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微生物工程课后习题

1-微生物工程概论

一.什么是微生物工程?

微生物工程是以微生物为主体,应用生物科学,特别是微生物学的理论和方法,结合现代工程技术手段,利用微生物的某种特定性状和功能,按照人们设计的蓝图,改良、加工、繁殖微生物,以获取微生物体本身或其代谢产物等有用物质,为人类生产、生活为目的的一门新兴学科。

二.微生物工程主要应用在哪些领域?

试举例说明。

微生物工程在食品工业中的应用:

含醇饮料:

葡萄酒、果酒、黄酒、白酒、啤酒、白兰地、威士忌、伏特加、金酒、香槟酒、朗姆酒等。

传统调味品及发酵食品:

酱、酱油、醋、豆鼓、豆腐乳、饴糖、泡菜等。

发酵乳制品:

奶酒、干酪、酸奶等;

微生物工程在医药卫生中的应用:

抗生素,氨基酸,维生素,甾体激素,生物制品等

微生物工程在轻工业中的应用:

糖酶,蛋白酶,果胶酶,脂肪酶,凝乳酶,过氧化氢酶

微生物工程在化工能源产品中的应用:

烷烃:

甲烷。

醇及溶剂:

乙醇、甘油(丙三解)等。

有机酸:

醋酸、丙酸等

多糖:

右旋糖酐、黄原胶等。

清洁能源:

氢气等。

微生物工程在农业中的应用:

生物农药:

微生物杀虫剂、防治病害如杀稻瘟菌素等。

生物除草剂:

利用微生物产生的环己酰胺、谷氨酰胺合成酶等除草;

生物增产剂:

赤霉素是一种能促种子萌芽、植株助长的植物生产素。

还有固氮菌、钾细菌、磷细菌、抗生菌制剂作为辅助肥料及抗菌增产剂。

食用菌和药用真菌:

主要品种有蘑菇、草菇、香菇、猴头菌、灵芝银耳、木耳、冬虫夏草等。

微生物工程在环境保护中的应用:

厌气发酵法:

如沼气发酵;

好气发酵法:

如活性污泥对工业和生活污水处理;

三.什么是半合成抗生素?

试举例说明。

某些天然抗生素在去侧链后,可用化学合成法接上新的侧链而改变原有抗菌谱或其它特性,这样的抗生素就被称为半合成抗生素。

例:

常用的半合成青霉素:

甲氧苯青霉素(新青Ⅰ)、乙氧萘青霉素(新青Ⅱ)、苯唑青霉素(新青Ⅲ)、氨苄青霉素、羟氨苄青霉索等。

常用的半合成头孢菌素:

第一代:

头孢噻吩钠(先锋1号)头孢氨苄(先锋4号)头孢羟氨苄头孢唑啉(先锋5号)头孢拉啶(先锋6号)头孢硫脒头孢克罗头孢噻啶(先锋2号)头孢来星(先锋3号)头孢乙腈头孢匹林头孢替唑第二代:

头孢呋辛钠头孢呋辛酯头孢孟多头孢呋辛钠头孢克洛头孢替安头孢美唑头孢西丁头孢丙烯头孢尼西第三代:

头孢噻肟钠头孢哌酮头孢他啶头孢曲松头孢唑肟头孢甲肟头孢匹胺头孢替坦头孢克肟头孢泊肟酯头孢他美酯头孢地秦头孢噻腾头孢地尼头孢特仑头孢拉奈拉氧头孢头孢布烯头孢米诺头孢罗齐第四代:

头孢吡肟头孢匹罗头孢唑南等。

其他半合成抗生素:

丁胺卡那霉素、强力霉素、乙酰螺旋霉素等。

四.深层培养技术

又称沉没培养法。

有时也称液体培养法。

在深层的液体培养中进行的一种发酵培养方法。

操作时将无菌空气通入容器中,不断搅拌,使微生物充分与氧气接触而迅速繁殖。

占地面积小,劳动力省,产量高,适合于机械化和自动化生产。

适用于需氧性微生物。

2-生产菌种的来源

一.微生物工程的工业生产具有哪三要素?

