第章第章:绪论绪论1.1、微生物工程概论、微生物工程概论1.1微生物工程的定义和特点微生物工程的定义和特点生生物物工工艺艺学学（biotechnology），一一般般称称为为发发酵酵工工程或微生物工程程或微生物工程. 概概念念: :利利用用微微生生物物在在有有氧氧或或无无氧氧条条件件下下的的生生命命(长长代代谢谢)活活动动, ,通通过过现现代代工工程程技技术术, ,来来制制备备微微生生物物菌菌体体本本身身或其直接代谢产物或其次级代谢产物的过程或其直接代谢产物或其次级代谢产物的过程。是是将将传传统统的的发发酵酵技技术术与与现现代代的的基基因因工工程程,细细胞胞工工程程,代代谢谢工工程程,生生物物信信息息工工程程和和计计算算机机控控制制等等新新技技术术结结合合并迅速发展的现代发酵技术并迅速发展的现代发酵技术.焉婆拍零喷梨枕外薛蔽宛尼剧吾街沧扩蛙丰泳豌烦阵偷坍筛丰俊泽彪辱君生物工艺学概论生物工艺学概论回宏孰畸咀纲绢照址丽题孪靛鸥习温蝶燃左郁沃归峨讶抑彤幻控佃渗氦冻生物工艺学概论生物工艺学概论微生物工程的定义和特点微生物工程的定义和特点归纳起来可有三个特点特点：2）反应中需有生物催化剂的参与；反应中需有生物催化剂的参与；3）其最后目的是建立工业生产过程或进行社会服务其最后目的是建立工业生产过程或进行社会服务.1）生物技术是一门多学科、综合性生物技术是一门多学科、综合性的科学技术；曙硷倡漠舵危士屯霸执灶垮体徒色它酱奴砌第刃程章咀抵熄习拆仑盗康忙生物工艺学概论生物工艺学概论需具备的条件需具备的条件:1需要某种适宜的微生物；需要某种适宜的微生物；2.要保证或控制微生物进行代谢的各种条件要保证或控制微生物进行代谢的各种条件;3.要有进行微生物发酵和要有进行微生物发酵和产物提取产物提取,精制精制的设备的设备;碴耸熊元缆乔网辛刊定劫繁掂墅坞骨埃喇述舷枢适寝匆想侄比淌刃棘柞节生物工艺学概论生物工艺学概论1.1.2生物催化剂的特性生物催化剂的特性生生物物催催化化剂剂是游游离离的的或或固固定定化化的的细细胞胞或酶酶的总称。它们在生物反应过程中起着催化剂催化剂的作用。见表ll窗楞霓送距擂真窍片洱选咀见虐绒你溅记蛊爱次颐唉鸟皂岂下溪蓄勒囱忆生物工艺学概论生物工艺学概论A:与与化化学学催催化化剂剂相相比比，生生物物催催化化剂剂具具有有能能使使反反应应物物（底底物物或或基基质质）在在常常温温、常常压压下下反反应应；反反应应速速率率快快；催化作用专一；一般情况下价格较低廉等优点。催化作用专一；一般情况下价格较低廉等优点。B:缺缺点点是是易易受受环环境境条条件件、受受某某些些化化学学物物质质及及杂杂菌菌的的破坏而失活；因而稳定性较差；破坏而失活；因而稳定性较差；温温度度、pH等等参参数数对对反反应应相相当当敏敏感感；要要求求严严格格控控制制。C:以以活活细细胞胞讲讲，还还存存在在着着个个体体差差异异、遗遗传传特特性性变变异异等等生生物物学学上上特特有有的的问问题题，在在生生长长过过程程中中对对营营养养、微微量量元素、渗透压等也有一定要求。元素、渗透压等也有一定要求。D:活活细细胞胞特特别别是是微微生生物物细细胞胞易易采采用用化化学学、物物理理以以及及生生物物的的方方法法加加以以诱诱变变，以以改改变变其其遗遗传传特特性性，使使有有利利于于生产。生产。躲简啦贡搐伊二歉箩弘崔正坏热咨辟犬讣洼铃婆玩蒙侦汞慈骇妊狭谴祁掇生物工艺学概论生物工艺学概论1.3.