产酶海洋微生物的筛选
前言：浩瀚的海洋是地球生命的摇篮，它覆盖着地球表面积的71%，海水总体积占地球总水量的97%。全球80％以上的物种蕴藏于海洋中，由于独特的生存环境（如高压、高渗、高温、低温等复杂多变的生态环境）及海洋生物物种间的生态作用远比陆生物种复杂和广泛，因此赋予海洋生物均活性远比陆生生物要强，尤其重要的是有些海洋生物活性物质的结构与陆生生物化合物不同，表现出独特的活性，作为产酶资源就具有了突出的特点和优势。人们从海洋环境中已经分离的到各种极端酶，如嗜冷酶、嗜热酶、嗜压酶、嗜盐酶等，由于具有广泛的适应性，在生物技术和工业应用中已担任了重要的角色。
1 材料与方法
1.1样品采集
从连云港海域采集
1.2培养基
1.2.1细菌培养基
蛋白胨5g，酵母粉1g，琼脂20g 陈海水1000ml，pH 7.4-7.6
1.2.1.1细菌富集培养基
将1.2.1的细菌培养基去掉琼脂
1.2.1.2产淀粉酶细菌筛选培养基（初筛）
将1.2.1的细菌培养基加入2%的可溶性淀粉
1.2.1.3产右旋糖酐酶的细菌筛选培养基（初筛）
将1.2.1的细菌培养基加入1%的右旋糖酐
1.2.1.4产淀粉酶发酵培养基（复筛）
将1.2.1.2的培养基去掉琼脂
1.2.2放线菌培养基
可溶性淀粉20g，NaCl 0.5g，MgSO4?H2O 0.5 g, KNO3 1 g，K2HPO4 0.5g，FeSO4 0.01 g，琼脂20 g ，陈海水1000mL，pH7.4～7.6。
注：在制备平板时培养基融化后加入：重铬酸钾80mg?/L
1.2.3真菌培养基
马铃薯去皮，取200g切成小块，加50%陈海水煮沸30min，4-6层纱布过滤，加20g葡萄糖，琼脂20g，溶化后再用陈海水定容至1000mL ，pH7.2～7.4。注：在制备平板时培养基融化冷却至60℃后加入：青霉素50mg?/L，链霉素50mg?/L
1.3菌株筛选方法
将样品分别放入四类微生物富集培养基中，25℃，180rpm, 培养48h。然后将富集培养基10倍递增稀释，取适宜稀释倍数的培养液涂布于3种培养基琼脂平板中，25℃培养（培养时间由菌生长情况而定）。将培养出的菌落进行分离培养，将纯的单菌落进行斜面保藏。
1.4产酶菌株的筛选
将菌株分别点种到产酶筛选培养基中，25℃，培养72h。于淀粉酶筛选平板
直接加入适量碘液，观察透明圈的存在与否及大小；于右旋糖酐筛选平板上加入95%的乙醇，置于-20℃冰箱，24h后观察透明圈的存在与否及大小。
1.5菌株产淀粉酶的测定
1.5.1菌株的产酶
将产生透明圈最大的菌株接入产酶培养基中，25℃，180rpm，培养24h。
1.5.2淀粉酶酶活力的测定
1.5.
2.1麦芽糖标准曲线的制备
取7支25mL具塞刻度试管编号，按表1分别加入浓度为1mg/mL的麦芽糖标准液、蒸馏水和3,5-二硝基水杨酸（DNS）试剂，配成不同麦芽糖含量的反应液。
表1 葡萄糖标准曲线的制作
管号麦芽糖标准液
（mL）蒸馏水
（mL）
DNS
（mL）
麦芽糖含量
（mg）
0 0 2 2.0 0
1 0.
2 1.8 2.0 0.2
2 0.4 1.6 2.0 0.4
3 0.6 1.
4 2.0 0.6
4 0.8 1.2 2.0 0.8
5 1.0 1.0 2.0 1.0
6 1.2 0.8 2.0 1.2
摇匀，沸水浴10min，取出，冷却，加蒸馏水10mL，混匀，调波长520nm，用0号管调零点，比色。以光密度值为纵坐标，麦芽糖含量（mg）为横坐标，做标准曲线。
1.5.
2.2酶活力测定方法
底物（1%淀粉溶液）：称取1g淀粉溶于100ml 0.05mol/L pH7.0的磷酸盐缓冲液中。
表2 样品的测定
样品空白 1.0 1.0
样品 1.0 1.0
将样品于25℃水浴反应30min(样品空白不参加水浴反应)，然后将样品空白和样品每管加入2mlDNS试剂，沸水浴反应10min，冷却，各加蒸馏水10ml，混匀，测520nm处的吸光值，从标准曲线上查出麦芽糖的含量。
1.5.