生产菌种的性能

发酵及提纯工艺条件

生产设备

二.一般菌种分离纯化和筛选的步骤是什么?

标本采集标本材料的预处理富集培养菌种初筛菌种复筛性能鉴定菌种保藏。

三.常用的标本预处理的方法有哪些?

举例说明。

(1)采用热处理方法减少材料中的细菌数小单孢菌属

(2)采用膜过滤和离心的方法浓缩水中的细胞小单孢菌属、链霉菌属

(3)采用化学方法链霉菌属

(4)诱饵法:

将固体基质(如蛇皮、花粉)等加到待检的土壤或水中,待其菌落长出后再铺平板分离。

小瓶菌属、游动菌属

(5)空气搅拌法:

在空气中搅拌,收集孢子沉淀,如稻草的处理。

四.菌种分离的方法有哪些?

1.施加选择性压力分离法

2.随机分离方法3-菌种保藏的原理和方法

5-微生物的代谢调节和代谢工程

一.微生物的代谢类型、调节方式、调节部位

1.分解代谢和合成代谢

2.细胞透性的调节代谢途径区域化代谢流向的调控代谢速度的调控

3.细胞质:

酵解;磷戊糖途径;糖原合成;脂肪酸合成;线粒体:

丙酮酸氧化;三羧酸循环;b-氧化;呼吸链电子传递;氧化磷酸化,细胞核:

核酸合成,内质网:

蛋白质合成;磷脂合成

二.酶活调节和酶量调节的区别

酶活性调节:

是对现有的酶在活性变化上进行调节,它不会涉及酶量的变化,

酶量的调节:

不涉及现有酶活性的变化,只是通过影响酶合成或酶合成速率以控制酶量变化,达到控制代谢过程的目的。

从调节作用的特点上看:

酶活性调节的效果既及时又迅速,但由于酶量调节涉及到酶蛋白合成,它调节的效果相应地来得慢。

五.前体与诱导物的区别

有时难于区分促进作用是诱导物的作用还是前体的作用。

一般,可把那些能在生长期内、生产期前促进产物合成的化合物看做诱导物,而前体往往只在生产期内起作用。

另外,诱导物可以被非前体的结构类似物取代。

六.次级代谢的调节主要有哪些方式

碳代谢物的调节作用

氮代谢物的调节作用

磷酸盐的调节作用

次级代谢中的诱导作用及产物的反馈作用

次级代谢中细胞膜透性调节

四.在工业发酵上如何应用代谢调节理论,试举例

1.各种发酵条件对微生物代谢的影响

在微生物发酵过程中,发酵条件适合与否是发酵过程成败的重要条件,因为发酵条件既能影响微生物的生长,又能影响代谢产物的形成。

例如在谷氨酸发酵过程中,发酵条件不同,则发酵生成的主要产物也不同,如下表:

2.使用诱导物

许多与蛋白质、糖类或其他物质降解有关的酶类都是诱导酶,在发酵过程中加入相应的底物作为诱导物,可以有效的增加这些酶的产量。

如加入槐糖(1,2-β-D-葡二糖)诱导木霉菌的纤维素酶的生成,木糖诱导半纤维素酶和葡萄糖异构酶的生成等。

 

3.添加生物合成的前体

前体是指加入到发酵培养基中的某些化合物,能被微生物直接结合到产物分子中去,而自身的结构无多大变化,且具有促进产物合成的作用。

如青霉素G的生产中,苯乙酰-CoA是限速性因子,补加苯乙酸或其衍生物都能增加青霉素G的产量。

三.酶合成调节的诱导和阻遏、诱导剂、阻遏物

诱导:

是指在某种化合物作用下,导致某种酶合成或合成速率提高的现象。

阻遏:

