生物科技行业生物制品工艺学年月考试复习资料.docx

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生物科技行业生物制品工艺学年月考试复习资料

（生物科技行业）生物制品工艺学年月考试复习资料

1、菌株分离：

就是将壹个混杂着各种微生物的样品通过分离技术区分开，且按照实际要求和菌株的特性采取迅速、准确、有效的方法对他们进行分离、筛选，进而得到所需微生物的过程。

2、筛选：

是指壹种以多数物质中按预定目标就某种具有特定性质的物质进行精选的操作过程。

3、工业菌种的育种：

是运用遗传学原理和技术对某个用于特定生物技术目的的菌株进行的多方位的改造。

通过改造，可使现存的优良性状强化，或去除不良性质或增加新的性状。

4、菌种的复壮：

狭义的复壮是壹消极措施，壹般指对已衰退的菌种进行复壮；广义的复壮是壹积极的措施，即在菌种的生产性状未衰退前就不断进行纯种分离和生产性状测定，以在群体中获得生产性状更好的自发突变株。

5、种子扩大培养：

指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得壹定数量和质量的纯种过程。

6、培养基：

是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料，壹般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐（包括微量元素）以及维生素和水等。

7、前体物质：

指某壹代谢中间体的前壹阶段的物质。

8、生长因子：

凡是微生物生长不可缺少的微量有机物质都称为生长因子。

9、分批培养：

是指在壹个密闭系统内投入有限数量的营养物质后，接入少量的微生物菌种进行培养，使微生物生长繁殖，在特定的条件下只完成壹个生长周期的微生物培养方法。

10、补料分批培养：

介于分批培养和连续培养之间的培养方法。

在微生物或动植物细胞培养过程中，随着营养物质消耗，间歇或连续地添加营养成分或新鲜培养基，但不同时收获培养液。

11、连续培养：

又称连续发酵，指在分批式液体深层培养至微生物对数后期时，以壹定的流速向发酵罐中连续添加灭菌的新鲜液体培养基，同时以相同的流速自发酵罐中排出发酵液的发酵方法。

12、发酵热：

是发酵过程中释放出来的净热量。

各种产生的热量和各种散失的热量的代数和就叫做净热量。

13、初级代谢产物：

微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动必需的物质和能量。

如蛋白质、核酸等。

14、次级代谢产物：

是指微生物生长到壹定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该生物无明显生理功能，或且非是微生物生长和繁殖所必需的物质，如抗生素、毒素、激素、色素等。

15、淀粉的液化：

利用化学或生物催化剂，在具有壹定量的水和壹定的温度条件下，使淀粉分子断裂而变成较小分子，使淀粉糊的粘度显著下降而成为流动性较好的流体的过程。

主要有酸法和酶法。

16、代谢控制发酵：

用人工诱变的方法，有意识地改变微生物的代谢途径，最大限度地积累产物。

17、抗生素：

是由微生物或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的壹类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。

18、热原：

是在生产过程中由于被污染后由杂菌所产生的壹种内毒素。

热原注入体内引起恶寒高热，严重的引起休克。

19、前体：

能被微生物直接利用，以构成次级代谢产物结构的壹部分，而其本身结构没有大的变化，这种物质称为前体。

20、介质过滤除菌：

是使空气通过经高温灭菌的介质过滤层，将空气中的微生物等颗粒阻截在介质层中，而达到除菌的目的。

壹般是棉花、活性炭，也有采用玻璃纤维、焦炭等。

21、同型发酵：

是葡萄糖经EMP途径降解为丙酮酸，丙酮酸在丙酮酸脱氢酶的催化下仍原为乳酸的过程。

理论转化率为100%，实际转化率80%之上。

22、异型发酵：

是某些乳酸细菌利用HMP途径，分解葡萄糖为5-磷酸核酮糖，再经差向异构酶作用变成5-磷酸木酮糖，然后经磷酸酮解酶催化裂解，生成3-磷酸甘油醛和乙酰磷酸。

3-磷酸甘油醛经EMP途径后半部分转化为乳酸。

理论转化率为50%。

1、筛选菌种的性能鉴定壹般采用俩步法，即初筛和复筛，经过多次重复筛选，直到获得1～3株较好的菌株，供发酵条件的摸索和生产试验，进而作为育种的出发菌株。

2、工业菌种育种的方法诱变、基因转移、基因重组。

3、菌种保藏的方法有冷冻保藏、干燥保藏、低温保藏、传代保藏、悬液保藏法。

对于重要的菌种，应该选用不同的保藏方法保藏，以避免菌种丢失，其主要保藏原理降低微生物的代谢水平或使其处于休克状态，所以低温，少水环境均可或者俩者兼用.