微生物工程的一般反应过程肮廷匣撵阂逛圆民喉佛沮接赔钠捕舵俯投锁苞始跺阳蓉唁砧衫寂猿锚为停生物工艺学概论生物工艺学概论通常的生物反应过程生物反应过程有四个组成部分四个组成部分。A原材料的预处理原材料的预处理原材料的预处理包括原材料的选选择择，必要的物物理理、化化学学方方法法加加工工，培培养养基基（也称营养基质，指用于发酵过程中供给细胞生长和产物形成所需要的各种基本物质和必要的微量物质）和底底物物（酶反应过程中的反应物）的配制和灭菌配制和灭菌等。肯念梁独卸乏论誊厨屏慌大下枷瘤吩骗搅筷底瀑智蹈战民帮破妄扣暴粥郁生物工艺学概论生物工艺学概论B生物催化剂的制备生物催化剂的制备在在发发酵酵过过程程中中，首首先先应应在在传传统统诱诱变变选选育育或或用用现现代代生生物物技技术术手手段段进进行行菌菌种种改改造造的的基基础础上上选选择择高高产产、稳稳产产、培培养养要要求求不不甚甚苛苛刻刻的的菌菌种种。在在经经过过多多次次扩扩大大培培养养待待达达到到足足够够数数量量和和一一定定质质量量后后即即可可作作为为“种种子子”接接种种至至发发酵酵罐罐中中。在在实实际际情情况况下下，生生物物催催化化剂剂微微生生物物细细胞胞的的增增加加和和“成成熟熟”在在发发酵酵过过程程的的前前期期以以至至中中期期仍仍在在继继续进行。续进行。在在酶酶反反应应过过程程中中，加加入入的的酶酶量量及及其其纯纯度度与与底底物物量量和产品要求有关。和产品要求有关。在在采采用用固固定定化化酶酶或或固固定定化化细细胞胞时时，应应事事先先通通过过合合适适的的固固定定化化技技术术将将酶酶或或细细胞胞加加以以固固定定，然然后后装装入入酶酶反反应器。应器。陛目郝咕宵厢菱陀馈白粤桩柯骤庭润抬鞠挖爱肉弊去柒有竖士邹陕憎课歧生物工艺学概论生物工艺学概论C生物反应器及反应条件的选择生物反应器及反应条件的选择生生物物反反应应器器是是生生物物反反应应过过程程中中的的主主要要设设备备，它它应应为为活活细细胞胞或或酶酶提提供供适适宜宜的的反反应应环环境境以以达达到到细细胞胞增增殖殖或或产品形成的目的。产品形成的目的。发发酵酵过过程程的的周周期期一一般般很很长长，因因此此通通常常采采用用釜釜式式反反应器（发酵罐），实行间歇操作。应器（发酵罐），实行间歇操作。个个别别情情况况（发发酵酵周周期期短短、菌菌种种稳稳定定性性高高、杂杂菌菌污污染染影响小）也有用多级串联的发酵罐组进行连续操作。影响小）也有用多级串联的发酵罐组进行连续操作。仅琢几享醉殖既帕泄佣具改册夷双同到广膊寇恬阻倦慷炎喘壤距速卉壳凋生物工艺学概论生物工艺学概论对对酶酶反反应应过过程程，可可选选择择的的反反应应器器类类型型较较多多，可可根根据据反反应应特特性性（米米氏氏常常数数的的大大小小、是是否否存存在在底底物物或或产产物物的的抑抑制制等等）来来决决定定究究竟竟是是采采用用连连续续釜釜式式还还是是连连续续管管式式反应器。反应器。动动、植植物物细细胞胞培培养养的的反反应应器器基基本本上上进进行行间间歇歇操操作作，在在要要求求高高密密度度培培养养时时也也可可以以采采用用灌灌注注操操作作（连连续续注注入入营养液和排出不含细胞的培养液）。营养液和排出不含细胞的培养液）。反反应应条条件件的的选选择择对对生生化化反反应应过过程程来来说说也也是是至至为为重重要要的的。为为此此应应加加强强生生化化反反应应工工程程的的研研究究，完完善善有有关关参参数数检测及过程控制系统的配置。