是在某种物质作用下导致某种酶合成停止或合成速率降低的现象。

诱导剂:

能够诱导某种酶合成的化合物称为该酶的诱导剂。

阻遏酶合成的物质称为阻遏物。

七.代谢工程及三种方式

1.代谢工程是指利用基因工程技术,定向地对细胞代谢途径进行修饰、改造,以改变微生物的代谢特性,并与微生物基因调控、代谢调控及生化工程相结合,构建新的代谢途径,生产新的代谢产物的工程技术领域。

2.改变代谢途径改变代谢途径是指改变分支代谢途径的流向,阻断其他代谢产物的合成,以达到提高目标产物的目的。

改变代谢途径有各种方法,如加速限速反应、改变分支代谢途径流向、构建代谢旁路、改变能量代谢途径等不同方法。

扩展代谢途径将催化一系列反应的多个酶基因,克隆到不能产生某种新的化学结构的代谢产物的微生物中,使之获得产生新的化合物的能力;利用基因工程手段,克隆少数基因,使细胞原有无关的两条代谢途径联结起来,形成新的途径,产生新的代谢产物;将催化某一代谢途径的基因组克隆到另一生物中,使之发生代谢转移,产生目的产物。

构建新的代谢途径指在引入外源基因后,使原来的代谢途径向后延伸,产生新的末端产物。

或使原来的代谢途径向前延伸,可以利用新的原料合成代谢产物。

6-培养基

一.孢子培养基、种子培养基和发酵培养基及基本配制要求

孢子培养基是供菌种繁殖孢子的一种常用固体培养基

(1)营养不要太丰富(特别是有机氮源),否则不易产孢子。

(2)所用无机盐的浓度要适量,不然也会影响孢子量和孢子颜色。

(3)要注意孢子培养基的pH和湿度。

种子培养基是供孢子发芽、生长和大量繁殖菌丝体,并使菌体长得粗壮,成为活力强的“种子”。

种子培养基的营养成分要求比较丰富和完全,氮源和维生素的含量也要高些,成分要考虑在微生物代谢过程中能维持稳定的pH,其组成还要根据不同菌种的生理特征而定。

发酵培养基是供菌种生长、繁殖和合成产物之用。

①培养基能够满足产物最经济的合成。

②发酵后所形成的副产物尽可能的少。

③培养基的原料应因地制宜,价格低廉;且性能稳定,资源丰富,便于采购运输,适合大规模储藏,能保证生产上的供应。

④所选用的培养基应能满足总体工艺的要求,如不应该影响通气、提取、纯化及废物处理等。

二.了解发酵培养基的组成,发酵培养基常用的原料以及其中的基本概念

见ppt第六章二三

三.掌握发酵培养基优化与设计的思路

见ppt第六章二三

四.C、N比

培养基中碳氮比的影响极为明显。

氮源过多,会使菌体生长过于旺盛,pH偏高,不利于代谢产物的积累,氮源不足,则菌体繁殖量少,从而影响产量,碳源过多,则容易形成较低的pH,若碳源不足,易引起菌体衰老和自溶。

一般工业发酵培养基的C:

N为100:

0.2~2.0

谷氨酸产生菌的C:

N为100:

15~21

五.补料的作用

丰富培养基,避免了菌体过早衰老,使产物合成的旺盛期延长;

控制了pH值和代谢方向;

改善了通气效果,避免了菌体生长可能受到的抑制;

补料还能补足发酵液的体积。

补料的物质:

碳、氮、水及其他。

六.促进剂

所谓产物促进剂是指那些非细胞生长所必须的营养物,又非前体,但加入后却能提高产量的添加剂。

7-种子扩大培养

一.种子扩大培养的目的是什么?

使发酵周期缩短,设备利用率提高

二.何谓种子接种龄、接种量?

接种龄是指种子罐中培养的菌丝体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。

接种量是指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。

三.为什么种子要逐级扩大培养?