4、发酵过程的主要控制要测量的参数能够分为物理参数、化学参数以及生物参数。

5、培养基组成物质按化学成分分为：

合成培养基、天然培养基。

按物理性质分为：

固体，液体。

按用途分为：

选择性培养基、鉴别培养基、富集培养基等

6、发酵生产中的培养基往往是依据生产流程和作用分为斜面培养基、种子培养基、发酵培养基

6、培养基的组成物质有碳素化合物、氮素化合物、水、微量元素（无机盐类）、生长因子。

7、有机氮源：

花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母膏、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟等。

无机氮源：

铵盐、硝酸盐、氨水等。

8、发酵工业中为保证纯种培养，在生产菌种接种培养之前，要对培养基、空气系统、消泡剂、流加物料、设备、管道进行灭菌；仍要对生产环境进行消毒，防止杂菌和噬菌体的大量繁殖。

9、发酵工业中除菌的方法有培养基的加热灭菌（包括常压或蒸汽高压加热法）、空气的过滤除菌、紫外线或电离辐射、化学药物灭菌。

10、过滤介质壹般是棉花、活性炭，也有采用玻璃纤维、焦炭等。

11、壹般来说，微生物学的生长和培养方式能够分为：

分批培养、连续培养、补料分批培养

12、根据菌体生长、繁殖的关系将合成代谢产物分为初级代谢产物和次级代谢产物。

13、柠檬酸发酵的糖质原料有薯类：

甘薯、薯干、木薯、木薯干、马铃薯、薯渣；谷类：

玉米、小麦、面粉、大米；淀粉：

谷类和薯类加工的淀粉；砂糖：

白砂糖、赤砂糖、糖蜜；淀粉糖：

淀粉水解糖（单糖、双糖、糊精、葡萄糖母液）；果实、粮食加工下脚料：

各种含糖果实、糖食加工的下脚料等。

14、抗生素的发酵培养基主要成分包括碳源、氮源、无机盐类、微量元素、生长因子和前体。

15、柠檬酸的生物合成途径是葡萄糖经EMP、HMP途径降解生成丙酮酸，丙酮酸壹方面氧化脱羧生成乙酰CoA，另壹方面经CO2固定化生成草酰乙酸，草酰乙酸和乙酰CoA缩合生成柠檬酸。

16、发酵过程中常用的化学消泡剂主要有天然油脂：

玉米油、豆油、棉籽油等；聚醚类：

聚氧丙烯甘油（GP）、聚氧乙烯氧丙烯甘油（GPE），它们以壹定的比例配制的消泡剂称泡敌；高级醇和酯类：

十八醇、聚二醇等；硅酮类：

最常用的是聚二甲基硅氧烷，也称二甲基硅油。

它表面能低，表面张力也较低，在水及壹般油中的溶解度低且活性高。

1、发酵工业对菌种的要求？

答：

①能在廉价原料制成的培养基上生长，且生成目的产物产量高、易于回收；②生长较快，发酵周期短；③培养条件易于控制；④抗噬菌体及杂菌污染的能力强；⑤菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定；⑥对放大设备的适应性强；⑦菌种不是病原菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素。