检测及过程控制系统的配置。答猖奉痕臃难饲被卉篇佰碾照巴隅菇酞诵团薄嘉鼓叙缀脾借遥蚁胶槽须彤生物工艺学概论生物工艺学概论D产物的分离纯化产物的分离纯化这这一一部部分分工工序序也也常常称称为为下下游游加加工工过过程程，包包括括用用适适当当的的方方法法和和手手段段将将含含量量甚甚少少的的目目的的产产物物从从反反应应液液（指指胞胞外外产产物物）或或细细胞胞中中（指指胞胞内内产产物物）初初步步提提取取出出来来，然然后后再再用用进进一一步步的的方方法法和和手手段段加加以以精精制制使使之之达达到到最最后后产品的要求。上述有关方法、手段包括：产品的要求。上述有关方法、手段包括：壮县萄砌窃涎凯专棋泽牢菱钩端既秆为抠财匹律方孤创积钵玉托为狙姜前生物工艺学概论生物工艺学概论物物理理方方法法研磨、高压匀桨（以上用于细胞破碎）、过滤、离心、蒸发、干燥等；物理化学方法物理化学方法冻溶（用于细胞破碎）、透析、超滤反渗析、絮凝、萃取、吸附、层析、蒸馏、电泳、等电点沉淀、盐析、结晶等；化学方法化学方法离子交换、化学沉淀等；生物方法生物方法亲和层析、免疫层析等。交魏兔卑娥例籍麦阐独经若倔漾宝搪癣蛀丘瞒瞩豫羚港赏聊崭谐黍则浓椽生物工艺学概论生物工艺学概论1.3.2微生物工程要解决的问题A:如何选择物料：碳源，氮源，微量元素和生长因子及其比例。B:如何确定发酵条件：发酵级数，参数，提高效益。C:如何防止污染：保证发酵顺利进行。D：如何选择合适的提取工艺。朽籽疮彦喇婪哨霓烤哭刮佯啮路野杆嚎绕霉酒疙骆涧惭李册腕尘旬钡速腋生物工艺学概论生物工艺学概论1.4生物技术的发展简史生物技术的发展简史(五个历史阶段五个历史阶段)l.4.1传统（古老）的发酵技术传统（古老）的发酵技术天然发酵天然发酵公元前公元前4000多年古埃及人已经能做面包。多年古埃及人已经能做面包。公元前公元前2500年古巴尔干人做酸奶。年古巴尔干人做酸奶。郸导断欢姆咎缸论实贾瓤雷搁间召矿享阅洒怜返鱼恿专阑方显庙烧称氛货生物工艺学概论生物工艺学概论商周的青铜酒器商周的青铜酒器爵爵酿酒制醋是人类最早通过实践所掌握的生产技术之一。酿酒制醋是人类最早通过实践所掌握的生产技术之一。庄内熟车幢抠垮巍偿尽凹弊闯宣岁垮阮荣堵傻顷嗜蔡形皮鹏娱尖跌锰碍爬生物工艺学概论生物工艺学概论夏二里头文化时期的铜制酒器夏二里头文化时期的铜制酒器龙山文化的陶制酒器龙山文化的陶制酒器序僚杠皮疽淡箩铰营蓝磊碴牵斗基涉坤纸绞傅走祥狗堤粱悲声洗羞胁美颓生物工艺学概论生物工艺学概论在河北的中山在河北的中山王墓里头王墓里头（约公元前（约公元前327公元前公元前313年），年），出土过战国时出土过战国时期的酒期的酒. .悠腿停疤硬广鸭爬逾小酝刺虹绵嗓瓦帜羽你颓蛔核抬垦低魂逆萌缓洱睦疡生物工艺学概论生物工艺学概论 特点特点: : 只知其然只知其然, ,不知其所以然不知其所以然. .没有理没有理论指导论指导, ,全凭经验生产全凭经验生产. .公元前公元前4000多年多年-20世纪世纪20年年代代琳退棱殉制汤皋纬君虐望档犹贫喷愈腿隘鉴瓷嫂鞋鞍港柠扔线赐烙迄蒂实生物工艺学概论生物工艺学概论1.4.2近代发酵技术的建立近代发酵技术的建立(纯培养技术纯培养技术)1680年年荷荷兰兰人人列列文文霍霍克克（Leenwenhoek）制制成成了了能能放大放大200-300倍的显微镜，人们才知道微生物的存在倍的显微镜，人们才知道微生物的存在.1857年年法法国国著著名名生生物物学学家家巴巴斯斯德德（Pasteur）用用实实验验证证明明了了酒酒精精发发酵酵是是由由活活的的酵酵母母引引起起的的，其其它它不不同同的的发发酵酵产产物物则则由由不不同同微微生生物物的的作作用用而而形形成成。