2.3酶活力单位定义
在一定条件（25℃30min）下，1min催化产生1 g麦芽糖的酶量，即为一
个酶活力单位。
1.6菌株的初步鉴定
1.6.1菌株的形态特征
观察菌落形态和大小，对细菌进行特殊结构染色，并进行显微摄影。
1.6.2细菌的生理生化特性
接种：用接种环从斜面上挑取透明圈最大的菌株接种于安培瓶中。25℃培养。
表3 细菌微量生化鉴定管的使用
注：培养结束后，添加相应的试剂，观察判断结果。
1.7NaCl浓度对细菌生长的影响
配制NaCl浓度（%）分别为0,1.5，3.0，4.5，6.0，7.5，10的2216E液体培养基（蒸馏水配制）各两只，并留一只不接种作为对照，一支接种不培养作为初始浓度对照。分装于试管中，装液量为5ml,121℃灭菌20min。
在不同浓度NaCl培养基中以4％接种量接入菌悬液，25℃，180rpm，培养24h。
2. 结果与讨论
2.1菌落特征
表4 菌落特点
2.2菌株的产酶特性
对透明圈进行描述，并拍照。
2.3NaCl浓度对细菌生长的影响
以菌体生长量（OD600）为纵坐标，NaCl浓度（%）为横坐标做生长曲线图，得出最适该菌生长盐度。
2.4细菌的生理生化特性
表6 生理生化性质鉴定结果
2.5 淀粉酶酶活力测定
2.5.1 麦芽糖标准曲线
2.5.2 酶活力计算
参考文献：
[1]李艳华，张利平。海洋为生物资源的开发与利用。微生物学通报。
第六章微生物发酵制药工艺 6.1 微生物发酵与制药 6.2 微生物生长与生产的关系 6.3 微生物生产菌种建立6.4 发酵培养基制备 6.4 发酵培养基制备 ? 概念（medium）供微生物生长繁殖和合成各种代谢产物所需要 的按一定比例配制的多种营养物质的混合物。 ? 培养基的组成和比例是否恰当，直接影响微生物的生长、生产和工艺选择、产品质量和产量。 6.4.1 培养基的成分 碳源 氮源无机盐水生长因子 前体与促进剂 消泡剂 1、碳源(carbon sources) 概念： 构成微生物细胞和代谢产物中碳素的营养物质。作用：为正常生理活动和过程提供能量来源，为细胞物质和代谢产物的合成提供碳骨架。 碳源种类 糖类：葡萄糖、淀粉、糊精和糖蜜 脂肪：豆油、棉籽油和猪油醇类：甘油、乙醇、甘露醇、山梨醇、肌醇蛋白类：蛋白胨、酵母膏速效碳源：糖类、有机酸 迟效碳源：酪蛋白水解产生的脂肪酸 2、氮源（nitrogen sources） 概念：构成微生物细胞和代谢产物中氮素的营养物质。 作用：为生长和代谢主要提供氮素来源。种类：无机氮源、有机氮源 有机氮源 几乎所有微生物都能利用有机氮源 黄豆饼粉、花生饼粉 棉籽饼粉、玉米浆、蛋白\胨、酵母粉、尿素 无机氮源 氨水、铵盐和硝酸盐等。氨盐比硝酸盐更快被利用。 工业应用：主要氮源或辅助氮源；调节pH值生理酸性物质：代谢后能产生酸性残留物质。（NH4）2SO4利用后，产生硫酸 生理碱性物质：代谢后能产生碱性残留物质。硝酸钠利用后，产生氢氧化钠。 3、无机盐和微量元素 ? 概念：组成生理活性物质或具有生理调节作用矿物质 ? 作用方式：低浓度起促进作用，高浓度起抑制作用。? 种类：盐离子 磷、硫、钾、钠、镁、钙，常常添加 铁、锌、铜、钼、钴、锰、氯，一般不加。 4、水 菌体细胞的主要成分。 营养传递的介质。良好导体，调节细胞生长环境温度。培养基的主要成分之一。 5、生长因子（growth factor）
第一章 1、什么是微生物？ 答：一切微小生物的总称。 2、微生物有哪些特点？ 答：1>种类多、繁殖快。2>体积小，分布广。3>代谢旺盛，代谢类型多。4>容易变异，利于利用。 3、简述环境工程微生物学的研究内容。 答：1>微生物学的基本知识。2>微生物对污染物的降解和转化。3>微生物污染的检测与防治。 4>微生物在治理环境污染中的应用。5>发展前景。 第二章 1、细菌的形态主要有那几种？ 答：球状、杆状、螺旋状、丝状 2、细菌有哪些基本结构和特殊结构？ 基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质及内含物、原核。 特殊结构：某些细菌具有芽孢、荚膜、鞭毛。 3、试述革兰氏染色的步骤和作用原理？ 