2、诱变育种步骤

答：

①出发菌株的选择；②处理菌悬液的制备；③诱变处理；④中间培养；⑤分离和筛选。

3、调节溶氧速率的方法？

答：

①调节通气量；②调节氧的分压：

富氧，增加空气压力；③调节气液接触时间：

增加液位高度，增设挡板；④调节气液接触面积：

提高搅拌速率，空气分布管及其直径；⑤调节培养液的特性：

粘度、表面张力、菌体浓度，离子浓度。

4、简述种子培养基的目的及其特点？

答：

培养种子的目的：

扩大培养，增加细胞数量；同时也必须培养出强壮、健康、活性高的细胞，为了使细胞迅速进行分裂或菌丝快速生长。

种子培养基特点：

①必须有较完全和丰富的营养物质，特别需要充足的氮源和生长因子；②种子培养基中各种营养物质的浓度不必太高。

供孢子发芽生长用的种子培养基，可添加壹些易被吸收利用的碳源和氮源；③种子培养基成分仍应考虑和发酵培养基的主要成分相近。

5、培养基中微量元素的主要作用是什么？

答：

微量元素（无机盐类）是微生物生命活动所不可缺少的物质。

主要作用是：

①构成菌体成分；②作为酶活性基的组成部分或维持酶的活性；③调节渗透压、pH值、氧化仍原电位等；④作为自养菌的能源。

6、用工艺流程图表述发酵生产中制备无菌空气的过程？

答：

空气→高空取气管→除尘器→空气压缩机→贮气罐→壹级冷却器→油水分离器→二级分离器→除雾器→加热器→总过滤器→分过滤器→无菌空气

7、简述纤维介质阻留微粒的机制？

答：

①阻拦截留：

微粒随空气气流向前运动，当气流为层流时，随气流运动的粒子在接近纤维表面的部分由于和过滤介质接触而被纤维吸附捕集，这种作用称之为阻拦截留。

空气流速愈小，纤维直径愈细，阻拦截留作用愈大。

可是在介质过滤的除尘除菌中，阻拦截留且不起主要作用。

②惯性碰撞截留：

空气气流流速大时，气流中的微粒具有较大的惯性力。

当微粒随气流以壹定速度向纤维垂直运动因受纤维阻挡而急剧改变运动方向时，由于微粒具有的惯性作用使它们仍然沿原来方向前进碰撞到纤维表面，产生摩擦粘附而使微粒被截留在纤维表面，这种作用称惯性碰撞截留。

截留区域的大小决定于微粒运动的惯性力，所以，气流速度愈大，惯性力大，截留效果也愈好。

③布朗扩散运动：

直径小于1μ的微粒在运动中往往产生壹种不规则的布朗运动，使微粒间相互凝集成较大的粒子，从而发生重力沉降或被介质截留。

可是这种作用只有在气流速度较低时才较显著。

④重力沉降作用机理：

重力沉降是壹个稳定的分离作用，当微粒所受的重力大于气流对它的拖带力时，微粒就容易沉降。

⑤静电吸附作用机理：

干空气对非导体的物质相对运动磨擦时，会产生诱导电荷，纤维和树脂处理过的纤维，尤其是壹些合成纤维更为显著。

8、引起发酵液pH上升或者下降的因素有那些？

答：

（1）引起pH下降的因素：

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之溶解氧不足，致使有机酸大量积累。

消泡油加的过多。

生理酸性物质的存在，氨被利用，pH下降。

（2）引起pH上升的因素：

培养基中碳氮比例不当，氮源过多，氨基氮释放，使pH上升

生理碱性物质的存在。

中间补料中氨水或尿素等碱性物质加入过多使pH上升。

9、pH值调节和控制的方法有哪些？

答：

①调节培养基的原始pH值，或加缓冲溶液（如磷酸盐）制成缓冲能力强、pH值变化不大的培养基，或使盐类和碳源的配比平衡。

②可在发酵过程中加入弱酸或弱碱进行pH值的调节，进而合理地控制发酵条件；也可通过调整通风量控pH值。

③采用生理酸性铵盐作为氮源时，由于NH+4被微生物细胞利用后，剩下的酸根会引起发酵液pH值的下降，在培养液中可加入碳酸钙来调节pH值。

④在发酵过程中根据pH值的变化可用流加氨水的方法来调节，同时又可把氨水作为氮源供给。

最好是采用自动控制连续流加方法。

⑤如果仅用酸或碱调节pH值不能改善发酵情况时，进行补料是壹个较好的办法，它既调节了培养液的pH值，又可补充营养，增加培养液的浓度和减少阻遏作用，进壹步提高发酵产物的产率。