并并发发明明了了巴巴氏灭菌法氏灭菌法1897年年德德国国的的科科赫赫（R.Koch）发发明明了了固固体体培培养养基基分分离离微微生生物物的的方方法法。同同时时丹丹麦麦人人汉汉逊逊(Hansen)研研究究成成功功了了啤啤酒酒酵酵母母的的纯纯粹粹培培养养法法。开开创创了了人人为为控控制制微微生生物物的时代的时代.从从l9世世纪纪末末到到20世世纪纪30年年代代，不不少少工工业业发发酵酵过过程程陆续出现，开创了工业微生物的新世纪。陆续出现，开创了工业微生物的新世纪。严饲失拌委颗零恬系嫁扩捶缉亭靴舟拯遗手懒荷袍丢均业赛很苗克池烬斟生物工艺学概论生物工艺学概论特点特点:初步建立了人工控制环境条件初步建立了人工控制环境条件的发酵系统的发酵系统,使发酵生产由手工作坊使发酵生产由手工作坊向大型工业化生产转变向大型工业化生产转变20世纪世纪20年代基本形成年代基本形成拈顷少邮蝇霓盯蜂锅特盗定荚完景护霖雀剖左潮蔬邓计今痰缨嘲刃陋要充生物工艺学概论生物工艺学概论1.4.3深层通气培养技术的建立深层通气培养技术的建立是是微微生生物物发发酵酵技技术术的的第第一一次次革革命命,产产品品开开始始出出现现于于本本世世纪纪40年年代代。1928年年由由英英国国弗弗莱莱明明发发现现青青霉霉素素。在在二二战战期期间间,在在辉辉瑞瑞(Phizer)率率先先采采用用深深层层液液体体通通气气培培养技术生产出青霉素。养技术生产出青霉素。不不久久，链链霉霉素素、金金霉霉素素、新新霉霉素素等等相相继继问问世世。抗抗生生素素工工业业的的兴兴起起，标标志志着着工工业业微微生生物物的的生生产产进进入入了了一一个新的阶段个新的阶段1940年至今年至今疯峦丫返喧魁仆车屉汾笼炯矛状妙盎捻疗甚从芭督盒拂掘以芯淮堪揍箭威生物工艺学概论生物工艺学概论特点特点:取代了固体和表面发酵方式取代了固体和表面发酵方式,并由此诞生了一个并由此诞生了一个新的学科新的学科微生物发酵工程微生物发酵工程产品产品:抗生素抗生素,氨基酸氨基酸,酶制剂和有机酸等酶制剂和有机酸等.盐刚历奠贞您诵镇沽列搂的氖搔煮颤殆羞圭酌挑韩骗锚琴友手洪金阐绩学生物工艺学概论生物工艺学概论l.4.4人工诱变育种与代谢控制技术人工诱变育种与代谢控制技术通过人工诱变使正常菌株突变为营养缺陷型菌株通过人工诱变使正常菌株突变为营养缺陷型菌株,使此种菌株产生其它氨基酸途径中的酶缺失使此种菌株产生其它氨基酸途径中的酶缺失,而只保而只保留甚至强化目标氨基酸途径的酶留甚至强化目标氨基酸途径的酶.这一菌株就会单一这一菌株就会单一地形成目标氨基酸地形成目标氨基酸.1955年日本生物学家木下祝郎成功地用谷氨酸棒杆菌年日本生物学家木下祝郎成功地用谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)发酵生产获得了谷氨酸发酵生产获得了谷氨酸是微生物发酵技术的第二次革命是微生物发酵技术的第二次革命摘面编穷塑扦笑秉渊眼胀貌亩巴耘袱砂警彼意互野透坷础戏惮蓖然鬼诗越生物工艺学概论生物工艺学概论这一代生物技术产品的特点是运用了现代生物技术这一代生物技术产品的特点是运用了现代生物技术DNA重组技术、细胞融合技术等的成果而进行生重组技术、细胞融合技术等的成果而进行生产的产品。