答：步骤：细菌涂片→草酸铵鲁哥氏乙醇→褪色→番红复染→菌体呈红色为G＿结晶紫→碘液→或丙酮→ 初染媒染脱色→不褪色→番红复染→菌体呈红色为G﹢ 原理：首先，结晶紫和碘先后进入细菌细胞，在胞内形成深紫色的“结晶紫—碘”复合物。在随后用酒精（或丙酮）脱色时，细胞壁会发生两种影响通透性的反应：其一是肽聚糖脱水使网状结构的孔径缩小而通透性较低；其二是脂肪被溶，形成孔洞而通透性上升。如果细胞壁中有较多的紧密网格结构的肽聚糖和较少的脂肪，则通透性最终降低，从而使“结晶紫—碘”复合物不易被洗脱而保留在细胞内，导致菌体呈深紫色；如果细胞壁含较少的疏松的肽聚糖和较多的脂肪，则通透性最终增大，从而使“结晶紫—碘”复合物较易被洗脱出来。于是，最后所用的番红染料不易进入前一种细胞壁结构的菌体，而易进入后一种细胞壁结构的菌体，故前者仍呈紫色，后者则呈红色。 4、什么是质粒？在环境污染物的降解中有何作用？ 答：质粒是细菌原核之外携带遗传信息的大小环状DNA。 降解性质粒上，有能降解复杂物质的酶的编码，使具有降解性质粒的细菌，能利用一般细菌难以分解的物质作碳源，故降解性质质粒与环境保护关系密切。 5、菌胶团有什么作用？ 答：菌胶团具有较强的吸附和氧化分解能力，能大量吸附废水中的有机物、无机固体物、胶体物。迅速氧化分解有机污染物;菌胶团具有良好的沉降性能，补稍加静置即可与处理后的水分离。 6、什么是芽孢？为什么芽孢具有极强的抗逆性？ 答：芽孢是某些细菌生长到一定时期，或在不利条件下由细胞脱水缩合形成的一个圆形或椭圆形的休眠体。 芽孢的壁厚而紧密，通透性差，含水量低，含酶量少，代谢活力低，含有耐热物质，因而芽孢对高温，干燥毒物等不良环境有极强抵抗能力。 7、鞭毛有何特点？其作用是什么？
发酵技术指标 沃蒙特发酵技术服务平台 NO 项目英文技术名称名称指标 1他克莫司Tacrolimus 发酵单位：大于 1.0g/L, 发酵周期： 240 小时 , 提取收 率： 60-70% 2西罗莫司Sirolimus\Rapamyci 发酵单位： 1000±200 mg/L，发酵周期： 192hrs ，收率：35- 40% n产品含量：≥ 98% 3乳酸链球菌素Nisin 发酵水平 : 12-15g /L ，发酵时间：16-20小时，收率 :65% 以上。 4霉酚酸mycophenolate 发酵单位： 12g/L 以上，发酵时 间：160 小时，提取得率：mofetil, MMF 75% 5去甲金霉素DMCT,Demethylchlor 发酵单位： 10± 2g/L ，发酵时间： 200 小时，产品收率： 75％ tetracycline 6雄烯二酮Androstenedione 发酵时间 96 ± 24 hrs ，每 3- 3.3 公斤植物甾醇可获 得 1 公斤雄烯二酮。 7利福霉素Rifamycin 发酵周期 220 小时，发酵单位大于 20g/L ，收率 65% 86- 羟基烟酸6-Hydroxynicotinic 纯度：≥ 98%，用途说明：用于合成维 生素 A Acid 9L- 缬氨酸Valine 发酵产酸： 60±5 克 /L ，发酵周 期： 60 ± 5 小时，提取 收 率： 65%（医药级） 10 L- 异亮氨酸Isoleucine 发酵产酸： 25-30 克 / 升，发酵周期 : 60-72 小时， 提取收 率： 80% 发酵单位 :35 ± 3g/L ，发酵时间 :33-35 小时，产品 得率 : 饲 11 L- 色氨酸Tryptophan 料级≥ 85%，药品级 ≥ 70%，产品质量 :>98.0%( 纯度 ) ， 糖转化率： 18% 12 糖化酶Glucoamylase 发酵周期： 6～7 天，酶 活： 8 万- 10 万 U 13 耐高温淀粉酶Amylase 发酵周期： 140h，酶活： 17 万单位 14 纤维素酶Cellulase 发酵周期： 6～7 天，酶活： 80-100IU 15 超级泰乐菌素Super tylosin 发酵单位： 14000- 16000U/ml 发酵时间： 130-150 小时提 取 收率： 70-75%
