第四章发酵工程及酶工程.ppt

,*,微生物的类群,无细胞结构：病毒,有细胞结构,真核生物,微生物,细菌,放线菌,蓝藻,支原体,衣原体,立克次氏体等,真菌：霉菌、酵母菌、,食用真菌,原生生物：显微藻类、原生动物等,原核生物,第一节 原核微生物,一、细菌,1,、形态,球状,杆状,螺旋状,基本形态,还有星形和方形细菌,2,、细菌的繁殖,二分裂,少数进行接合生殖，但频率极低,细菌的二分裂,3,、菌落,菌落：肉眼可见具有一定形态结构的子细胞群体,不同细菌的菌落具有不同特征，表现在菌落的大小、形状、光泽度、颜色、硬度透明度等方面。,菌落特征是鉴别菌种的主要依据。,菌落,有鞭毛细菌：大而扁平，边缘成波状或锯齿状。,无鞭毛细菌：较小较厚，边缘整齐。,有荚膜细菌：菌落光滑。,S,型,无荚膜细菌：菌落粗糙。,R,型,二、放线菌：放线菌的形态,单细胞，菌体由菌丝构成,放线菌是具有菌丝、以孢子进行繁殖的一类原核微生物。,放线菌,分布特点及与人类的关系,放线菌常以孢子或菌丝状态极其广泛地存在于自然界，土壤中最多，其代谢产物使土壤具有特殊的泥腥味。,能产生大量的、种类繁多的抗生素（其中,90%,由链霉菌产生）除青霉素和头孢霉素等少数抗生素,少数寄生型放线菌可引起人、动物,（如皮肤、脑、肺和脚部感染）,的疾病。,繁殖：孢子生殖、孢子囊孢子、菌丝断裂,营养方式：腐生、寄生,三、支原体,：,无细胞壁、最小的原核生物,例：人的非典型性肺炎,特点：能过细菌滤器；膜上含甾醇；对青霉素、制霉菌素、红霉素、四环素敏感；革兰氏阴性菌、无芽孢、无鞭毛；菌落呈油煎蛋形,繁殖：二分裂，少数菌丝断裂或出芽,四、古生菌：原核生物,包括：极端嗜盐、嗜热、嗜酸细菌和产甲烷细菌等,细胞壁：有假肽聚糖、糖蛋白或蛋白质构成,细胞膜：,1,、膜中的亲水头与疏水尾通过醚键连接,2,、疏水尾是由异戊二烯的重复单位组成,3,、存在单分子层膜或单、双分子层混合膜,繁殖：裂殖、芽殖,第二节 真核微生物,（真菌、微细藻类、原生动物）,1,、特点：具核膜；具线粒体、叶绿体等细胞器；能进行有丝分裂,2,、营养方式为异养。真菌无光合色素，异养方式复杂多样。营腐生、寄生（专性寄生、专性腐生、兼性寄生、兼性腐生、先寄生后腐生,寄主死亡所致）或共生。,3,、无性生殖和有性生殖：,4,、具有细胞壁（绝大多数含有几丁质。也有的含纤维素和葡萄糖。黏菌的营养体无细胞壁但孢子具有壁；,5,、营养体为单细胞或丝状（具有单细胞真核结构的真菌，如酵母菌属；具有无隔多细胞核多分支菌丝结构的真菌，如水霉属；具有有隔有细胞核有分支菌丝结构的真菌，如子囊菌）等。,酵母菌单细胞真菌,结构,繁殖,霉菌,无隔菌丝（毛霉、根霉）,有隔菌丝（青霉、曲霉）,细胞壁结构：三层,繁殖方式：无性、有性,葡聚糖,糖蛋白,+,葡聚糖,几丁质微纤维,第三节 病毒和亚病毒,病毒界主要类群及其相互关系是：,病毒（真病毒）,病毒界 朊病毒,(,蛋白质侵染颗粒）,亚病毒 拟病毒（类类病毒）也称,病毒 卫星,(,单链,RNA),类病毒（马铃薯纺锤体块茎病单链环状,RNA,）,SARS,病毒、禽流感病毒、,典型病毒粒的构造,基本成分,核酸,位于中心，称为核心,蛋白质,包围在核心周围，形成衣壳,核心和衣壳合称核衣壳，为病毒的基本结构。有些复,杂的病毒在衣壳的外面包裹着一层由脂类、蛋白质和多糖组成的囊膜。有的囊膜上还长有刺突。,病毒,病毒粒子并无个体的生长过程，而只有其两种基本成分的合成和装配，即：,核酸复制,+,蛋白质合成,核蛋白（病毒粒子）,噬菌体的增殖一般可分五个阶段，即,吸附,注入核酸,合成核酸和蛋白质,装配,释放,病毒繁殖,方式：复制增殖,艾滋病毒侵染,朊病毒（,蛋白质病毒）,朊病毒（,Prion,）：存在于正常脑神经细胞中称为细胞型粒子蛋白（,PrP,c,）。正常的,PrP,c,螺旋，在致病的,PrP,sc,变成折叠结构。并且不溶于水，能抗蛋白酶的水解。,感染性蛋白粒子。