产的产品。1953年美国的华生（年美国的华生（watson）及科里克（）及科里克（Crick）发）发现了现了DNA的双螺旋结构，为的双螺旋结构，为DNA的重组奠定了基础。的重组奠定了基础。1974年美国的波依耳（年美国的波依耳（Boyer）和科恩（）和科恩（Cohen）首次在实验室中实现了基因转移，为基因工程启开了首次在实验室中实现了基因转移，为基因工程启开了通向现实的大门，而使人们有可能在实验室中组建按通向现实的大门，而使人们有可能在实验室中组建按人们意志设计出来的新的生命体。人们意志设计出来的新的生命体。l.4.5基因工程与克隆技术的应用基因工程与克隆技术的应用逃益撕赏睛现肖心钟妹坝加衰脚耍曹渤竣绘谰制敦吾旨搬祖峭膊缚避崭侠生物工艺学概论生物工艺学概论所所谓谓基基因因工工程程是是按按人人的的意意志志把把外外源源（目目标标）基基因因（特特定定的的DNA片片段段）在在体体外外与与载载体体DNA质质粒粒、嗜嗜菌菌体体等等嵌嵌合合后后导导入入宿宿主主细细胞胞，使使之之形形成成能能复复制制和和表表达达外外源源基基因因的的克克隆隆（Clone无无性性繁繁殖殖系系或或重重组组体体），这这样样我我们们就就可可以以通通过过这这些些重重组组体体的的培培养养而而获获得得所所需需要要的目标产品。的目标产品。1975午午英英国国的的科科勒勒及及米米尔尔斯斯坦坦发发明明了了杂杂交交瘤瘤技技术术，它它们们的的产产品品是是单单克克隆隆抗抗体体（MAb），可可用用作作临临床床诊诊断断试剂或生化治疗剂，这是一大类现代生物技术产品。试剂或生化治疗剂，这是一大类现代生物技术产品。原原生生质质体体（去去除除细细胞胞壁壁后后的的细细胞胞体体）融融合合技技术术可可用用于于分分类类学学中中亲亲缘缘较较远远的的生生物物体体细细胞胞之之间间的的杂杂交交，这这对对农农作作物物品品及及牲牲畜畜品品种种的的改改良良具具有有巨巨大大的的潜潜力力。当当然然它它也适用于工业微生物的性能改良。也适用于工业微生物的性能改良。涝哭唆胀府锦瓤鹿厌锦屈砸歹喷功北翟筒义啥部炳袭壹宣作巍淌沈烹境巩生物工艺学概论生物工艺学概论1976年年，美美国国第第一一家家基基因因工工程程公公司司成成立立,1982年年美美国国的的Eli-lilly药药厂厂将将第第一一个个基基因因工工程程产产品品胰胰岛岛素素投投放放市市场。场。目目前前，用用于于基基因因工工程程的的宿宿主主除除了了大大肠肠杆杆菌菌、枯枯草草杆杆菌菌、酵酵母母等等微微生生物物外外，还还对对某某些些动动物物细细胞胞抱抱有有兴兴趣趣，虽虽然然动动物物细细胞胞培培养养要要比比微微生生物物培培养养复复杂杂得得多多。这这是是因因为为以以微微生生物物为为宿宿主主而而获获得得的的目目标标产产物物，虽虽然然其其蛋蛋白白质质中中的的氨氨基基酸酸顺顺序序是是正正确确的的，但但常常因因其其蛋蛋白白质质立立体体结结构构有有误误而而不不具具活活性性，需需要要通通过过重重折折叠叠后后才才能能获获得得目目标标产产物物。而而由由动动物物细细胞胞进进行行表表达达时时所所获获目目标标产产物物不不存存在在上上述述缺缺点点，为为此此基基因因工工程程推推动动了了动动物物细细胞胞培培养养技技术术的的发发展。展。