微生物实验思考题参考答案及知识要点 一．酵母菌形态观察及死活细胞鉴别 1.吕氏碱性美蓝染液浓度和作用时间的不同对酵母菌死细胞数量有何影响?是分析其原因。 美蓝是一种无毒性的染料，它的氧化型呈蓝色，还原型无色。 用美蓝对酵母的活细胞进 行染色时，由于细胞的新陈代谢作用，细胞内具有较强的还原能力，能使美蓝由蓝色的氧化 型变成为无色的还原型。因此，具有还原能力的酵母活细胞是无色的，而死细胞或代谢作用 微弱的衰老细胞则呈蓝色或淡蓝色，借此即可对酵母菌的死细胞和活细胞进行鉴别。 美蓝浓度高了，代谢不太活跃的活细胞也会被染色，从而使观察到的死细胞较多，活细 胞较少；反之，则代谢微弱的细胞也能还原美蓝，不被染色，从而使观察到的死细胞较少， 活细胞较多。 二. 细菌的简单染色和革兰氏染色 1.革兰氏染色中那一步是关键?为什么？你是如何操作的？ 革兰氏染色的关键步骤是：乙醇脱色（是脱色时间）。如果脱色过度，革兰氏阳性菌也 可被脱色而被误认为是革兰氏阴性菌；如脱色时间过短，革兰氏阴性菌也可被脱色而被误认 为是革兰氏阳性菌。脱色时间的长短还受涂片的厚薄，脱色是玻片晃动的快慢及乙醇用量的 多少等因素的影响，难以严格规定（脱色是应当控制速度，脱色时间一般为20—30s）。 2.固定的目的之一是杀死菌体，这与自然死亡的菌体有何不同？ 自然死亡的菌体本身已经部分自溶，结构已经改变。固定杀死细菌时细菌结构是保持死 亡时的状态的。 3.不经复染这一步能否区分革兰氏阳性菌和阴性菌？ 能。在酒精脱色后，不被酒精脱色而保留紫色者为革兰氏阳性菌（G＋），被酒精脱色为革
兰氏阴性菌。最后一步用番红染液复染，是为了让结果更清楚。 4.涂片为什么要固定，固定适应注意什么问题？ a 杀死细菌并使菌体黏附与玻片上； b 增加其对染料的亲和力。 固定时应注意：手持玻片，菌膜朝上，在微火过 3 次（手指触摸玻片反面，不烫手为宜）， 固定时应尽可能维持细胞原有形态，防止细胞膨胀或收缩。 三. 霉菌、放线菌的形态观察 1.镜检时，如何区分基内菌丝与气生菌丝？ 一般气生菌丝颜色较深，直生或分枝丝状，比基内菌丝粗；而基内菌丝色浅、发亮，可看到 横隔膜，继而断裂成球状或杆状小体。 2.显微镜下细菌放线菌酵母菌和霉菌的主要区别是什么？ 放线菌与细菌需要在油镜下才能观察清楚，而霉菌和酵母菌在低倍镜下即可看到。 细菌：为细而短的单细胞微生物（个体微小），主要形态有：球、杆、螺旋状等。（部分杆菌 还可形成芽孢） 放线菌：存在分枝丝状体和菌丝体，革兰氏阳性菌，有孢子丝和孢子（球形、椭圆形、杆状、 柱状）。 酵母菌：单细胞，菌体呈圆球、卵形或椭圆形，少数呈柠檬形、尖形等。菌体比细菌大几倍 到几十倍，部分处于出芽繁殖过程中菌体还可观察到芽体，大多数菌体上还有芽痕。 霉菌：菌丝和孢子的宽度通常比细菌和放线菌粗得多，常是细菌菌体宽度的几倍到几十倍， 在低倍镜下即可看到，并还可看到孢子囊梗、囊轴、孢子囊、包囊孢子等。 四. 玻璃器皿的洗涤、包扎与灭菌 1.高压蒸汽灭菌开始时为什么要将锅内排尽？灭菌后为什么要待压力降低到“ 0”时，才能 打开排气阀，开盖取物？ 因为空气的膨胀压大于水蒸汽的膨胀压，所以，当水蒸汽中含有空气时，在同一压力下，
《微生物学》复习思考题 第1章绪论 1.名词解释：微生物，微生物学 2.用具体事例说明人类与微生物的关系。 3.微生物包括哪些类群？它有哪些特点? 4.为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人? 5.试根据微生物的特点，谈谈为什么说微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友？ 6.简述21世纪微生物学发展的主要趋势。 第2章原核微生物 1.名词解释：肽聚糖、溶菌酶、核区、异形胞 2.根据革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁通透性来说明革兰氏染色的机制。 3.什么是芽孢？它在什么时候形成？试从其特殊的结构与成分 说明芽孢的抗逆性。渗透调节皮层膨胀学说是如何解释芽孢耐热机制的？ 4.立克次氏体有哪些与专性活细胞内寄生有关的特性？它们有什么特殊的生活方式？衣 原体与立克次氏体都为专性活细胞内寄生，两者有何差别？ 5.螺旋体和螺旋菌有何不同？ 6.什么是缺壁细菌？试简述四类缺壁细菌的形成、特点和实践意义。 7.举例说明细菌的属名和种名。 8.试述古生菌和细菌的主要区别。 9.试根据细菌和古生菌细胞结构的特点，分析并举例说明为什么它们能在自然界中分布 泛。 10.