（羊搔痒病、疯牛病、人的库鲁病、克雅氏病）,类病毒：只有裸露的,RNA,，没有蛋白质外壳。,(,马铃薯纺锤形块茎病）,一、营养物质及其生理功能,微生物所需的五大类营养物质及功能,第四节 微生物的营养（非病毒）,微生物生长需要的物质,营养要素,碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水,碳源,CO2,、碳酸盐,含碳有机物,天然物质：花生粉饼、石油,最常用是糖类,小分子有机物,蓝细菌、硝化细菌等自养微生物,红螺菌等异养微生物,（甲烷和甲醇）,甲烷氧化菌,大多数异养微生物,合成微生物的细胞物质和一些代谢产物；,主要能源物质（异养微生物）,氮源,分子态氮,铵盐、硝酸盐,有机物：尿素、牛肉膏、蛋白胨,异养微生物（供能）,固氮微生物,合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物,最常用的氮源,无机物,氨,能源,有机碳：化能异养微生物,NH4+,、,NO2-,、,S,、,H,2,、,Fe,2,+(,化能自养微生物）,光能：光合细菌,无机盐,构成微生物细胞组成,作为酶的组成成分,调节和维持细胞的渗透压,作能源,微生物种类,生长因子,需要量,肠膜乳状杆菌,胱氨酸,5 g,白喉棒杆菌,-,丙氨酸,1.5g,破伤风梭状芽孢杆菌,尿嘧啶,0-4g,阿拉伯聚糖乳杆菌,泛酸,0.02g,粪链球菌,叶酸,200g,干酪乳杆菌,生物素,1g,几种微生物所需的生长因子,生长因子：微生物生长不可缺少的微量有机物,种类：各种维生素、氨基酸、碱基等,来源：酵母膏、蛋白胨、动植物组织提取液,功能：酶、核酸的组成成分,微生物生长必需物质,二、微生物的营养类型,营养类型,能源,氢的供体,基本碳源,微生物举例,光能自养型,光,无机物,二氧化碳,蓝细菌，绿硫细菌，藻类,光能异养型,光,有机物,二氧化碳及简单有机物,红螺菌,化能自养型,无机物*,无机物,二氧化碳,硝化细菌，氢细菌、铁细菌,化能异养型,有机物,有机物,有机物,绝大多数细菌和全部真核微生物,培养基的配制原则,1,、目的要明确,2,、营养要协调,浓度,(,过低、过高）,碳源与氮源的比,培养基中所含的,C,源中,C,原子的摩尔数,/N,源中,N,原子的摩尔数,例如：谷氨酸发酵,C/N=4,：,1,菌体大量繁殖，产生的谷氨酸少,C/N=3,：,1,菌体繁殖抑制，产生的谷氨酸多,三、培养基,3,、,Ph,要适宜,细菌：,6.5,7.5,放线菌：,7.5,8.5,真菌：,5,6,根据物理性质分类,种 类,是否含凝固剂（琼脂）,用途,固体培养基,半固体培养基,液体培养基,有,分离、计数,有,观察运动、鉴定菌种,无,工业生产,种类,成分,用处,合成培养基,天然培养基,已知化学物质,玉米粉、牛肉膏,分类、鉴定,工业生产,根据化学成分分,根据用途分类,种 类,原理,用途,实例,选择培养基,鉴定培养基,分离,微生物的特殊营养要求或对其某化学、物理因素抗性,某种指示剂与某一菌的无色代谢产物发生显色反应,鉴别,酵母菌、霉菌、金黄色葡萄球菌,大肠杆菌,大肠杆菌可以被伊红和美蓝染成深紫色，并带有金属光泽,选择培养基,加入青霉素的培养基,分离酵母菌、霉菌等真菌,加入高浓度食盐的培养基,分离金黄色葡萄球菌,不加氮源的无氮培养基,分离自生固氮菌,不加含碳有机物的无碳培养基,分离自养型微生物,加入青霉素等抗生素的培养基,分离导入了目的基因的受体细胞,加入氨基喋呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷的培养基,分离杂交瘤细胞,第五节 微生物的代谢,微生物代谢,:,微生物细胞内发生的全部化学反应,发酵乳糖的细菌在,1,小时内可分解其自重,100010000,倍的乳糖。