接种量的需要菌种的驯化缩短发酵时间、保证生产水平

四.影响种子质量的因素有哪些?

孢子的质量

培养基

培养条件

种龄

接种量

五.保证种子质量有哪些措施?

菌种稳定性的检查

无(杂菌)检查

8-发酵工艺控制1

一.温度对发酵的影响主要表现在哪些方面?

1.温度对微生物细胞生长的影响

温度对菌生长和生产的影响是各种因素综合表现的结果。

从酶动力学来看,温度升高反应速率加大,生长代谢加快,生产期提前。

但因酶本身很易因热而失去活性,温度越高,酶的失活也越快,表现在菌体易于衰老,发酵周期的缩短,影响产物的最终产量。

2.温度对产物形成的影响

活化能E的大小说明酶反应速率受温度大小影响而变化。

根据公式可测得青霉菌生长的活化能E=34kJ/mol,呼吸的活化能E=72kJ/mol;青霉素合成的活化能E=112kJ/mol。

从这些数据可见,青霉素合成速率对温度最为敏感。

3.温度影响发酵液的物理性质

温度除了直接影响发酵过程中各种反应速率外,还通过改变发酵液的物理性质,间接影响菌的生物合成。

例如温度会影响基质和氧在发酵液中的溶氧和传递速率,菌对某些基质的分解吸收速度等。

4.温度影响生物合成的方向

温度还会影响生物合成的方向。

例如,四环素发酵中金色链霉菌同时能产生金霉素。

在低于30℃温度下,该菌种合成金霉素能力较强。

当温度提高,合成四环索的比例也提高。

在温度达35℃则只产生四环素而金霉素合成几乎停止。

二.如何控制发酵过程中的pH值?

(1)调节基础培养基的配方调节碳氮比(C/N)添加缓冲剂

(2)补料控制直接加酸加碱补加碳源或氮源

三.为何说溶氧可作为发酵异常情况的指示?

(1)发酵中污染好气性杂菌。

溶氧会一反往常在较短的时间内,如2—5小时跌到零附近。

跌零后长时间不回升。

这比无菌试验预报几乎提前4—5个小时。

但不是一染杂菌溶氧就掉到零,要看杂菌的种类和数量。

(2)中间补料是否得当可以从溶氧变化看出。

赤霉素发酵时有的罐批会出现发酸现象,遇到发酸时氨基氮迅速上升,溶氧会很快升高。

这是由于供氧条件不强的情况下补料时机掌握不当和间隔过密,导致长时间溶氧处于较低水平所致,

(3)操作故障或事故引起的发酵异常现象,也能从溶氧变化中得到反映。

例如,停搅拌后,未能及时开动或搅拌发生故障、空气未能与液体充分接触等均会使溶氧比通常所处水平低得多。

一次加油过多也会使溶氧水平显著降低。

四.发酵液中的溶氧如何控制?

发酵液中溶氧的任何变化都是氧的供需不平衡的结果。

所以控制溶氧水平可从氧的供需着手。

OTR=kLa(c*-cL)

OTR为单位体积发酵液氧的传递速率;

kL为氧传质系数;

a为比表面面积;

kLa体积溶氧系数;

c*为氧在水中的饱和度;

cL为发酵液中的溶氧浓度;

A.先从供氧方面考虑,

OTR=kLa(c*-cL)

因此,kLa和c*提高的因素都能使供氧提高。

c*提高可采取下列办法:

(1)在通入的空气中掺入纯氧,使氧分压增高;

(2)提高罐压。

但同时会增加二氧化碳的溶解度(CO2在水中溶解度约比O2高30倍),影响pH及可能会影响菌的代谢。

另外还会增加对设备的强度要求;

(3)改变通气速率,其作用是增加液体中夹持气体体积的平均成分。

这仅限于通气量较小的情况下使用。

影响KLa的因素

(1)搅拌对溶氧浓度的影响

搅拌的作用:

