡是能被生物细胞利用并转化成所需的代谢产物或菌体的物料，都可作为发酵工业生产的原料。 薯类：甘薯、马铃薯、木薯、山药等。

粮谷类：高粱、玉米、大米、谷子、大麦、小麦、燕麦、黍和稷等。 野生植物： 橡子仁、葛根、土茯苓、蕨根、石蒜、金刚头、香符子等。 农产品加工副产物： 米糠饼、麸皮、高粱糠、淀粉渣等。

培养基中必须有足够的碳源、氮源、水和无机盐，部分微生物还需要加入生长辅助类物质，才能正常生长。 1、碳源：

功能：提供能源，合成碳骨架，合成目的产物的原料。 种类：糖类、油脂、有机酸、烃和醇类。碳源不足时，蛋白质水解物和氨基酸亦可。 ①糖类：葡萄糖、淀粉、蔗糖

葡萄糖：最易利用，几乎所有微生物都能利用； 糖蜜：

制糖的结晶母液，它是制糖工业的副产物；

淀粉糊精：多糖，也是常用的碳源；需经胞外酶水解成单糖后再被吸收利用。 ②油和脂肪：

具有活跃的脂肪酶的微生物可利用该物质作为碳源，需要更多的溶解氧。 5

祝大家考出好成绩，整理仓促，如有错误请原谅。 篇三：发酵微生物 20XX年微生物发酵 三 。 问答题

1）从微生物的繁殖方式角度谈谈对微生物多样性的认识

答：微生物多样性包括：微生物的形态与结构多样性、微生物的代谢多样性、微生物的繁殖与变异多样性等、生理类群多样性、生态类型多样性和遗传多样性等。

与高等生物相比，微生物的遗传多样性表现的更为突出，不同种群间的遗传物质和基因表达具有很大的差异。 狭义的微生物的遗传多样性主要是指生物种内基因的变化，包括种内显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异。此外，遗传多样性可以表现在多个层次上，如分子、细胞、个体等。在自然界中，对于绝大多数有性生殖的物种而言，种群内的个体之间往往没有完全一致的基因型，而种

群就是由这些具有不同遗传结构的多个个体组成的。 在生物的长期演化过程中，遗传物质的改变（或突变）是产生遗传多样性的根本原因。遗传物质的突变主要有两种类型，即染色体数目和结构的变化以及基因位点内部核苷酸的变化。前者称为染色体的畸变，后者称为基因突变（或点突变）。此外，基因重组也可以导致生物产生遗传变异。 微生物的繁殖速度很快，变异的机会也就更多，遗传多样性表现的更为突出。

2）给出了一个培养基配方 ：葡萄糖, NH4NO3, 氯化钠 磷酸氢钾 硫酸镁 水 微量元素 （红色是分析关键 分析碳源 氮源 后面都是毛毛雨） 然后列出了四种情况：

这几个条件给的很明显 学长我记忆力实在不好啊 具体忘了 不过就是对应 化能自养型 化能异养型 光能自养型 光能异养型 还有固氮细菌 （若有错误请指教 这是我和同学 对的 我们两反正就是觉得这些）

答：葡萄糖提供碳源，NH4NO3提供氮源，氯化钠、硫酸镁作为无机盐离子，并维持渗透压，磷酸氢钾调节培养基的pH。

3）基因工程 中 E。coli JM 109 EcoRI PCR PUC19 T4 DNA linase 的用途 略

4)六种实验室 工厂 中的灭菌 消毒 除菌方法 1）高温灭菌 a) 干热灭菌

i. 灼烧灭菌法：直接在火焰上灼烧

适用：接种工具，污染物品，实验动物尸体等 ii. 干热灭菌法： 干燥箱，利用热空气

适用：玻璃、陶瓷器皿，金属用具等耐高温的物品。 灭菌条件：150~170℃ 1~2小时 b) 湿热灭菌 A．常压法

i. 巴氏消毒法：一种专用于不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料的低温消毒方 法。

适用：高温易破坏营养或风味物质处理 牛奶、啤酒、果酒或酱油等

ii. 煮沸消毒法：在100℃下煮沸数分钟的方法，常用于饮用水消毒

iii. 间歇灭菌法：又称分段灭菌法或丁达尔灭菌法 原理：常压蒸汽（100℃）处理杀死营养细胞，残留的芽孢等耐热的孢子体经过夜培养即可萌发，再加热处理杀死之， 如此反复处理三次，可达到无菌状态

