新编生物工艺学知识点整理

临界氧浓度(critical value of dissolved oxygen concentration) ：指不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度。如对产物形成而言便称为产物合成的临界氧浓度。

下游技术（工程） （downstream processing）：对于由生物界自然产生的或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应等各种生物工业生产过程获得的生物原料，经提取分离、加工并精制目的成分，最终使其成为产品的技术。

盐析(Salt induced precipitation)：在高浓度的中性盐存在下，蛋白质（酶）等生物大分子物质在水溶液中的溶解度降低，产生沉淀的过程。 色谱分离（Chromatographic Resolution，CR）利用多组分混合物中各组分物理化学性质（如吸附力、分子极性、分子形状和大小、分子亲合力、分配系数等）的差别，使各组分以不同程度分布在固定相和流动相中。当多组分混合物随流动相流动时，由于各组分物理化学性质的差别，而以不同的速率移动，使之分离。 菌种的保藏方法：A斜面冰箱保藏法B沙土管保藏法 C石蜡油封存法 D真空冷冻干燥保藏法 E液氮超低温保藏法

微生物初级代谢调节:酶活调节、酶合成调节、遗传控制

修饰初级代谢中间体的三种生化过程:生物氧化与还原、生物甲基化、生物卤化

种子扩大培养造成染菌主要原因 ：设备渗漏、空气带菌、种子带菌 、灭菌不彻底、技术管理不善 整个下游加工过程应遵循四个原则：1) 时间短；2) 温度低3) pH适中4) 严格清洗消毒

固液分离的方法：重力沉降、浮选、悬液分离、介质过滤、离心。 常用破碎方法：【机械法】珠磨法、高压匀浆法、超声破碎法、X-press法【非机械法】酶溶法、化学渗透法、渗透压法、冻结融化法、干燥法 膜过滤法过程：微滤、超滤、纳滤和反渗透

离子交换树脂的理化性能指标：1）外观2）交联度3）化学稳定性4）机械强度5）交换量 白酒的四大香型：清香、酱香、浓香、米香 酶制剂的生产方法：固态发酵法、深层液体培养法 【菌种的衰退表观现象有哪些？】目的产物的产量下降；营养物质代谢和生长繁殖能力下降；发酵周期延长；抗不良环境的性能减弱。 【菌种的衰退原因】：菌种保藏不当；提供了不当的条件或不利的条件；经诱变得到的新菌株发生回复突变。

【菌种保藏方法】：斜面冰箱保藏法、沙土管保藏法、石蜡油封存法、真空冷冻干燥保藏法、液氮超低温保藏法 【连续发酵】：指培养基料液连续输入发酵罐，并同时放出含有产品的发酵液的培养方法。在这样的环境中培养，菌的生长就受到所提供基质的限制，培养液中的菌体浓度能保持一定的稳定状态。 与传统的分批发酵相比，连续培养有以下优点： ① 维持低基质浓度：可以除去快速利用碳源的阻遏效应，并维持适当的菌体浓度，使不至于加剧供氧的矛盾；② 避免培养基积累有毒代谢物；③ 可以提高设备利用率和单位时间的产量，节省发酵罐的非生产时间；④ 便于自动控制。

【连线】concentration factor浓缩率 separation factor分离因子 extraction萃取 reverse osmosis 反渗透 membrane separation膜分离 ion-exchange离子交换 cross-flow filtration错流萃取 membrane separation离心 ultra-filtration 超滤

【改变细胞膜通透性的方法】

1、限制培养基中生物素浓度在1～5mg/L，控制细胞膜中脂质的合成；

2、加入青霉素，抑制细胞壁肽聚糖合成中肽链的交联；

3、 加入表面活性剂如吐温80或阳离子表面活性剂(如聚氧化乙酰硬脂酰胺)，将脂类从细胞壁中溶解出来，使细胞壁疏松，通透性增加；

4、控制Mn2+、Zn2+

的浓度，干扰细胞膜或细胞壁的形成； 5、可以通过诱变育种方法，筛选细胞透性突变株。 【离子交换树脂的工作过程】：

1）树脂预处理：新树脂装入柱后，先用去离子水浸泡12h左右，使树脂充分吸水膨胀，再用2-3倍树脂体积10%左右食盐水浸泡4h以上。用水洗净残留的NaCl，再根据树脂类型和使用所需要的型号分别用酸和碱处理，最后调pH值至所需范围。 2）上柱交换交换方式：采用顺流和逆流进行 3）洗脱：用亲和力更强的同性离子取代树脂上吸附的目的产物。

4）树脂的再生：先用清水洗涤，然后用再生剂再生，最后用清水洗至所需pH值。

【枯草杆菌BF-7658液体深层发酵生产α-淀粉酶的发酵控制】： 种子制备：

孢子培养一般采用马铃薯培养基，于37℃下培养72 h，使菌体全部形成孢子即为成熟。 种子培养维持罐温37℃，罐压0.5～0.8 atm，10h后加大通风，当菌体处于对数生长期后期，立刻接种至大罐，种子培养一般14h左右。 发酵控制：温度37℃，罐压0.5 atm，通气量0～12 h控制0.5～0.6 VVM，12 h后控制在0.8～1.0 VVM，发酵后期控制在0.9 VVM。 发酵培养一般采用补料工艺，补料体积和基础培养基体积一般为1:3左右。从10 h左右开始补加，一般前期、后期少，中期大，根据菌体的生长情况来调整。

当pH低于6.5，细胞生长粗壮时可酌减；当pH高于6.5，细胞出现衰老并有空胞时可酌增，发酵周期一般为40 h。

提取：工业上回收α-淀粉酶一般采用硫酸铵盐析法。

【引起发酵液pH值异常波动的因素】pH下降：① 培养基中碳、氮比例不当。碳源过多，特别是葡萄糖过量，或者中间补糖过多加上溶氧不足，致使有机酸大量积累而pH下降；② 消泡剂加得过多；③ 生理酸性物质的存在，铵被利用，pH下降。 pH上升：① 培养基中碳、氮比例不当。氮源过多，氨基氮释放，使pH上升 ②生理碱性物质存在；③ 中间补料氨水或尿素等碱性物质加入过多。