,产朊假丝酵母合成蛋白质的能力比大豆强,100,倍，比食用牛强,10,万倍,资料,1.,若干微生物和动物、植物组织的呼吸速率,生物材料,消耗,O,2,ul/mg,生物干重,/h,azotobacter,固氮菌,2000,Acetobacter,醋杆菌,1800,面包酵母,110,肾和肝组织,10-20,根和叶组织,0.5-4,代谢特点,微生物代谢旺盛的原因：,利：生产效率高，生产周期短,弊：有害微生物已给人类带来损失和灾害。,结论：代谢旺盛,体积小，面积大。相对表面积大。（有利于吸收、排泄和信息的交换）,微生物的代谢产物：,微生物代谢的调节,在用葡萄糖和乳糖作碳源的培养基上培养大肠杆菌，开始时，大肠杆菌只能利用葡萄糖而不能利用乳糖，只有当葡萄糖被消耗完毕以后，大肠杆菌才开始利用乳糖。,分解葡萄糖的酶是大肠杆菌细胞内一直存在的酶,分解乳糖的酶是在乳糖诱导下合成的酶,微生物中的酶,组成酶,细胞中始终存在的酶,诱导酶 环境中某种物质诱导下产生的酶（诱导物：该酶的底物）,资料,谷氨酸棒状杆菌能够利用葡萄糖，经过复杂的代谢过程形成谷氨酸；但当终产物,谷氨酸的合成过量时，就会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而导致合成途径中断。当谷氨酸因消耗而浓度下降时，抑制作用就会被解除，该合成反应又重新启动。,微生物细胞代谢的调节主要是通过控制酶的作用来实现的,调节类型,酶合成调节,酶活性调节,通过酶分子结构的改变来调节,变构调节，可逆性。,通过调节酶的合成进而调节代谢速率的调节机制，是在遗传学水平上发生的,酶合成的调节和酶活性的调节的比较,酶合成的调节,酶活性的调节,调节对象,调节机制,特点,意义,诱导酶的合成,酶的活性,对基因表达的调控,反馈性调节,间接、缓慢,快速、精细,避免物质和能量的浪费,避免代谢产物的积累,微生物代谢的人工控制,措施 改变微生物遗传特性控制生产过程中的各种条件,目的 获得更多的代谢产物,黄,色,短,杆,菌,合,成,赖,氨,酸,过,程,怎样使黄色短杆菌合成更多的赖氨酸？,需,要,产,品,赖,氨,酸,微生物代谢产物在生产中的应用,通过培养微生物，获得微生物产生的各种代谢产物，此过程称为发酵。,发酵的类型,培养基物理状态：固体发酵、液体发酵,生成产物：抗生素发酵、维生素发酵、,第六节 微生物的生长及其控制,一、微生物的群体生长：,包括微生物的个体生长和微生物的个体繁殖。,研究方法,以细菌为例,将少量同种细菌接种到液体培养基中,容积恒定,定期检测培养基中细菌群体的生长情况,于适宜条件下培养,如何测定？,微生物生长的测定方法,1,、测微生物的细胞数目（,1,）直接测数法,（,2,）比浊法,（,3,）稀释平板记数法,（,4,）液体稀释培养记数法,2,、测微生物的细胞重量,（,1,）细胞干重,（,2,）总氮量测定法,（,3,）,DNA,测定法,（,4,）代谢活性法,微生物群体生长的规律,调整期,对数期,稳定期,衰亡期,细菌的生长曲线,分析生长曲线个阶段的特点,细胞分裂,细胞数量,细胞代谢特点,细胞形态特点,调,整,期,对数,期,稳,定,期,衰,亡,期,不分裂,不增加,代谢活跃、大量合成与细胞分裂有关的物质,快速分裂,细胞呈,指数增长,生理特征稳定，代谢旺盛,个体形态稳定,细胞增加数等于死亡数,活菌数达到最高峰,大量积累代谢产物，特别是次级产物，营养物质减少,（细菌）形成芽孢,细胞死亡数大于增加数,活菌数下降,菌体释放代谢产物,细胞多种形态，甚至畸形，开始解体,微生物生长曲线的实践意义,处于对数期的细菌，生长繁殖速率最快，代谢旺盛,生产上常用这个时期的细菌作为菌种，以缩短生产周期。是科研的理想材料,;,是增值噬菌体的宿主最适菌龄,缩短调整期,:,以对数期细菌作为种子进行接种,;,适当增大接种量,;,发酵培养基成分与种子培养基成分尽量接近,进入稳定期后，抗生素等代谢产物逐渐增多，生长速率下降到零,如果适当补充营养物质，就有助于延长稳定期、提高代谢产物的产量,连续培养,连续培养的基本原则：微生物培养过程中不断的补充营养物质和以同样的速率移出培养物,应用于乙醇、丙酮、丁醇的生产,优点：保证微生物对营养物质的需要；排出部分有害代谢产物；使微生物保持较长时间的高速生长；缩短发酵周期，提高设备利用率；便于自动化管理。