适用：含有不耐高温的营养物质的培养基或无高压蒸汽

灭菌锅时处理一般培养基 灭菌条件：80~100℃蒸煮15~60分钟→37℃培养过夜，连续重复三天 B加压法

高压蒸汽灭菌法：一种利用高温进行湿热灭菌的方法，操作简便，效果可靠，故被广泛采用，一般在蒸汽压（此时温度为121℃）下处理15-30min。

原理：在加压条件下，水的沸点超过100℃，由此可提供高于100℃的水蒸气

适用：耐高温物品，一般培养基，生理盐水，缓冲溶液，玻璃、陶瓷器皿等

在同样条件（同样温度和相同作用时间）下湿热比干热灭菌效果好，原因是 i. 蒸汽穿透力强

ii. 细胞物质在含水量高时易变性凝固

iii. 汽化潜热（蒸汽凝固时释放的大量蒸汽潜热可迅速提高灭菌物品的温度） 2）过滤除菌法

原理：气体或液体中微生物被微孔过滤介质除去 适用：对热不稳定的物质，空气

注意：非细胞微生物（病毒等）无法去除 3）辐射灭菌 放射线灭菌法

原理：γ-射线、x-射线的杀菌作用 适用：不耐热或受热易变质、变味物质 较多物品/次，密封包装后的物品的灭菌 常用的化学消毒剂

消毒剂：能杀死微生物的制剂

防腐剂：能抑制微生物生命活动的制剂

石炭酸系数：在一定时间内，被试药剂能杀死全部供试菌的被试药剂最高稀释度与达到同样效果的石炭酸的最高稀释度之比，是衡量化学消毒剂相对杀菌强度的常数。常用的消毒剂：70%乙醇、、新洁尔灭（%）、漂白粉 5）UV育种的题 （江大每年的必出的元老题 ）筛选 str抗性突变株

答：1. 诱变菌株培养：将枯草芽孢杆菌接种肉汤培养基，培养至对数期，低温诱导同步生长，转接新鲜肉汤培养基，培养30-50min，离心收获细胞。

2. 诱变菌悬液制备：1）选择生理盐水或缓冲液做介质 2）用玻璃珠震荡分散，然后脱脂

8棉过滤是细胞处于分散状态 3）调节大肠杆菌密度在10个/ml

3. 诱变处理：采用紫外线照射，选择15w紫外线灯管，培养皿底部离灯管30cm左右，培养皿要放平，处理前应先开灯20-30min 预热处理；

4. 后培养：将经诱变处理的菌株接种于完全培养基培养

5．制备琼脂表面存在药物浓度梯度的平板（现在培养皿上加入10mL融化的普通琼脂培养基，皿底斜放，待凝。再将皿放平，倒上第二层含适当浓度的药物的琼脂培养基10mL），待凝固后，在其上涂布诱变后的细胞悬液，37℃培养24h获得的菌落即为抗药性菌落。

6）给了个黄色短杆菌产 赖氨酸 的流程图然后 有 苏氨酸缺陷型 高丝氨酸缺陷型 AEC 抗性突变株 甲硫氨酸缺陷型 以及它们对应的产量 （只要把流程图类的题多看看 这个题小case ）

答：赖氨酸在人类和动物营养上是一种十分重要的必需氨基酸，因此，在食品、医药和畜牧业上需求量很大。但在代谢过程中，一方面由于赖氨酸对天冬氨酸激酶（AK）有反馈抑制作用，另一方面，由于天冬氨酸除用于合成赖氨酸外，还要作为合成甲硫氨酸和苏氨酸的原料，因此，在正常细胞内，就难以累积较高浓度的赖氨酸。

为了解除正常的代谢调节以获得赖氨酸的高产菌株，工业上选育了黄色短杆菌的高丝氨酸缺陷型菌株作为赖氨酸的发酵菌株。由于它不能合成高丝氨酸脱氢酶（HSDH）,故不能合成高丝氨酸，也不能产生苏氨酸和甲硫氨酸，在补给适量高丝氨酸（或苏氨酸和甲硫氨酸）的条件下，可在含较

高糖浓度和铵盐的培养基上，产生大量的赖氨酸。