基因工程技术的应用是微生物发酵技术的第三次革命基因工程技术的应用是微生物发酵技术的第三次革命窗桅腔阔鲍压睁妄狈展厂垃呀毗佛芋臭盂侩逃乞蛰短腻嫡潍糊菠屋购颓猿生物工艺学概论生物工艺学概论1.5微生物工程的应用微生物工程的应用该该技技术术经经历历了了数数千千年年的的发发展展，至至今今已已达达到到可可以以用用细细胞胞融融合合和和DNA重重组组等等现现代代生生物物技技术术，从从细细胞胞水水平平和和分分子子水水平平改改良良已已有有生生物物品品种种和和组组建建新新的的生生物物品品种种的的地地步步，这这将将在在较较大大幅幅度度中中提提高高农农业业（包包括括农农、林林、牧牧、渔渔业业）的的质质量量和和产产量量，以以及及利利用用生生物物资资源源为为原原料料或或应应用用生生物物技技术术为为手手段段的的工工业业（包包括括食食品品、医医药药、轻轻工工、化化工工等等）赋予新的生命力。赋予新的生命力。果伐矮确排檀佃帜响臆抽泉叙益剖袭斟赖凰挞盅求或轧笋蛮萍刺建贡跪施生物工艺学概论生物工艺学概论1.5.l生物技术在食品工业中的应用生物技术在食品工业中的应用这这是是生生物物技技术术最最早早开开发发应应用用的的领领域域，其其中中包包括括传传统统的的含含醇醇饮饮料料、调调味味品品、乳乳制制品品等等，至至今今其其产产量量和和产产值还占生物技术的首位。值还占生物技术的首位。用用近近代代发发酵酵或或酶酶反反应应技技术术生生产产的的食食品品原原料料葡葡萄萄糖糖、麦麦芽芽糖糖、果果一一葡葡糖糖浆浆、甘甘露露糖糖醇醇己己六六醇醇低低热热值值甜味剂）、脂肪等。甜味剂）、脂肪等。食品添加剂食品添加剂新型发酵饮料新型发酵饮料活性乳酸饮料。活性乳酸饮料。钦浩炬沉筹酥锋喧阵蹭竹寝腮掖挂烯严讳切生苇雁扔悔汉姑宣村众锨音粗生物工艺学概论生物工艺学概论l.5.2生物技术在医药工业中的应用生物技术在医药工业中的应用生生物物技技术术在在医医药药方方面面的的应应用用是是最最为为关关注注的的领领域域之之一一，特特别别是是现现代代生生物物技技术术的的应应用用常常集集中中于于医医药药方方面面。这这是是因因为为医医药药产产品品的的价价格格较较高高，容容易易使使产产品品在在经经济济上上受益，另外也由于人们都期望有一些高效药物问世。受益，另外也由于人们都期望有一些高效药物问世。通通过过生生物物技技术术生生产产或或已已在在实实验验室室获获得得较较好好结结果果的的医药产品为数很多，现分别介绍如下：医药产品为数很多，现分别介绍如下：A各种抗生素各种抗生素B各种氨基酸各种氨基酸C维生素维生素D甾体激素甾体激素甾体激素化学合成过程中有若干步可用微生物的甾体激素化学合成过程中有若干步可用微生物的生物转化来完成。生物转化来完成。沧外陋臼躬诛绑暴使助黄霍驹锡谭丑昂桑胸动噪点盎台柒挖寨哼火减灸烃生物工艺学概论生物工艺学概论E生物制品生物制品生生物物制制品品是是指指含含抗抗原原的的制制品品。由由减减毒毒或或死死的的病病毒毒或或立立克克次次体体制制造造的的疫疫苗苗，它它们们均均被被用用于于预预防防、诊诊断断或或治疗传染病。治疗传染病。F单克隆抗体单克隆抗体由于单克隆抗体对有关抗体具有高度亲和性，故由于单克隆抗体对有关抗体具有高度亲和性，故可用来制备诊断试剂盒。在今后研制出人可用来制备诊断试剂盒。在今后研制出人人或人一人或人一鼠单克隆抗体后，还可用于治疗。特别是可作为能驱鼠单克隆抗体后，还可用于治疗。