细菌（狭义）、放线菌、霉菌、酵母在繁殖方式上各有什么特点？ 第三章真核微生物 1.名词解释：真菌、霉菌、酵母菌、真酵母、假酵母。 2.举例说明霉菌与酵母菌与人类的关系。 3.试列表说明真核微生物与原核微生物的主要区别。 4.试图示真核生物“9+2型”鞭毛的横切面构造，并简述其运动机理。 5.细菌(狭义)、放线菌、酵母菌和霉菌的菌落有何不同？ 6.试比较细菌(狭义)、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同，并讨论它们的原生 质体的制备方法。 7.丝状真菌的营养菌丝和气生菌丝各有何特点？它们可以分化出哪些特殊结构？ 8.试述真菌的孢子类型和特点。 第4章病毒 1. 名词解释：病毒粒子、烈性噬菌体、温和噬菌体、溶源性转变、前噬菌体、溶源性细菌、 裂解量、类病毒、朊病毒。 2. 病毒区别于其他生物的特点是什么? 根据你的理解，病毒应如何定义? 3. 试述病毒的主要化学组成及其功能。 4. 病毒壳体结构有哪几种对称形式? 毒粒的主要结构类型有哪些?
第一章复习思考题 1.试图示G+细菌和G-细菌细胞壁的主要构造，并简要说明其异同？ 答：①革兰氏阳性细菌的细胞壁：G+细菌细胞壁具有较厚（20-80nm）而致密的肽聚糖层，多达20层，占细胞壁成分的60%-90%。它同细胞膜的外层紧密相连。有的G+细菌细胞壁中含有磷壁酸也称胞壁质，它是甘油和核酸的酯而存在。由于磷壁酸通常带负电荷，它可在细胞表面能调节阳离子浓度，磷壁酸与细胞生长有关，细胞生长中有自溶素酶与细胞生长起作用，磷壁酸对自溶素有调节功能，阻止胞壁过度降解和壁溶。如果细胞壁的肽聚糖层被消溶，G+细胞成为原生质体，细胞壁不复存在，而只存留细胞膜。除键球菌外，大多是G+细菌细胞壁中含有极少蛋白质。②革兰氏阴性细菌的细胞壁：G-细菌细胞壁比G+细菌细胞壁薄（15-20nm）而结构较复杂，分外膜和肽聚糖层（2-3nm）。在细胞壁和细胞质膜之间有一个明显的空间，称为壁膜间隙。G-细菌细胞壁外膜的基本成分是脂多糖，它同细胞质膜相同之处也是双层类脂，但除磷脂外还含有多糖和蛋白质。 2.试述革兰氏染色的机制？ 答：革兰氏染色的机制是：微生物学中最重要的染色法。通过结晶紫色初染和碘液媒染后，在细菌的细胞壁以内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。G+细菌由于其细胞壁较厚，肽聚糖网层次多和交联致密，故乙醇的处理不会溶出间隙，因此能把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色。反之，Gˉ细菌因其细胞壁薄，外膜层类脂含量高，肽聚糖层薄和交联度差，遇脱色剂乙醇后，以类脂为主的外膜迅速溶解，这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡，结晶紫和碘复合物的溶出，因此细胞退成无色，这时，再经沙黄等红色染料复染。就使Gˉ细菌呈现红色，G+细菌则仍保留最初的紫色了。此法证明了，G+和Gˉ主要由于起细胞壁化学成分的差异而引起了物理特性的不同而使染色反应不同，是一种积极重要的鉴别染色法，不仅可以用与鉴别真细菌也可鉴别古生菌。 3.什么是缺壁细菌？试列表比较4种缺壁细菌的形成，特点和实践意义？ 答：缺壁细菌是一种特殊的缺损或损细胞壁的细菌。虽然细胞壁是一切原核生物的最基本构造，但在自然界长期进化中和在实验室菌种的自发突变中都会产生少数缺细胞壁的种类，此外，在实验室中，还可用人为方法通过抑制新细胞壁的合成或对现成细胞壁进行酶解而获得人工缺壁细菌。
产酶海洋微生物的筛选 前言：浩瀚的海洋是地球生命的摇篮，它覆盖着地球表面积的71%，海水总体积占地球总水量的97%。全球80％以上的物种蕴藏于海洋中，由于独特的生存环境（如高压、高渗、高温、低温等复杂多变的生态环境）及海洋生物物种间的生态作用远比陆生物种复杂和广泛，因此赋予海洋生物均活性远比陆生生物要强，尤其重要的是有些海洋生物活性物质的结构与陆生生物化合物不同，表现出独特的活性，作为产酶资源就具有了突出的特点和优势。人们从海洋环境中已经分离的到各种极端酶，如嗜冷酶、嗜热酶、嗜压酶、嗜盐酶等，由于具有广泛的适应性，在生物技术和工业应用中已担任了重要的角色。 