⑥以尿素作为氮源进行流加调节pH值，是目前国内味精厂普遍采用的方法。

尿素流加引起的pH值变化有壹定的规律性，易于控制操作。

由于通风、搅拌和微生物细胞内脲、酶的作用使尿素分解放出氨，使pH值上升；氨被微生物利用和形成代谢产物，使pH值降低，再次反复进行流加就可维持壹定的pH值。

10、说说过多的持久性泡沫会给发酵带来哪些不利影响？

答：

①使发酵罐的装填系数减少；②造成逃液，导致产物的损失；③泡沫“顶罐”有可能使培养基从搅拌的轴封渗出，增加了染菌的机会；④由于泡沫的液位变动，以及不同生长周期微生物随泡沫漂浮或粘附在罐盖或罐壁上，会使微生物生长的环境发生了改变，影响了微生物群体的效果，增加微生物群体的非均壹性；⑤影响通气搅拌的正常进行，妨碍了微生物的呼吸，造成发酵异常，导致最终产物产量下降；⑥使微生物菌体提早自溶，这壹过程的发展又会促使更多的泡沫生成；⑦为了将泡沫控制在壹定范围内，就需加入消泡剂，将会对发酵工艺和产物的提取带来困难。

11、化学消泡的原理？

答：

①化学消泡剂是表面活性剂，消泡剂本身的表面张力相对于发酵液来说是比较低的，壹旦接触到气泡的表面，将会使气泡膜局部的表面张力降低，力的平衡受到破坏，因而使气泡破裂或合且，最后导致泡沫破裂。

②当泡沫表面层存在着极性的表面活性物质而形成双电层时，加入带相反电荷的表面活性剂，能够降低膜的弹性（机械强度），或加入某些具有强极性的物质和起泡剂争夺液膜上的空间，且使液膜的机械强度降低，进而促使泡沫破裂。

③当泡沫的液膜具有较大的表面黏度时，加入某些分子内聚力较弱的物质，可降低膜的表面黏度，从而促使液膜的液体流失而使泡沫破裂。

12、柠檬酸、乳酸、核酸、氨基酸、抗生素的主要生产菌种

答：

柠檬酸的生产菌种：

黑曲霉。

乳酸的生产菌种：

德氏乳杆菌是乳酸生产常用乳酸菌。

核酸的生产菌种：

发酵法生产核酸的产生菌主要有：

枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、产氨短杆菌及其变异株。

氨基酸的生产菌种：

1谷氨酸生产菌主要是：

棒状杆菌属、短杆菌属、小杆菌属及节杆菌属中的细菌。

②赖氨酸生产菌主要是：

黄色短杆菌，乳糖发酵短杆菌，谷氨酸棒杆菌。

抗生素的生产菌种：

国内的青霉素的生成菌种分为：

丝状菌（黄孢子丝状菌、绿孢子丝状菌）;球状菌（白孢子球状菌、绿孢子球状菌）。

我国生产上采用的是绿色丝状菌。

链霉素的产生菌是灰色链霉菌、比基尼链霉菌、灰肉链霉菌。

四环素的产生菌是金色链霉菌、龟裂链霉菌。

13、简述黑曲霉中柠檬酸的积累机制主要概括为哪些方面？

答：

①Mn2+缺乏，抑制了蛋白质合成导致细胞内NH4+水平升高和壹条不产生ATP的呼吸链，这俩方面因素分别解除了柠檬酸和ATP对PFK的代谢调节，促进EMP途径畅通；

