单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,微生物学奠基人伟大巴斯德,微生物学奠基人伟大巴斯德,第1页,微生物学奠基人,伟大巴斯德,我国传统发酵产品酱油、醋、腐乳等享誉世界,我国酿酒已经有,4000,多年历史,我国酱油距今已经有,3000,年历史,1857,年巴斯德证实发酵是因为微生物作用,微生物学奠基人伟大巴斯德,第2页,密闭式发酵罐,微生物学奠基人伟大巴斯德,第3页,复习,什么叫发酵？,发酵种类,什么叫发酵工程？,微生物学奠基人伟大巴斯德,第4页,谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸路径,谷氨酸是味精主要成份,微生物学奠基人伟大巴斯德,第5页,谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸路径,谷氨酸棒状杆菌在一定条件下能够利用环境中营养物质来合成谷氨酸。,在工厂里是怎样应用谷氨酸棒状杆菌来生产谷氨酸？,微生物学奠基人伟大巴斯德,第6页,1,、选择菌种,是不是全部谷氨酸棒状杆菌都可用于谷氨酸发酵生产呢？咱们应该选育什么样谷氨酸棒状杆菌作为菌种呢？,只有选择细胞膜通透较强，在细胞内不积累谷氨酸谷氨酸棒状杆菌做菌种才有可能取得大量谷氨酸。,微生物学奠基人伟大巴斯德,第7页,2,、培养基配制,有了菌种用什么样培养基去培养呢？,培养基应满足微生物生长所需要碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等营养需求。,这种培养基从组成成份和物理性质上看属于哪种培养基,?,从物理性质上看是液体培养基，从化学成份上看是天然培养基。,成份,酸碱度,豆饼水解液、玉米浆、尿素、磷酸二氢钾、氧化钾、硫酸镁、生物素,pH,：,78,微生物学奠基人伟大巴斯德,第8页,3,、灭菌,配制好培养液后，是否能够马上加入菌种？,不能,需要进行灭菌,将培养液投放到发酵罐中，通入,98kPa,蒸汽进行灭菌,微生物学奠基人伟大巴斯德,第9页,4,、接种,是否能够将所选择优良谷氨酸棒状杆菌直接加入发酵罐中？,大规模发酵生产需要大量菌种，应先经过屡次扩充培养,用于生产菌种应选择处于哪个时期谷氨酸棒状杆菌？,对数期,微生物学奠基人伟大巴斯德,第10页,5,、发酵,发酵过程中应该注意控制好哪些条件？,温度,pH,氧气,培养过程中不停进行搅拌目标是什么？,_,使空气形成细小气泡，快速溶解在培养液,使培养液和菌种充分接触，提升原料利用率,谷氨酸棒状杆菌是好氧菌,微生物学奠基人伟大巴斯德,第11页,6,、分离提纯,温度,30-37,C,，,pH7-8,，经过,28-32h,，培养液中就会产生大量谷氨酸,50-100g/L,提取出谷氨酸,用适量,Na,2,CO,3,溶液中和,过滤,浓缩,离心,味精,微生物学奠基人伟大巴斯德,第12页,发酵工程概念和内容,（一）发酵工程概念,采取当代工程技术伎俩，利用微生物一些特定功效，为人类生产有用产品，或者直接把微生物应用于工业生产一个新技术。,微生物学奠基人伟大巴斯德,第13页,发酵工程概念和内容,（二）发酵工程内容,菌种选育,培养基配制,灭菌,扩充培养和接种,发酵过程,产品分离提纯等,微生物学奠基人伟大巴斯德,第14页,菌种选育,要想经过发酵工程取得在种类、产量和质量等方面符合大家要求产品，最主要是要有优良菌种。,怎样才能得到优良菌种呢？,假如生产是微生物直接合成产物,能够从自然界中先分离出对应菌种，再用物理或化学方法使菌种产生突变，从突变个体中筛选出符合生产要求优良菌种。,假如生产是普通微生物不能合成产品,可用基因工程、细胞工程方法对菌种遗传特征进行定向改造，以构建工程细胞或工程菌，从而到达生产对应产品目标,微生物学奠基人伟大巴斯德,第15页,培养基配制,要进行发酵生产，有了优良菌种还需要有与菌种相适应培养基。在配制培养基时应该注意哪些事情呢？,（,1,）目标要明确。依据不一样菌种，应选择不一样材料配制培养基。配制培养基应满足微生物在碳源、氮源、生长因子、水、无机盐等方面营养要求。,（,2,）培养基营养要协调，以利于产物合成。,（,3,）,pH,要适宜。,微生物学奠基人伟大巴斯德,第16页,灭菌,发酵工程所用菌种大多是单一纯种，整个发酵过程中不能混入杂菌。这是为何呢？,在发酵过程中如混入其它微生物，将与菌种形成竞争关系，对发酵过程造成不良影响。,比如：假如在谷氨酸发酵过程中混入放线菌，则放线菌分泌抗生素就会使大量谷氨酸棒状杆菌死亡。假如在青霉素生产过程中污染了杂菌，这些杂菌则会分泌青霉素酶，将合成青霉素分解掉。,微生物学奠基人伟大巴斯德,第17页,灭菌,要在发酵前对培养基和发酵设施进行严格灭菌处理。,怎样才算灭菌彻底呢？,用高温、高压方式，杀死全部杂菌胞体、芽孢和孢子。,微生物学奠基人伟大巴斯德,第18页,扩充培养和接种,在大规模发酵生产中，需要将选育出优良菌种经过屡次扩充培养，让他们到达一定数量以后，再进行接种。,接种过程预防杂菌污染。,微生物学奠基人伟大巴斯德,第19页,发酵过程,将菌体接种到装有培养液发酵罐中，还需要对发酵过程进行检测和对发酵条件进行控制。,发酵过程中要随时取样检测培养液中细菌数目、产物浓度以了解发酵进程，及时添加必需培养基成份来延长菌体生长稳定时时间，以得到更多发酵产物。同时，还应对发酵条件进行严格控制。,微生物学奠基人伟大巴斯德,第20页,发酵过程,哪些条件能影响菌体发酵呢？,发酵生产中温度、,pH,、溶氧量、转速等对发酵过程有重大影响。（哪些影响？）,想一想：发酵过程中温度升高热量起源？,哪些原因会影响,pH,值？,溶氧量控制？,微生物学奠基人伟大巴斯德,第21页,分离、提纯,菌体本身，如酵母菌和细菌等,采取过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来,代谢产物,采取蒸馏、萃取、离子交换等方法进行提取。,微生物学奠基人伟大巴斯德,第22页,微生物学奠基人伟大巴斯德,第23页,发酵工程应用,（一）在医药工业上应用,1.,生产出了种类繁多药品,2.,发酵工程对医药工业一个重大贡献,应用发酵工程大量生产基因工程药品，有些人生长激素、重组乙肝疫苗、一些种类单克隆抗体、白细胞介素,2,、抗血友病因子等。,微生物学奠基人伟大巴斯德,第24页,