1.3 发酵工程及其应用 课件【新教材】 2020-2021学年人教版（2019）高二生物选择性必修三

2021 第3节 发酵工程及应用 世界上第一个应用于临床的抗生素。 青霉素 课堂篇探究学习 与社会的联系 1.发酵工程的形成 微生物纯培养技术的建立 密闭式发酵罐的设计成功 人们对发酵原理的认识 发酵工程形成 2.发酵工程的基本环节 选育菌种 配制培养基 接种 灭菌 扩大培养 在自然界中筛选或通过诱变育种、基因工程育种等方式获得优良菌种 菌种确定后，要选择原料制备培养基。配方往往要反复试验才能确定 工业发酵罐体积大，接入的菌种多，发酵前要对菌种扩大培养 发酵工程使用的菌种多为单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大降低。培养基和发酵设备均需严格灭菌 学科网原创 电动机 排气管 pH计 冷却水排出口 冷却夹层 发酵液 搅拌叶轮 生物传感器装置 空气入口 放料管 阀门 培养物或营养物质的加入口 观察孔 取样管 温度传感器和控制装置 冷却水进入口 接种 发酵罐内发酵 2.发酵工程的基本环节 中心环节 在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。 如谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸；在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N -乙酰谷氨酰胺。 发酵罐示意图 分离、提纯 产物 获得产品 2.发酵工程的基本环节 发酵罐内发酵 如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。 2.发酵工程的基本环节 选育菌种:可以从自然界中筛选,也可通过诱变育种或基因工程获得 扩大培养 发酵罐内发酵:发酵工程的中心环节。在了解发酵进程的同时,还要控制发酵条件。如环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖,而且会影响微生物代谢物的形成 接种 灭菌:不能有杂菌污染。如在青霉素生产过程中如果污染了杂菌,某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉 分离、提纯产物: (1)若产品是微生物本身,可采用过滤、沉淀等方法; (2)若产品是代谢物,可根据产物性质采取适当的措施 获得产品 中心环节 一般包括：菌种的选育， 扩大培养， 培养基的配制、灭菌， 接种