②由结构型的丙酮酸羧化酶提供草酰乙酸；

③壹旦柠檬酸的浓度升高，就会抑制异柠檬酸脱氢酶，从而进壹步促进柠檬酸自身积累。

14、简述柠檬酸发酵的主要控制点？

答：

①EMP畅通无阻：

控制Mn2+，提高NH4+，解除柠檬酸对PFK的抑制。

控制溶氧，防止侧系呼吸链失活；

②通过CO2固定反应生成C4二羧酸，强化这壹反应；

③柠檬酸后序的酶的酶活性丧失或很低，控制培养基中的Fe2+的浓度。

15、简述糖蜜的预处理方法？

答：

糖蜜预处理：

生产上主要采用黄血盐法和石灰硫酸法，目的是去除金属离子和部分蛋白质，以及用树脂处理法降低生物素的含量，以免影响氨基酸的积累。

①黄血盐处理法：

糖蜜稀释至400Bx，加入糖蜜质量0.1-0.45%的黄血盐，升温至95℃，维持30min，打入澄清罐，4h后吸取上清液，配制发酵液。

②石灰硫酸法：

糖蜜稀释至400Bx，加入生石灰，糖蜜质量的1％，调pH至9－10，在70－80℃通风搅拌15min，然后用硫酸调pH至3－4.5，静止4h吸取上清液，配制发酵液。

16、试述淀粉俩次加酶喷射液化工艺过程（包括工艺流程及操作说明）？

答：

工艺流程：

调浆------配料-----壹次喷射液化-----液化保温------二次喷射------高温维持------二次液化------冷却------（糖化）

在配料罐内，将淀粉加水调浆成淀粉乳，用Na2CO3调pH，使pH值处在5.0-7.0之间，加入0.15%的氯化钙作为淀粉酶的保护剂和激活剂，最后加入耐高温α-淀粉酶，料液经搅拌均匀后用泵打入喷射液化器，在喷射器中出来的料液和高温蒸汽直接接触，料液在很短时间内升温至95-97℃，此后料液进入保温罐保温60min，温度维持在95-97℃，然后进行二次喷射，在第二只喷射器内料液和蒸汽直接接触，使温度迅速升至145℃之上，且在维持罐内维持该温度3-5min左右，彻底杀死耐高温α-淀粉酶，然后料液经真空闪急冷却系统进入二次液化罐，将温度降低到95-97℃，在二次液化罐内加入耐高温α-淀粉酶，液化约30min，用碘呈色试验合格后，结束液化。

17、简述谷氨酸发酵中控制细胞渗透性采用的方法和机理？

答：

细胞透性的调节，壹般通过向培养基中添加化学成分（如生物素、油酸、甘油、表面活性剂、青霉素等），达到抑制磷脂、细胞膜的形成或阻碍细胞壁的正常生物合成，使谷氨酸生产菌处于异常生理状态，解除细胞对谷氨酸向胞外漏出的渗透障碍。

①生物素：

影响磷脂的合成及细胞膜的完整性；②油酸：

直接影响磷脂的合成及细胞膜；③甘油：

甘油缺陷型菌株丧失α-磷酸甘油脱氢酶，不能合成α-磷酸甘油和磷脂。

限量供应，控制了细胞膜中和渗透性直接关系的磷脂含量，使谷氨酸排出胞外而积累；④表面活性剂：

对生物素有拮抗作用，拮抗不饱和脂肪酸的合成，导致磷脂合成不足，影响细胞膜的完整性，提供细胞膜对谷氨酸的渗透性；⑤青霉素：

抑制细菌细胞壁的后期合成，形成不完整的细胞壁，使细胞膜失去保护，使胞内外的渗透压差导致细胞膜的物理损伤，增大谷氨酸向胞外漏出的渗透性.

18、谷氨酸高产菌模型特征

答：

①丧失或有微弱的-酮戊二酸脱氢酶活力，使-酮戊二酸不能继续氧化；

②CO2固定能力强，使四碳二羧酸全部由CO2固定反应提供，而不走乙醛酸循环；

③谷氨酸脱氢酶的活力很强，且丧失谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的反馈抑制和反馈阻遏，同时，NADPH2再氧化能力弱，这会使-酮戊二酸到琥珀酸的过程受阻；