打散气泡,增加气液相的有效接触面积;

形成涡流,延长气泡在液体中的停留时间;

增加液体大湍动程度,减少气体传递阻力;

使培养液中的成分均匀分布。

2)空气流量空气流量越大,kLa越大,但有一定的限度。

(3)发酵液性质

(4)微生物生长细胞浓度与kLa反比关系

(5)消泡剂暂时引起DO的下降,但最终会改善通气。

(6)离子强度电解质浓度越大,kLa越大。

B.需氧方面:

影响因素包括:

菌种、细胞浓度、培养基成分和浓度;其中菌体浓度是最主要的。

此外除了供需氧方面的因素外,降低温度可以提高溶氧

在工业上,还可以用中间补料、液化培养基、中间补水、添加表明活性剂等工艺措施,来改善溶氧。

五.二氧化碳对发酵有何影响?

如何控制?

1.CO2对菌体生长具有抑制作用。

当排气中CO2的浓度高于4%时,微生物的糖代谢和呼吸速率下降。

2.CO2对发酵的影响

①对发酵促进。

如牛链球菌发酵生产多糖,最重要的发酵条件是提供的空气中要含5%的CO2。

②对发酵抑制。

如对肌苷、异亮氨酸、组氨酸、抗生素等发酵的抑制

③影响发酵液的酸碱平衡

CO2在发酵液中的浓度变化不像溶解氧那样有一定的规律。

它的大小受到许多因素的影响,如细胞的呼吸强度、发酵液的流变学特性、通气搅拌程度、罐压大小、设备规模等。

对CO2浓度的控制主要看其对发酵的影响,如果对发酵有促进作用,应该提高其浓度;反之,应降低其浓度。

提高通气量和搅拌速率,有利于CO2的排出。

降低通气量和搅拌速率,有利于提高CO2在发酵液中的浓度。

CO2的产生与补料控制有密切关系。

如补糖可降低发酵液中CO2的浓度,并降低培养液的pH值。

六.泡沫给发酵带来的副作用主要表现在那些方面?

1)降低了发酵罐的装料系数。

大多数罐的装料系数力0.6~0.7,余下的空间用予容纳泡沫。

一般充满这些空间的泡沫只占所需培养基的10%。

2)增加了菌群的非均一性由于泡沫液位的变动,以及不同生长周期微生物随泡沫漂浮,或粘在罐壁,使附着的菌体改变了环境,有的分化,有的瓦解,影响了菌群的整体效果。

3)增加了污染杂菌的机会培养基随泡沫溅到铀封处容易染菌。

4)导致产物的损失大量起泡引起“逃液”,如降低通气量或加入消泡剂将干扰工艺过程。

5)消沫剂的加入将给提取工序带来困难。

七.如何控制发酵中泡沫的产生?

8.5.3.1机械方法消沫

机械消沫是依靠物理学的原理,即靠机械力引起强烈振动或者压力变化促使泡沫破裂。

消沫装置可放在罐内或罐外。

机械消沫的优点在于不需要引进外界物质,如消沫剂,可减少培养液性质复杂化的程度,也可节省原材料,减少污染机会。

但其缺点是不能从根本上消除引起稳定泡沫的因素。

8.5.3.2消泡剂消沫

机理:

1.当泡沫的表层存在着由极性的表面活性物质形成双电层时,可以加入另一种具有相反电荷的表面活性剂,以降低泡沫的机械强度或加入某些具有强极性的物质与发泡剂争夺液膜上的空间,降低液膜强度,使泡沫破裂。

2.当泡沫的液膜具有较大的表面粘度时,可以加入某些分子内聚力较小的物质,以降低液膜的表面粘度,使液膜的液体流失,导致泡沫破裂。

9染菌的控制

10-发酵过程的参数检测

1.发酵过程的参数分为哪几类?

