01第一章 微生物与发酵技术绪论.ppt

生物技术学院 郭成栓 办公室 3号楼504 电话 引入新课 掌握微生物定义及其特点、微生物学的定义 了解微生物的分类及、命名及其作用 掌握发酵工程的定义、工艺过程、不同发展时期的特点及其重要历史人物和事件 了解微生物工程的特点与范围 了解发酵工程的应用 了解微生物及发酵的了解微生物工程的现状及其发展趋势 二、微生物的分类 （一）根据微生物的结构和组成分类 1.原核细胞型微生物：无细胞核（无核膜、核仁和和细胞器的分化）—细菌、放线菌、衣原体、支原体、立克次体、螺旋体等。 2.真核细胞型微生物：有完整的细胞核（有核膜、核仁和和细胞器的分化）—酵母菌、霉菌。 3.非细胞型微生物：无细胞结构，活细胞内繁殖，只有一种核酸(DNA\RNA)—病毒。 （二）微生物的分类单位与细菌的命名 1.微生物的分类单位 界、门、纲、目、科、属、种 种：形态学与生理学性状基本相同的微生物群体。分类的基本单位。 亚种或者变种：差异较明显的种 型：差异微小的种 2.细菌的命名 拉丁文：Bacillus subtilis（斜体） 属名 + 种名 首字母大写 字母小写 中文： 枯草 芽孢杆菌 种名 + 属名 三、微生物的作用 （一）微生物与药品 （二）微生物与食品 （三）微生物与化工 （四）微生物与农业 四、微生物学 研究微生物的生物学特性（形态结构、代谢、生长繁殖、遗传变异）及其与人类、动植物等相互关系的学科。 其根本任务是如何发掘、利用和改善有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物。 （一）发酵的定义 1、传统发酵 2、生化和生理学意义的发酵 3、工业上的发酵 1、传统发酵 最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁或麦芽汁产生气泡的现象。 2、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。 如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出CO2。 3、工业上的发酵 泛指利用微生物在好氧或厌氧条件下的生命活动来制造某些产品的过程 包括： 1. 厌氧培养的生产过程，如酒精，乳酸，葡萄酒，果醋等。 2. 通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂，菌体细胞等。 （1）表面培养 （2）深层培养 1 发酵技术：指以微生物为主要操作对象的生物工程技术，又称为发酵工程或者微生物工程。应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理，利用微生物等生物细胞进行酶促转化，将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学 2、发酵的流程 2.1 发酵原料的预处理 2.2 菌种斜面培养 2.3 种子扩大培养 2.4 微生物发酵和控制 2.5 发酵产物的分离提取 六、发酵工业的特征 （1）原料来源广泛，多为农副产品。 （2）发酵工程反应条件温和。 （3）通过菌种选育可以提高生产性能（4）通过改进工艺和设备可以提高产品的质量和产量。 1.食品工业 2.医药卫生 3.化工能源 4.农业 5.环境保护 （1）酿酒工业 （2）食品工业 （3）有机溶剂发酵工业 （4）抗生素发酵工业 （5）有机酸发酵工业 （6）酶制剂发酵工业 （7）氨基酸发酵工业 （8）核苷酸类物质发酵工业 （9）维生素发酵工业 （10）生理活性物质发酵工业 （11）微生物菌体蛋白发酵工业 （12）微生物环境净化工业 （13）生物能源工业 （14）微生物冶金工业 八、发酵产物的类型 1、以微生物细胞为产物的发酵工业 酵母单细胞蛋白 2、以微生物代谢产物为产品的发酵工业 青霉素 3、以微生物酶为产品的发酵工业 蛋白酶、淀粉酶 4、生物转化或修饰化合物的发酵工业 5、微生物废水处理和其他 1、生产微生物细胞物质 定义：是以获得具有多种用途的微生物菌体细胞为目的的产品的发酵工业，包括单细胞的酵母和藻类、担子菌，生物防治的苏云金杆菌以及人、畜防治疾病用的疫苗等。 特点：细胞的生长与产物积累成平行关系，生长速率最大时期也是产物合成速率最高阶段，生长稳定期产量最高。 2、微生物酶发酵 酶的特点：易于工业化生产，便于改善工艺提高产量。 分类：胞内酶和胞外酶 生物合成特点：需要诱导作用，或遭受阻遏、抑制等调