④有过量的NH4+存在，-酮戊二酸经氧化仍原共轭氨基化反应而生成谷氨酸却不形成蛋白质，从而分泌泄漏于菌体外；

⑤同时，谷氨酸生产菌应不利用体外的谷氨酸，使谷氨酸成为最终产物。

⑥生产菌株仍应该具有生物素合成缺陷、油酸合成缺陷和甘油合成缺陷等特点。

19、简述谷氨酸发酵过程中泡沫的形成及消除泡沫的方法？

答：

（1）泡沫的形成：

搅拌和通风；发酵液中含有蛋白胨、玉米浆、黄豆粉是主要的发泡剂；发酵液感染杂菌和噬菌体

（2）泡沫的消除（控制）：

调整培养基的成分（少加或缓加宜起泡的原材料）；改变某些物理化学参数；改变发酵工艺；采用机械消泡或消泡剂消泡

20、论述谷氨酸发酵中杂菌污染的主要原因有哪些？

如何防治？

答：

杂菌污染的主要原因分析：

①种子带菌。

②罐体和管件渗漏所引起的染菌。

③死角。

④空气系统染菌。

⑤环境污秽造成染菌。

杂菌污染的防治和挽救：

①壹级种子经平板检查确认无菌后，方可接入二级种子中。

②二级种子冷却，小于10℃保压12～16h，平板检验确认无杂菌后，再接入发酵罐。

③发酵0~6h后，大幅度染菌，镜检发现球菌，应放罐重消毒，消毒温度适当降低。

④发酵12h后，发现污染有少量芽孢或杆菌，但光密度尚正常，pH仍有升降，耗糖壹般，谷氨酸产量在0.2％之上，则可加大通风量，按常规发酵到底。

⑤发酵后期确认染球菌，则可加热至70—80℃放罐。

⑥发现染菌的罐，下次空罐消毒加入甲醛后，再用蒸汽熏蒸0.12~0.17L／m3。

⑦加强车间卫生管理，防止活菌体飞扬。

⑧选用抗药性菌种。

21、简述赖氨酸的代谢控制发酵的方法？

答：

①优先合成的转换—渗漏缺陷型的选育；

②切断支路代谢—营养缺陷型的选育；

③选育结构类似物抗性突变株；

④解除代谢互锁；

⑤增加前体物的合成和阻塞副产物生成；

22、离子交换法提取赖氨酸的工艺流程及要点说明？

答：

（1）工艺流程：

发酵液→菌体分离→上清液→离子交换→真空浓缩→结晶→离心分离→粗结晶→重结晶→离心分离→结晶→干燥→Lys成品

（2）要点说明：

①发酵液的处理：

菌体分离；②离子交换吸附及洗脱：

铵型阳离子交换树脂，洗脱剂为氨水加氯化铵；用茚三酮检查流出液，pH9.5～12，得率可达90%～95%；③真空浓缩：

去除氨，且提高Lys含量，真空时温度65℃，浓度22～23°Bé；④中和结晶：

加入工业盐酸，搅拌，pH5.2，自然冷却结晶，至5℃结晶完全（粗结晶，含壹分子结晶水的粗L-Lys盐酸盐）；⑤重结晶：

用蒸馏水溶解，11-12°Bé，加入活性炭脱色，压滤，再真空浓缩至22°Bé，再结晶、冷却、离心分离且水洗；⑥干燥：

60℃热风干燥，去结晶水，得到L-Lys盐酸盐，含水0.1%以下。

23、IMP发酵生产菌种应具备的条件：

答：

①选择肌苷酸酶弱或丧失的出发菌株（不分解肌苷酸）;

②切断IMP向下的俩条支路，使IMP大量生成和积累；

③选育结构类似物双重抗性突变株；

④限量添加Mn2+，解除细胞膜渗透型障碍。

24、从鸟甘酸的生物合成途径及其调节机制分析，要积累鸟苷，应使鸟苷生产菌（枯草芽孢杆菌）具备哪些条件？

答：

①枯草芽孢杆菌具有GMP的环形支路：

菌株因丧失SAMP合成酶（Ade－）活性，切断从IMP到AMP的通路，使生成的IMP全部转向合成GMP，同时丧失GMP仍原酶活性，使生成的GMP不致仍原为IMP。

