生物工程技术-5_精品文档PPT资料.ppt
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从自然界中先分离出相应的菌种;
2)2)利用诱变筛选出符合生产要求的优良菌种利用诱变筛选出符合生产要求的优良菌种利用诱变筛选出符合生产要求的优良菌种利用诱变筛选出符合生产要求的优良菌种;
3)3)利用基因工程、细胞工程的方法构建工程细胞或利用基因工程、细胞工程的方法构建工程细胞或利用基因工程、细胞工程的方法构建工程细胞或利用基因工程、细胞工程的方法构建工程细胞或工程菌。
工程菌。
举例:
可将人工合成的人的胰岛素基因与大肠杆菌的质可将人工合成的人的胰岛素基因与大肠杆菌的质可将人工合成的人的胰岛素基因与大肠杆菌的质可将人工合成的人的胰岛素基因与大肠杆菌的质粒结合,形成重组粒结合,形成重组粒结合,形成重组粒结合,形成重组DNADNA,再把重组再把重组再把重组再把重组DNADNA导入大导入大导入大导入大肠杆菌细胞内形成工程菌。
通过筛选则可培养出肠杆菌细胞内形成工程菌。
通过筛选则可培养出能生产人的胰岛素的菌种。
能生产人的胰岛素的菌种。
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物理或化学的方法使菌种产生突变(人工诱变人工诱变),从突变,从突变个体中筛选出符合生产要求的优良菌种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。
程菌,从而达到生产相应产品的目的。
2、培养基的配置11)培养基配置的原则:
)培养基配置的原则:
1.1.根据不同的菌种,选择不同的材料配制培养基。
根据不同的菌种,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、氮源长因子、水、无机盐配制的培养基应满足微生物在碳源、氮源长因子、水、无机盐配制的培养基应满足微生物在碳源、氮源长因子、水、无机盐配制的培养基应满足微生物在碳源、氮源长因子、水、无机盐等方面的营养要求,并为微生物提供适宜的等方面的营养要求,并为微生物提供适宜的等方面的营养要求,并为微生物提供适宜的等方面的营养要求,并为微生物提供适宜的PHPH。
2.2.培养基的营养要协调,以利于产物的合成。
培养基的营养要协调,以利于产物的合成。
3.3.培养基在满足微生物的营养需求的基础上应尽量降培养基在满足微生物的营养需求的基础上应尽量降培养基在满足微生物的营养需求的基础上应尽量降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。
低生产成本,以得到更高的经济效益。
22)举例:
)举例:
发酵生产常采用天然成分的液体培养基。
而且,经发酵生产常采用天然成分的液体培养基。
而且,经常用野生的植物淀粉、甘蔗渣、秸秆,以及乙醇、常用野生的植物淀粉、甘蔗渣、秸秆,以及乙醇、常用野生的植物淀粉、甘蔗渣、秸秆,以及乙醇、常用野生的植物淀粉、甘蔗渣、秸秆,以及乙醇、醋酸等石化产品代替粮食来配制培养基。
醋酸等石化产品代替粮食来配制培养基。
为什么要用液体培养基?
能满足菌体的营养需要;
能降低生产成本;
能减少对环境的污染。
能使营养物质在发酵过程中得到充分的利用;
还能为菌体提供更大的生存空间;
有利于生产过程中条件的控制和产物的提取。
为什么要用天然培养基?
3、灭菌灭菌的原因:
在发酵过程中如混入其他微生物,将与菌种形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成竞争关系,对发酵过程造成不良影响。
如果在谷氨酸发酵过程中混人放线菌,则放线如果在谷氨酸发酵过程中混人放线菌,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,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,将合成的青霉素这些杂菌则会分泌青霉素酶,将合成的青霉素分解掉。
分解掉。
4、扩大培养和接种扩大培养:
扩大培养是将培养到对数期的菌体分开,分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在短时间里得到大量的菌体接种:
有了用于生产的充足的菌体,在接种时要注有了用于生产的充足的菌体,在接种时要注意什么事项呢?
意什么事项呢?
接种过程中要注意防止杂菌污染接种过程中要注意防止杂菌污染5、发酵过程1.发酵产物:
发酵产物主要在菌体生长的稳定期产生。
2.发酵进程在发酵过程中随时取样检测培养液中细菌数目、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到更多的发酵产物。
3.发酵条件发酵生产中温度、发酵生产中温度、pH、溶氧量等对发酵过程溶氧量等对发酵过程有重大影响。
有重大影响。
6、分离提纯发酵产物不同,分离提纯的方法会有所不同,产物分离、提纯的一般方法是:
代谢产物:
蒸馏、萃取、离子交换等方法。
菌体本身:
过滤、沉淀。
从自然界分离的菌种从自然界分离的菌种从自然界分离的菌种从自然界分离的菌种产品基因工程基因工程基因工程基因工程诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种生产用菌种生产用菌种生产用菌种生产用菌种扩大培养扩大培养扩大培养扩大培养原原原原料料料料微生物菌体微生物菌体微生物菌体微生物菌体代谢产物代谢产物代谢产物代谢产物分离提纯分离提纯分离提纯分离提纯接种接种接种接种培养基配置培养基配置培养基配置培养基配置灭菌灭菌灭菌灭菌四、发酵工程的应用1.在医药方面:
1)发酵工程能生产人们所需的药品。
发酵工程能生产人们所需的药品。
例如:
通过青霉发酵能生产青霉素。
2)通过发酵工程能生产基因药品。
)通过发酵工程能生产基因药品。
将合成的人的胰岛素基因转移到大肠杆例如:
将合成的人的胰岛素基因转移到大肠杆菌细胞内构建成菌细胞内构建成“工程菌工程菌”,再通过培养,再通过培养“工程工程菌菌”即可获得人的胰岛素。
即可获得人的胰岛素。
四、发酵工程的应用2.在食品工业方面:
在食品工业方面:
1)1)发酵工程能为人们提供丰富优质的传统发酵产品。
发酵工程能为人们提供丰富优质的传统发酵产品。
如:
生产啤酒,果酒等。
2)2)发酵工程能生产各种食品添加剂。
例如发酵工程能生产各种食品添加剂。
例如,酸味剂:
柠檬酸、乳酸等;
鲜味剂:
谷氨酸等;
酸味剂:
色色色色素:
素:
-胡萝卜素等;
胡萝卜素等;
甜味剂:
高果糖浆等。
3)3)发酵工程能为解决人类粮食短缺问题开辟新途径。
发酵工程能为解决人类粮食短缺问题开辟新途径。
通过发酵可获得大量的微生物菌体例如:
通过发酵可获得大量的微生物菌体单细胞单细胞单细胞单细胞蛋白。
蛋白。
2020世纪世纪世纪世纪8080年代中期全世界的单细胞蛋白年产年代中期全世界的单细胞蛋白年产年代中期全世界的单细胞蛋白年产年代中期全世界的单细胞蛋白年产量已达量已达量已达量已达2.0x102.0x1077tt,广泛用于食品加工和饲料中。
广泛用于食品加工和饲料中。
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