,缺点：杂菌污染和菌种退化,二、影响微生物生长的环境因素,1,、温 度,（最适、最高、最低）,微生物生长最旺盛时的温度叫最适生长温度,在最适生长温度范围内,微生物的生长速率随温度的上升而加快,细胞内的蛋白质和核酸等发生了不可逆的破坏。,微生物的生长速率会急剧下降,超过最适生长温度以后,影响微生物生长的环境因素,2,、,pH,每种微生物的最适,pH,不同,多数细菌：,6.5,7.5,；真菌：,5.0,6.0,；放线菌：,7.5-8.5,。,影响酶的活性，细胞膜的稳定性等,影响微生物对营养物质的吸收等。,超过最适,pH,范围以后,影响微生物生长的环境因素,3,、,氧,好氧型微生物,厌氧型微生物,严格厌氧,兼性厌氧微生物,多种细菌和大多数真菌,某些链球菌等,某些产甲烷杆菌,酵母菌,三、有害微生物的控制,消毒：利用某些理化因素，杀死物体内外一切病原微生物的措施，但对被消毒物体基本无害,灭菌：利用某些物化因素，杀死物体内外一切微生物的措施。,防腐：利用某些物化因素完全抑制或停止霉腐微生物生长的措施，以防止食品和其他物品的腐败和霉变。,化疗：利用具有高度选择毒性的药物抑制或杀死宿主体内病原微生物的措施，达到治疗疾病的目的。,1,、物理方法：,（,1,）高温：,干热,灭菌、湿热灭菌（水煮沸法、,高压,蒸汽锅法）、巴斯德消毒法,（,2,）低温：冷藏法、冷冻法（冰箱、干冰、液氮）,（,3,）辐射：紫外线、电离辐射、强可见光,（,4,）干燥和渗透压,（,5,）过滤,2,、化学方法,（,1,）消毒剂（乙醇）,（,2,）防腐剂（甲醛）,控制有害微生物生长的方法：,（,3,）抗生素,抑制细胞壁合成：青霉素,破坏细胞膜结构：多粘菌素,E,、段杆菌肽,S,破坏细菌膜；制霉菌素、两性霉素破坏真菌（外用）,抑制蛋白质合成：链霉素、卡那霉素、庆大霉素作用于,30S,亚基；红霉素、螺旋霉素作用于,50S,亚基,抑制核酸的合成：丝裂霉素,C,抑制,DNA,复制；放线菌素,D,抑制转录；利福平作用于,RNA,聚合酶,（,4,）抗代谢物：磺胺类药物使细菌生长因子叶酸组成成分对氨基苯甲酸的结构类似物，可取代对氨基苯甲酸与二氢蝶酸合成酶结合，干扰叶酸的正常合成，导致代谢混乱。,（,5,）、微生物的抗药性,抗药菌株产生钝化或分解药物的酶；抗药菌株中与药物作用部位结构发生改变；抗药菌株细胞膜通透性发生改变,第七节 发酵工程简介,密闭式发酵罐,微生物学的奠基人,伟大的巴斯德,我国的传统发酵产品酱油、醋、腐乳等享誉世界,我国的酿酒已经有,4000,多年的历史,我国的酱油距今已有,3000,年的历史,1857,年巴斯德证明发酵是由于微生物的作用,发酵工程的概念和内容,（一）发酵工程的概念,采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或者直接把微生物应用于工业生产的一种新技术。,发酵工程的概念和内容,（二）发酵工程的内容,菌种的选育,培养基的配制,灭菌,扩大培养和接种,发酵过程,产品的分离提纯等,一、发酵工程的内容,发酵是指利用微生物制造工业原料或工业产品的过程。根据各种微生物的特性，在有氧或无氧条件下利用生物催化,(,酶,),的作用，将多种低值原料转化成不同的产品的过程。如酿酒、制酱和醋等发酵技术古已有之。,20,世纪,40,年代中期美国抗菌素工业兴起，大规模生产青霉素以及日本谷氨酸盐,(,味精,),发酵成功，大大推动了发酵工程的发展。,70,年代以石油为原料生产单细胞蛋白，使发酵工程从单一依靠碳水化合物,(,淀粉,),向非碳水化合物过渡，从单纯依靠农产品发展到利用矿产资源，如天然气、烷烃等原料的开发。,80,年代初基因工程发展，人们能按需要设计和培育各种工程菌，在大大提高发酵工程的产品质量的同时，节约能源，降低成本，使发酵技术实现新的革命。