特别是可作为能驱病灶导弹药物的运载工具。此外，单抗还可用于亲和病灶导弹药物的运载工具。此外，单抗还可用于亲和层析以纯化抗原物质或用于免疫分析和菌种鉴别。层析以纯化抗原物质或用于免疫分析和菌种鉴别。皑墟耿花挫毕鹤萤燕溃猛振褒望汗嫌伯锁曼颜肋沫撮夸侄侧肘迷蝶透痪叙生物工艺学概论生物工艺学概论G其它其它（l）治疗用酶（2）酶抑制剂（3）核苷酸产品（4）制药工业用酶（5）其它发酵药物靶连愈锐序蕊朱投洽祝番悄森闲官韩堰第交孝却药尺橇感屎缄鼠豫妈冬鹊生物工艺学概论生物工艺学概论l.5.3生物技术应用于轻工、食品用酶的生产生物技术应用于轻工、食品用酶的生产下列各种酶均可从微生物中获得：糖酶糖酶蛋白酶蛋白酶果胶酶果胶酶水解果类中的果胶物质。脂肪酶脂肪酶将脂肪分解为甘油及脂肪酸。凝乳酶凝乳酶将乳中蛋白质凝固生产干酪。过氧化氢酶过氧化氢酶能将H2O2分解为H20及O2。窍谆尸泳俘傈合积攀诲铡惜案思笑椅禽呢思霜闪忱距壬蜗稿阳回索磺磷沫生物工艺学概论生物工艺学概论l.5.4生物技术应用于化工能源产品的生产生物技术应用于化工能源产品的生产利用发酵、生物转化或酶法生产下列产品：烷烃烷烃甲烷甲烷醇及溶剂醇及溶剂有机酸有机酸多糖多糖在能源产品和新能源开发中，有关微生物产氢和生物电池目前也在探索中。跌扣邹脊尾促蕴汤珊啪熏射诀予肮圣样干箕哩符洲相识跟习渤肌贿骇显合生物工艺学概论生物工艺学概论l.5.5生物技术在农业生产中的应用生物技术在农业生产中的应用生物技术在农业（包括农、林、牧、渔业）生产中有着十分广阔的潜在发展前途，这主要是指应用现代生物技术对主要农作物、牲畜、水产品进行品品种种改改良或组建新品种良或组建新品种。生物技术的发展为农业生物技术开辟了新的天地，其主要应用于：（l）无无性性快快速速繁繁殖殖利用某些植植物物组组织织，特别是未经分化含有所有基因信息的幼芽组织，经细胞培养后获得的愈伤组织加以扩大培养，进而获得大量的植株。摩锡夯避阉打洱蔗哼纽眯宗沙弟兔惠烫靛葬柱援劫采鸭椭协俺啊搏涧登铀生物工艺学概论生物工艺学概论（2）脱脱毒毒植植株株的的获获得得通过未受病菌侵袭的顶端分生组织的细胞培养，进而获得无无毒毒植植株株。也可通过愈伤组织或悬浮细胞用植物毒素筛选抗性细胞筛选抗性细胞。（3）单单倍倍体体育育种种利用花花粉粉细细胞胞培培养养，进而培育单倍体植株。然后用秋秋水水仙仙素素等处理，使单倍体植株的染色体加加倍倍，成为纯纯种种二二倍倍体体。单倍体植株只有一套染色体，故遗传性单一，无分离现象遗传性单一，无分离现象。（4）原原生生质质体体融融合合可用不不同同种种间间、属属间间以以至至种种间间的生物的原生质体进行融合以获得杂交体细胞杂交体细胞。（5）人人工工种种子子用人工种皮包埋体细胞胚胚状状体体或芽、鳞鳞、茎茎而制成的有高高度度萌萌发发性性能能并能成为植植株株的“种子”，可使性能优良的植物品种得以大规模种植。锻垛汛沃速道杜拼攫园漂裳颅熟锦舷后临寒乱蟹燎编燕怒碳腻裕演广披闺生物工艺学概论生物工艺学概论（6）优优良良牲牲畜畜的的扩扩大大培培养养扩扩大大培培养养优良牲畜可用胚胚胎胎移移植植、胚胚胎胎分分割割、受受精精卵卵注注射射生生长长激激素素等方法。核核移移殖殖、染染色色体体组组改改造造等手段也可用于畜种、鱼种改良及性别控制性别控制。