1 材料与方法 1.1样品采集 从连云港海域采集 1.2培养基 1.2.1细菌培养基 蛋白胨5g，酵母粉1g，琼脂20g 陈海水1000ml，pH 7.4-7.6 1.2.1.1细菌富集培养基 将1.2.1的细菌培养基去掉琼脂 1.2.1.2产淀粉酶细菌筛选培养基（初筛） 将1.2.1的细菌培养基加入2%的可溶性淀粉 1.2.1.3产右旋糖酐酶的细菌筛选培养基（初筛） 将1.2.1的细菌培养基加入1%的右旋糖酐 1.2.1.4产淀粉酶发酵培养基（复筛） 将1.2.1.2的培养基去掉琼脂 1.2.2放线菌培养基 可溶性淀粉20g，NaCl 0.5g，MgSO4?H2O 0.5 g, KNO3 1 g，K2HPO4 0.5g，FeSO4 0.01 g，琼脂20 g ，陈海水1000mL，pH7.4～7.6。 注：在制备平板时培养基融化后加入：重铬酸钾80mg?/L 1.2.3真菌培养基 马铃薯去皮，取200g切成小块，加50%陈海水煮沸30min，4-6层纱布过滤，加20g葡萄糖，琼脂20g，溶化后再用陈海水定容至1000mL ，pH7.2～7.4。注：在制备平板时培养基融化冷却至60℃后加入：青霉素50mg?/L，链霉素50mg?/L 1.3菌株筛选方法 将样品分别放入四类微生物富集培养基中，25℃，180rpm, 培养48h。然后将富集培养基10倍递增稀释，取适宜稀释倍数的培养液涂布于3种培养基琼脂平板中，25℃培养（培养时间由菌生长情况而定）。将培养出的菌落进行分离培养，将纯的单菌落进行斜面保藏。 1.4产酶菌株的筛选 将菌株分别点种到产酶筛选培养基中，25℃，培养72h。于淀粉酶筛选平板
第一篇微生物工业菌种与培养基 、选择题 2. 实验室常用的培养细菌的培养基是（A） A牛肉膏蛋白胨培养基B马铃薯培养基C高氏一号培养基D麦芽汁培养基 3?在实验中我们所用到的淀粉水解培养基是一种（ D ）培养基 A基础培养基B加富培养基C选择培养基D鉴别培养基 7?实验室常用的培养放线菌的培养基是（C） A牛肉膏蛋白胨培养基B马铃薯培养基C高氏一号培养基D麦芽汁培养基 8 ?酵母菌适宜的生长PH值为（A）4.5-5 A 5.0-6.0 B 3.0-4.0 C 8.0-9.0 D 7.0-7.5 9. 细菌适宜的生长PH值为（D） A 5.0-6.0 B 3.0-4.0 C 8.0-9.0 D 7.0-7.5 10. 培养下列哪种微生物可以得到淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、多肽类抗生素、氨基酸、维生素及丁二 醇等产品。（A ）A枯草芽抱杆菌 B 醋酸杆菌 C 链霉素 D 假丝酵母 二、是非题 1. 根据透明圈的大小可以初步判断菌株利用底物的能力（X ） 2. 凡是影响微生物生长速率的营养成分均称为生长限制性基质。（X ） 3. 在最适生长温度下，微生物生长繁殖速度最快，因此生产单细胞蛋白的发酵温度应选择最适生长温度。（X ） 4. 液体石蜡覆盖保藏菌种中的液体石蜡的作用是提供碳源（X ）. 5. 种子的扩大培养时种子罐的级数主要取决于菌种的性质、菌体的生长速度、产物品种、生产规模等（√） 6. 碳源对配制任何微生物的培养基都是必不可少的.（√ ） 7. 亚硝基胍能使细胞发生一次或多次突变，尤其适合于诱发营养缺陷型突变株，有超诱变剂之称.√ 9. 参与淀粉酶法水解的酶包括淀粉酶、麦芽糖酶和纤维素酶等。（X） 三、填空题 1. 菌种扩大培养的目的是接种量的需要、菌种的纯化、缩短发酵时间、保证牛产水平。 2. 进行紫外线诱变时，要求菌悬液浓度：细菌约为10^6个∕mL,放线菌为, 霉菌为10^6~10^7个∕mL. 3. 培养基应具备微生物生长所需要的六大营养要素是碳源、氮源、无机盐和微量元素、前体、促进剂 和抑制剂和水。