,微生物菌体发酵 这是以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵。传统的菌体发酵工业：有用于面包制作的酵母发酵及用于人类或动物食品的微生物菌体蛋白发酵两种类型。,微生物酶发酵 酶普遍存在于动物、植物和微生物中。最初，人们都是从动、植物组织中提取酶，但目前工业应用的酶大多来自微生物发酵，因为微生物具有种类多、产酶的品种多、生产容易和成本低等特点,微生物代谢产物发酵 微生物代谢产物的种类很多，已知的有个大类,其中类属于药物。,微生物的转化发酵 微生物转化是利用微生物细胞的一种或多种酶，把一种化合物转变成结构相关的更有经济价值的产物。,生物工程细胞的发酵 这是指利用生物工程技术所获得的细胞，如重组的,工程菌,，细胞融合所得的,杂交,细胞等进行培养的新型发酵，其产物多种多样。,二、发酵工程与工艺控制,1,、发酵的一般过程,菌种的选育,要想通过发酵工程获得在种类、产量和质量等方面符合人们要求的产品，最重要的是要有优良的菌种。,怎样才能得到优良的菌种呢？,如果生产的是微生物直接合成的产物,可以从自然界中先分离出相应的菌种，再用物理或化学的方法使菌种产生突变，从突变个体中筛选出符合生产要求的优良菌种。,如果生产的是一般微生物不能合成的产品,可用基因工程、细胞工程的方法对菌种的遗传特性进行定向改造，以构建工程细胞或工程菌，从而达到生产相应产品的目的,培养基的配制,1,）根据不同的菌种，应选择不同的材料配制培养基。配制的培养基应满足微生物在碳源、氮源、生长因子、水、无机盐等方面的营养要求，并为微生物提供适宜的,pH,。,（,2,）培养基的营养要协调，以利于产物的合成。,（,3,）培养基在满足微生物的营养需求的基础上应尽量降低生产成本，以得到更高的经济效益。,灭菌,发酵工程所用的菌种大多是单一的纯种，整个发酵过程中不能混入杂菌。这是为什么呢？,在发酵过程中如混入其他微生物，将与菌种形成竞争关系，对发酵过程造成不良影响。,例如：如果在谷氨酸发酵过程中混入放线菌，则放线菌分泌的抗生素就会使大量的谷氨酸棒状杆菌死亡。如果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，将合成的青霉素分解掉。,灭菌,那如何防止杂菌的污染呢？,用高温、高压的方式，杀死所有杂菌的胞体、芽孢和孢子。,要在发酵前对培养基和发酵设施进行严格的灭菌处理。,怎样才算灭菌彻底呢？,扩大培养和接种,如何得到发酵生产所需要的大量菌体来缩短生产周期呢？,经过多次的扩大培养。,扩大培养是将培养到对数期的菌体分开，分头进行培养，以促使菌体数量快速增加，能在短时间里得到大量的菌体。,如何对菌种进行扩大培养呢？,扩大培养和接种,扩大培养与发酵生产过程中的培养有何不同呢？,扩大培养是为了让菌体在短时期内快速增殖，而发酵过程中的培养是为了获得代谢产物，目的不同采用的培养条件就有可能不同。,例如：在酒精发酵过程中，扩大培养是为了促使酵母菌快速增殖，因此是在有氧条件下进行。而在发酵产生酒精的过程中则必须在无氧条件下进行以获得大量的酒精,接种过程中要注意防止杂菌污染。,有了用于生产的充足的菌体，在接种时要注意什么事项呢？,2,、发酵过程,将菌体接种到装有培养液的发酵罐中，还需要对发酵过程进行检测和对发酵条件进行控制。这是为什么呢？,发酵产物主要在菌体生长的稳定期产生。因此，要在发酵过程中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，及时添加必需的培养基成分来延长菌体生长稳定期的时间，以得到更多的发酵产物。同时，还应对发酵条件进行严格控制。,发酵过程,哪些条件能影响菌体的发酵呢？,发酵生产中温度、,pH,、溶氧量、转速等对发酵过程有重大影响。,分离、提纯,代谢产物,。