②为了积累鸟苷，核苷酶或核苷磷酸化酶等鸟苷分解酶的活性必须微弱；

③鸟苷酸（GMP）是嘌呤核苷酸全合成的终产物，为了积累鸟苷，必须解除GMP对PRPP转胺酰酶，IMP脱氢酶及GMP合成酶等的反馈抑制和阻遏。

（封闭基因或选择渗漏）

④为了抑制肌苷产生，高效率积累鸟苷，由IMP脱氢酶及GMP合成酶所催化的反应应该比核苷酸酶（IMP---IR）所催化的反应优先进行。

25、离子交换树脂法提取肌苷酸的工艺流程及说明？

答：

（1）工艺流程：

发酵液→过滤→酸化ph1.5→阳离子树脂吸附→流出液碱化ph9.5→阴离子树脂吸附→洗脱→减压浓缩→溶解→结晶→溶解→重结晶→肌苷酸精品

（2）提取工艺说明：

过滤、酸化：

发酵液加活性白土（15g/L），压滤除菌体，清液加1.5倍体积的0.1mol/LHCl；

阳离子交换：

732#（H＋）型树脂，上柱液体积为湿树脂体积的6倍。

流出液用NaOH溶液调pH8.5-9.5；

阴离子交换：

上柱液体积为湿树脂体积的6倍，90％肌苷酸被吸附；

洗脱：

先用水冲洗柱子，再用0.05mol/LHCl洗涤至流出液pH为3.5；然后用含0.05mol/LHCl和0.05mol/LNaCl混合液进行洗脱。

收集肌苷酸流出液；

减压浓缩：

将洗脱液用40％NaOH调pH至7.5，减压浓缩15－20倍体积；

结晶：

浓缩液加入2倍体积的95％乙醇，低温育晶，析出肌苷酸粗品；

重结晶：

肌苷酸粗品加水溶解，加乙醇低温结晶，过滤，晶体用30％乙醇洗涤2－3次⑧肌苷酸精品：

湿肌苷酸晶体烘干，制得肌苷酸精品。

26、简述抗生素的作用机制有哪几类？

答：

①抑制细胞壁合成的抗生素；

②影响细胞膜功能的抗生素；

③抑制核酸合成的抗生素；

④抑制蛋白质合成的抗生素；

⑤抑制生物能作用的抗生素。

27、青霉素和头孢菌素合成的代谢调控？

答：

①碳源分解代谢物阻遏；②赖氨酸的反馈调节；③L－甲硫氨酸（调节物）对头孢菌素C形成的促进作用；④在头孢菌素C的合成过程中，扩环和羟化是其中的关键反应和限速阶段。

⑤缬氨酸是青霉素生物合成的前体物。

28、青霉素发酵中造成异常溶氧可能原因？

答：

①染菌：

溶氧迅速下降，镜检。

②染噬菌体：

溶氧上升，C下降，发酵液迅速转稀，应及早处理，严防扩大；

③代谢异常：

可能是有机酸大量积累，溶氧不足引起泡沫：

29、青霉素提炼工艺中采用了哪些单元操作，为什么？

答：

①预处理：

发酵液加少量絮凝剂沉淀蛋白。

原因：

浓度较低，含有大量杂质。

目的在于浓缩目的产物，去除大部分杂质，改变发酵液的流变学特征，利于后续的分离纯化过程。

②过滤:

去除蛋白、菌体及其它杂质

③萃取：

正相萃取：

从滤液萃取到乙酸丁酯；反相萃取：

从乙酸丁酯反萃取到水相中。

反复萃取2~~3次，达到结晶要求。

④脱色：

萃取液中添加活性炭，除去色素、热源，过滤，除去活性炭。

在提取液中加活性炭150-300g/10亿单位。

⑤结晶：

萃取液用0.5MNaOH萃取得pH6.4-6.8钠盐水浓缩液。

加2.5倍体积丁醇，16－26℃，0.67-1.3KPa下真空蒸馏。

水和丁醇形成共沸物而蒸出。

蒸出馏分中含水达2-4%时，停止蒸馏。

钠盐结晶析出。

结晶经过洗涤（丁醇4-6L/10亿）、干燥后，得到青霉素产品。