名词解释 1. 卫生微生物学：卫生微生物学是研究微生物与其环境相互作用的规律、对人类健康的影 响以及应对方略的科学 2. 生态平衡：是指生态系统各组成部分的内部或相互之间，在长期的发展演化过程中，通 过相互制约、转化、补偿、交换及适应而建立起来的一种相互协调的动态平衡关系 3. 病原微生物：病原微生物是指可以侵犯人体，引起感染甚至传染病的微生物，或称病原 体 4. 指示微生物：是指在常规卫生监测中，用以指示样品卫生状况及安全性的微生物 5. P4实验室：生物安全实验室等级最高的实验室，用于检测实验室感染机会多，感染后 病情严重，无特效治疗，可致死的微生物或可能引起严重的流行、需要动员大量人力物力进行防疫的微生物 6. 菌落总数：菌落总数就是指在一定条件下（如需氧情况、营养条件、pH、培养温度和 时间等）每克（每毫升）检样所生长出来的细菌菌落总数。 7. 大肠菌群：需氧及兼性厌氧、在37℃能分解乳糖产酸产气的革兰氏阴性无芽胞杆菌。 8. 消毒：是指杀灭或清除传播媒介上病原微生物，使其达到无害化的处理 9. 灭菌：是指杀灭或清除传播媒介上一切微生物的处理。 10. 医院消毒：是指杀灭或清除医院环境中和物体上污染的病原微生物的过程 11. 疫源地消毒：是指对存在或曾经存在传染源的场所进行的消毒。 12. 随时消毒：指在传染源存在的情况下为及时杀灭或清除由传染源排出的病原微生物而随 时进行的消毒。 13. 终末消毒：指传染源因住院隔离、病愈或死亡后，对原所在场所进行的最后一次彻底的 消毒。 14. 预防性消毒：是指对可能受到病原微生物污染的物品和场所进行的消毒 15. 生物危害：由生物因子(如在病原学和遗传学实验的废弃物中生长的微生物)对环境及生 物体的健康所造成的危害。 16. 生物战剂：是指在战争中用来伤害人、畜和毁坏农作物、植被等的致病微生物及其毒素 17. 生物恐怖：生物恐怖是恐怖分子利用传染病病原体或其产生的毒素的致病作用实施的反社会、反人类的活动，它不但可以达到使目标人群死亡或失能的目的，还可以在心理上造成人群和社会的恐慌，从而实现其不可告人的丑恶的目的。 18. 生化武器：以细菌、病毒、毒素等使人、动物、植物致病或死亡的物质材料制成的武器 19. 生物战：生物战是指使用生物武器伤害人畜、毁坏农作物的一种作战，旧称细菌战。在作战中，通过各种方式施放生物战剂，造成对方军队和后方地区传染病流行，大面积农作物坏死，从而达到削弱对方战斗力，破坏其战争潜力的目的 20. 浮游生物：水生态系统的表面区域漂浮和漂流的微生物生命的集合物 21. 需氧处理法：利用好氧细菌或兼性厌氧细菌降解废水中有机污染物的一种废水处理方法。 22. 厌氧处理法：是利用厌氧微生物以降解废水中的有机污染物 23. 大肠菌群值：是指在1L水中所含大肠菌群的数目 24. 气溶胶：悬浮在大气中的固态粒子或液态小滴物质的统称。 25. 微生物气溶胶：悬浮在大气中的具有感染性的微生物气溶胶 26. 自然沉降法：根据空气中携带有微生物气溶胶粒子在地心引力的作用下，以垂直的自然 方式沉降到琼脂培养液上
发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 发酵工程的内容 它是一级学科“轻工技术与工程”中的一个重要分支和重点发展的二级学科，在生物技术产业化过程中起着关键作用。 1）“发酵”有“微生物生理学严格定义的发酵”和“工业发酵”，词条“发酵工程”中的“发酵”应该是“工业发酵”。 （2）工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品，其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。为实现工业化生产，就必须解决实现这些工艺（发酵工艺）的工业生产环境、设备和过程控制的工程学的问题，因此，就有了“发酵工程”。 （3）发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼（包括废水处理）等三个阶段，这三个阶段都有各自的工程学问题，一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。 （4）微生物是发酵工程的灵魂。近年来，对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化，发酵工程正在走近科学。 （5）发酵工程最基本的原理是发酵工程的生物学原理。 发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精，乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步，发酵技术也有了很大的发展，并且已经进入能够人为控制和改造微生物，使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。