（7）植物品种改良）植物品种改良人们对基因工程用于植物品种改人们对基因工程用于植物品种改良寄以很大的希望，如将抗性（抗寒、抗旱、抗高温、良寄以很大的希望，如将抗性（抗寒、抗旱、抗高温、抗涝、抗盐、抗病虫害）基因或植物蛋白贮藏基因、抗涝、抗盐、抗病虫害）基因或植物蛋白贮藏基因、固氮基因等导入植物体细胞并获得表达，这将对农业固氮基因等导入植物体细胞并获得表达，这将对农业生产产生巨大的影响。但目前对上述基因的了解很不生产产生巨大的影响。但目前对上述基因的了解很不够，对如何将这些基因导入体细胞是一困难。目前已够，对如何将这些基因导入体细胞是一困难。目前已知的或可行的基因运载体有知的或可行的基因运载体有Ti质粒、质粒、Ri质粒、转座子质粒、转座子和噬菌体。和噬菌体。常规的工业微生物产品也可用于农业。常规的工业微生物产品也可用于农业。限臣贮盏磕揪潭麻箭旱沸紫智诬枣嘴败绕扔套肺袁矩价短勒挞羌试荚附驾生物工艺学概论生物工艺学概论近年来，还发现某些微生物除草。近年来，还发现某些微生物除草。固固氮氮菌菌、钾钾细细菌菌、磷磷细细菌菌、抗抗生生菌菌制制剂剂作作为为辅辅助助肥料及抗菌增产剂用于农业。肥料及抗菌增产剂用于农业。食食用用和和药药用用真真菌菌也也是是一一种种农农副副产产品品，主主要要品品种种有有蘑蘑菇菇、草草菇菇、香香菇菇、枸枸菌菌、猴猴头头菌菌、灵灵芝芝、银银耳耳、木木耳等。耳等。姥花颧惰亨颁球赌喘率饺叠本庭赴爵豆恬级蔼惠唬罪岁窥篓洋箭炯奔浆弄生物工艺学概论生物工艺学概论1.5.6生物技术在环境保护中的应用生物技术在环境保护中的应用自自然然界界本本身身就就存存在在着着碳碳和和氮氮的的循循环环，而而微微生生物物在在对对生生物物物物质质的的排排泄泄物物及及尸尸体体的的分分解解起起着着重重要要的的作作用用。利利用用生生物物技技术术手手段段处处理理生生产产和和生生活活中中的的有有机机废废弃弃物物，加加速速了了这这一一分分解解过过程程的的进进行行，且且可可对对环环境境卫卫生生作作出出很很大的贡献。大的贡献。嫌嫌气气发发酵酵法法残残渣渣还还能能用用作作肥肥料料，有有的的还还能能用用于于饲饲料。料。好好气气发发酵酵（活活性性污污泥泥）法法对对工工业业或或生生活活污污水水进进行行处理。处理。目目前前正正在在寻寻找找更更合合适适的的微微生生物物，特特别别是是能能降降解解酚酚、有机氮、有机磷、有机金属化合物的菌种。有机氮、有机磷、有机金属化合物的菌种。辑爬到丑德滇但隘鳃屎袒奔真谩枫伪吵恬矫嫂易治哇夜霍嗣禄郡撤壳效巳生物工艺学概论生物工艺学概论l.5.7生物技术应用于金属浸取生物技术应用于金属浸取1.5.8生物技术应用于高技术研究开发生物技术应用于高技术研究开发有有些些生生物物技技术术产产品品本本身身就就是是为为生生物物技技术术服服务务的的，如如基基因因工工程程中中用用的的限限制制性性内内切切酶酶、连连结结酶酶、DNA探探针针等等。医医学学诊诊断断或或工工业业过过程程检检测测用用的的生生物物传传感感器器（酶酶或或微生物电极）。另有生物芯片也正在研究中。微生物电极）。另有生物芯片也正在研究中。综综上上可可见见，生生物物技技术术的的应应用用十十分分广广泛泛，相相信信随随着着现现代代生生物物技技术术的的不不断断成成熟熟，生生物物技技术术的的应应用用也也将将更更为为广广阔阔，这这对对工工农农业业生生产产及及人人民民保保链链、社社会会福福利利的的贡贡献献也将更为巨大。也将更为巨大。躯区慨懈贾慨颊瓶佣碳鼻添朽为侄混佑蚤摈耶采蝉痈逃帅咆脚勘龟点夸哗生物工艺学概论生物工艺学概论