微生物發(fā)酵技術(shù)的概念
發(fā)酵工程制藥特點(diǎn)及發(fā)展趨勢
(1)菌種是根本
(2)理論產(chǎn)量存在“生物學(xué)變量”
(3)常溫常壓下反應(yīng),安全,條件簡單
(4)純種培養(yǎng),防污染
(5)可制備復(fù)雜高分子化合物
(6)分子水平,定向發(fā)酵,組合生物合成等
(7)發(fā)酵工業(yè)成本低
一:菌種及其來源
1:細(xì)菌
2:放線菌
3:霉菌
4:酵母
菌種自然選育與改良
工業(yè)上常用微生物
1、細(xì)菌
(1)枯草芽孢桿菌-------產(chǎn)蛋白質(zhì)、淀粉酶
(2)乳酸桿菌------產(chǎn)乳酸
(3)梭狀芽孢桿菌--------產(chǎn)丙酮、丁醇
(4)醋酸桿菌-------產(chǎn)醋酸
(5)北京棒狀桿菌--------產(chǎn)味精
(6)產(chǎn)氨短桿菌--------產(chǎn)氨基酸、核苷酸
2、放線菌
(1)龜裂鏈霉菌-------產(chǎn)鏈霉素
(2)金黃色鏈霉菌-------產(chǎn)金霉素
(3)灰色鏈霉菌-------產(chǎn)鏈霉素
(4)紅鏈霉菌-------產(chǎn)紅霉素
(5)紅小單孢菌-------產(chǎn)慶大霉素
(6)委內(nèi)瑞拉鏈霉菌--------產(chǎn)氯霉素
(7)卡那鏈霉菌--------產(chǎn)卡那霉素
3、酵母菌----用于生產(chǎn)飲料酒、酒精、甘油、檸檬酸、富馬酸、脂肪酸、單細(xì)胞蛋白、酵母類酶、乳糖酶,也用于提取RNA、核苷酸、CoA。
4、霉菌
(1)黑曲霉-------生產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶、檸檬酸、葡萄糖酸
(2)米曲霉-------生產(chǎn)醬油
(3)產(chǎn)黃青霉--------產(chǎn)青霉素
(4)展開青霉-------產(chǎn)灰黃霉素
(5)米根霉-------制曲、生產(chǎn)乳酸
1:細(xì)菌
(1)醋桿菌屬--------醋化醋桿菌(Acetobacter aceti)可以將酒精轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿帷H跹趸讞U菌(Acetobacter suboxydans)可以將山梨糖醇轉(zhuǎn)變?yōu)樯嚼嫣恰?br />
(2)乳桿菌屬--------德氏乳桿菌(Lactobacillus delbriiekii)可以將糖轉(zhuǎn)變?yōu)槿樘恰?br />
(3)鏈球菌屬(Streptococcus)-------用來生產(chǎn)乳酸。
(4)片球菌屬(Pediococcus)-------用來生產(chǎn)乳酸。
(5)串珠菌屬(Leuconostoc)-------用來生產(chǎn)乳酸。
(6)芽孢桿菌屬-------枯草桿菌(Bacillus subtilis)可以用來生產(chǎn)α-淀粉酶、肌苷、鳥苷等核苷。
(7)梭菌屬------丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylium)用來生產(chǎn)丙酮、丁醇。
(8)大腸桿菌(Escherichia coli)用來作為基因工程的克隆菌。
2:放線菌
有以下分類
3:霉菌
(1)曲霉屬-------米曲霉(Aspergillus oryzae)能產(chǎn)生高峰淀粉酶。
(2)黑根霉屬(A.niger)------能產(chǎn)生酸性蛋白酶、蛋白酶。
(3)青霉屬--------點(diǎn)青霉(Penicillium.notatum)、產(chǎn)黃青霉(P.chrysogenum)能產(chǎn)生青霉素。橘青霉(P.citrinum)可產(chǎn)生核酸酶P1。
4:酵母
酵母屬-------最常用的是釀酒酵母,用于進(jìn)行酒精發(fā)酵。
具體有3種方法--------
(1)人工誘變法
(2)原生質(zhì)體融合法
(3)體外DNA重組法
菌種保藏
斜面低溫法:短期保存
石蠟油封存法:中期保存
沙土管:產(chǎn)孢子和芽孢的
麩皮保存法:產(chǎn)孢子的霉菌和放線菌,工廠用
甘油懸液法:基因工程菌
凍干保藏 :最廣泛使用的方法。大部分菌種可以在凍干狀態(tài)下保藏10年之久。且經(jīng)凍干后的菌株無需進(jìn)行冷凍保藏,便于運(yùn)輸
液氮法:最為有效,保藏15年以上
宿主保藏法:活細(xì)胞內(nèi)寄生的微生物
大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)
一般采用幾千升、幾萬升的培養(yǎng)罐。采用逐步擴(kuò)大法生產(chǎn)
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