各举几个例子。

物理参数中,温度、压力、空气流量、转速、补料速度和泡沫位

化学参数主要包括:

pH值、溶解氧浓度、二氧化碳浓度、细胞浓度、基质浓度、产物浓度等。

间接参数是由以上参数经计算得到的。

•如对发酵尾气组分分析获得的数据进行计算,可以得到好氧速率、二氧化碳释放率和呼吸商,进而会计算出菌体浓度和基质消耗速率等。

•另外,如呼吸强度、氧传递系数、比生长速率、菌体生长速率、产物得率等

2.什么是传感器?

传感器的作用是什么?

传感器通常是指能够将非电信号转换为电信号的器件。

作用是感受被测量的变化,并直接从被测对象中提取检测信息,也即将来自外界的各种信号转换成电信号。

3.测定DO的氧电极需满足那些条件?

其读数有那些表示方法?

1)在长时间内能稳定工作;

2)电极输出电流足够大并与DO成正比;

3)电极功能受液流影响小;

4)电极响应快速灵敏;

5)测量时不易受培养基中温度的影响;

6)电极必须能耐高温(不超过120℃)灭菌消毒;

7)电极应具有合理的结构和合适的外形。

4.菌浓度的测定有那些方法?

在使用浊度法测量菌的浓度时要注意那些问题?

称重法,离心叠集法,光学(浊度)法,细胞蛋白质测定法,核酸测定法,ATP测定法,染色计数法,平板培养法等多种直接测量方法。

11-微生物反应动力学

一.据动力学分型方法,可将分批发酵过程分为哪三个类型?

各有何特点?

见第六章二三

二.何谓分批培养?

可分为哪几个时期?

各有何特点?

分批培养指的是一次投料,一次接种,一次收获的间歇培养方式。

延滞期、对数生长期、减速期、稳定期(静止期)和衰亡期。

1.延滞期

刚接种后的一段时间内,几乎未见菌体浓度的增加,这过程一般称为延滞期或适应期。

工业生产要求尽可能缩短延滞期。

2.对数期

在这一阶段中,由于培养基中的营养物质比较充足,有害代谢物很少,所以细胞的生长不受到限制,细胞浓度随培养时间指数增长,称为指数生长期,也称对数期。

3.减速期

从指数生长到生长稳定期有一过渡,称为减速期,减速期的长短取决于菌对限制性基质的亲和力,例如对基质的亲和力高,则减速期将很短,反之,则长。

4.稳定期(静止期)

当生长速率下降到零时,便进入该期,这一时期菌体代谢十分活跃,许多次级代谢产物在此期合成。

因此也被称为生产期或分化期。

5.衰亡期

细胞开始死亡,活细胞的浓度不断下降。

三.什么是补料分批发酵、连续发酵?

各有何优缺点?

补料分批发酵又称半连续发酵或流加分批发酵,是指在分批发酵过程中,间歇或连续地补加新鲜培养基的发酵方式。

v优点

v使发酵系统中维持很低的基质浓度;

v不会产生菌种老化和变异等问题。

v缺点

v存在一定的非生产时间;

v和分批发酵比,中途要流加新鲜培养基,增加了染菌的危险。

培养基料液连续输入发酵罐,并同时放出含有产品的相同体积发酵液,使发酵罐内料液量维持恒定,微生物在近似恒定状态

v优点

v1)可以提高设利用率和单位时间的产量,节省发酵罐的非生产时间。

v2)发酵中各参数趋于衡值,便于自动控制。

v3)易于分期控制。

可以在不同的罐中控制不同的条件。

v缺点

v容易染菌:

发酵周期长,杂菌污染机会多。

v容易引起菌种的变异,使生产能力下降:

长时间的培养,也就是多次数的传代,培养条件的变化等。

四.连续培养中µ与D之间有何关系?

单级连续培养中进入稳定状态后,细胞的µ与D相等。

五.连续培养又可分为哪些类型?