,采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来,采用蒸馏、萃取、离子交换等方法进行提取,菌体本身，如酵母菌和细菌等,三、发酵设备与发酵类型,1,、发酵设备,2,、发酵类型,（,1,）分批发酵,营养物和菌种一次加人进行培养，直到结束放出，中间除了空气进人和尾气排出，与外部没有物料交换。传统的生物产品发酵多用此过程，它除了控制温度和及通气以外，不进行任何其他控制，操作简单。但从细胞所处的环境来看，则明显改变，发酵初期营养物过多可能抑制微生物的生长，而发酵的中后期可能又因为营养物减少而降低培养效率，从细胞的增殖来说，初期细胞浓度低，增长慢，后期细胞浓度虽高，但营养物浓度过低也长不快，总的生产能力不是很高。,（）连续发酵,所谓连续发酵，是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同的速度流出培养液，从而使发酵罐内的液量维持恒定，微生物在稳定状态下生长。稳定状态可以有效地延长分批培养中的对数期。在稳定的状态下，微生物所处的环境条件，如营养物浓度、产物浓度、值等都能保持恒定，微生物细胞的浓度及其比生长速率也可维持不变，甚至还可以根据需要来调节生长速度。,四、发酵工程的应用,（一）在医药工业上的应用,1.,生产出了种类繁多的药品,2.,发酵工程对医药工业的一个重大贡献,应用发酵工程大量生产的基因工程药品，有人生长激素、重组乙肝疫苗、某些种类的单克隆抗体、白细胞介素,2,、抗血友病因子等。,发酵工程的应用,（二）在食品工业上的应用,主要包括以下三方面。,第一，生产传统的发酵产品，如啤酒、果酒、食醋等，使产品的产量和质量得到明显的提高。,第二，生产各种食品的添加剂。,第三，帮助解决粮食问题。,谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径,谷氨酸是味精的主要成分,谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径,谷氨酸棒状杆菌在一定的条件下能够利用环境中的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的？,选择菌种,是不是所有的谷氨酸棒状杆菌都可用于谷氨酸发酵生产呢？我们应该选育什么样的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的谷氨酸棒状杆菌做菌种才有可能获得大量的谷氨酸。,接种大规模的发酵生产需要大量的菌种，应先经过多次扩大培养,是否可以将所选择的优良谷氨酸棒状杆菌直接加入发酵罐中？,用于生产的菌种应选择处于对数期的谷氨酸棒状杆菌,培养基的配制,有了菌种用什么样的培养基去培养呢？,成分,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,：,7,8,这种培养基从组成成分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，从化学成分上看是天然培养基。,培养基应满足微生物生长所需要的碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等营养需求。,灭菌,配制好培养液后，是否可以立即加入菌种？,将培养液投放到发酵罐中，通入,98kPa,的蒸汽进行灭菌,不能,需要进行灭菌,培养,发酵过程中应该注意控制好哪些条件？,谷氨酸棒状杆菌是好氧菌,温度,Ph,氧气,培养过程中不断进行搅拌的目的是什么？,使培养液和菌种充分接触，提高原料的利用率,;,溶氧,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的谷氨酸,50-100g/L,提取出谷氨酸（蒸馏、萃取、离子交换）,提取出菌体（过滤、沉淀）,用适量的,Na,2,CO,3,溶液中和,浓缩,离心味精,