按设备:

可分为罐式、管式;

按控制方法:

恒成分培养、恒浓度培养;

按菌种:

循环式、非循环式;

按发酵罐的级数:

单级或多级连续培养。

11-微生物下游加工工程概论

一.微生物工程下游加工工程有何特点?

1).培养液中所含欲提取的生物物质浓度很低,杂质含量却很高。

2.)下游加工过程的代价昂贵,回收率不高;

3)欲提取的生物物质通常很不稳定。

遇热、极端pH、有机溶剂会引起失活或分解。

4.)发酵或培养都是分批操作、生物变异性大,各批发酵液不尽相同,这就要求下游加工有一定的弹性,特别是对染菌的批号,也要能处理。

二.微生物工程下游加工过程应遵循哪几条原则?

是胞内产物还是胞外产物

原料中产物和主要杂质浓度

产物和主要杂质的物理化学特性及差异

产品用途和质量标准

产品的市场价格

废液的处理方法等

三.微生物工程下游加工过程分为几个阶段?

1)培养液(发酵液)的预处理和固液分离;

2)初步纯化(提取);

3)高度纯化(精制);

4)成品加工。

12-发酵液的预处理和过滤

一.发酵液预处理的目的是什么?

改变发酵液的物理性质,加快悬浮液中固形物沉降的速度;

尽可能使产物转入便于以后处理的相中(多数是液相);

能够除去部分杂质。

二.在发酵液的预处理过程中,杂蛋白的去除方法主要有哪些?

1.等电点:

蛋白质不带电荷,蛋白质凝聚。

这种方法一般和其他方法共用,如调节pH的同时,加入有机酸盐或重金属盐等使蛋白质沉淀。

2.变性:

1)加热,加热还能使液体粘度降低,加快过滤速度。

2)大幅度改变pH:

在抗生素生产中,常将发酵液pH调至偏酸性范围(pH2—3)或较碱性范围(pH8—9)使蛋白质凝固,一般以酸性下除去的蛋白质较多。

3)加酒精、丙酮等有机溶剂或表面活性剂等:

加有机溶剂使蛋白质变性的方法通常只适用于所处理的液体数量较少的场合。

3.利用吸附作用除去蛋白质。

如在枯草杆菌发酵液中,常加入氯化钙和磷酸二氢钠,形成庞大的凝胶,将蛋白质、菌体和其他不溶性粒子吸附并包裹在其中而沉淀。

三.何谓凝聚和絮凝?

絮凝方法有何优缺点?

凝聚:

是在中性盐作用下,由于双电层排斥电位的降低,而使胶体体系不稳定的现象。

这种方法形成的颗粒较小,不能有效分离。

絮凝:

是指在某些高分子絮凝剂存在下,基于架桥作用,使胶粒形成粗大的絮凝团的过程,是一种以物理的集合为主的过程。

絮凝剂具有用量少,絮凝体粗大,分离效果好,絮凝速度快以及种类多等优点,所以适用范围广。

它们的主要缺点是存在一定的毒性,特别是阳离子型聚丙烯酰胺。

四.影响发酵液过滤的因素有哪些?

如何提高过滤性能?

(详见第六章二三)

1.菌种。

发酵条件。

-培养基的组成

-未用完培养基的数量

-消沫油

-发酵周期

2.等电点

蛋白质变性

吸附

凝聚和絮凝

加入助滤剂

直接在发酵液中形成填充-凝固剂

酶解作用

五.微生物细胞破碎的常用方法主要有哪些?

1.机械方法

-球磨机

-高压匀浆器

-X-press法

-超声波破碎

2.非机械方法

-酶解

-渗透压冲击

-冻结和融化

-干燥法

-化学法

六.如何测定细胞对破碎率?

1.直接测定法:

利用显微镜或电子微粒计数器可直接计数完整细胞的量,所以可用于破碎前后的细胞计量。

2.间接测定法

(1)测定

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