例如，用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量；利用微生物发酵生产药品，如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。 已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支，成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包，而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物，生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料，在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。 从广义上讲，发酵工程由三部分组成：是上游工程，中游工程和下游工程。其中上游工程包括优良种株的选育，最适发酵条件（pH、温度、溶氧和营养组成）的确定，营养物的准备等。中游工程主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。这里要有严格的无菌生长环境，包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术；在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术；在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术；还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。此外，根据不同的需要，发酵工艺上还分类批量发酵：即一次投料发酵；流加批量发酵：即在一次投料发酵的基础上，流加一定量的营养，使细胞进一步的生长，或得到更多的代谢产物；连续发酵：不断地流加营养，并不断地取出发酵液。在进行任何大规模工业发酵前，必须在实验室规模的小发酵罐进行大量的实验，得到产物形成的动力学模型，并根据这个模型设计中试的发酵要求，最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。由于生物反应的复杂性，在从实验室到中试，从中试到大规模生产过程中会出现许多问题，这就是发酵工程工艺放大问题。下游工程指从发酵液中分离和纯化产品的技术：包括固液分离技术（离心分离，过滤分离，沉淀分离等工艺），
海洋微生物学复习思考题 第一章绪论 名词解释：微生物、微生物学、柯赫法则 1.微生物有哪些主要类群？有哪些主要特点？其最根本的特征是什么？举例加以说明。 2.试述列文虎克、巴斯德和科赫在微生物学发展史上的杰出贡献。 3．阐述学习海洋微生物学的重要意义？ 4.试述微生物学在生命科学中的重要地位？ 5.你认为现代微生物学的发展有哪些趋势？ 6.你认为微生物学的哪些方面可以继续研究以对生命科学作出贡献？ 第二章原核微生物 名词解释：细菌、缺壁细菌、原核微生物、溶酶菌、肽聚糖、磷壁酸、芽孢、荚膜、菌胶团、鞭毛、伴孢晶体、附器、异形胞、菌落、克隆、菌苔、野生型、营养缺陷型、立 克次氏体、支原体、衣原体 1. 试从化学组成和构造论述细菌细胞的结构与功能 1．试述G+菌肽聚糖、G-菌细胞壁结构。 2.比较革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁的异同，说明革兰氏染色的原理。 3.在原核生物范畴内有哪些细菌没有细胞壁？简述4类缺壁细菌的形成特点及实践意义。 4.依据鞭毛的数目和着生位置不同,可将鞭毛菌分为哪几种类型? 5.细菌荚膜依据其存在特点可分为几种类型？有什么功能？ 6.在细菌细胞壁的肽聚糖成分中，把各肽交联起来的肽桥有几种类型？试列表举例说明之 7.细菌的特殊构造及其在实践中的意义。 8．何谓“拴菌试验”？它何以能证明鞭毛的运动机制？ 9.芽孢的形成及其调节方式？芽孢有何特殊生理功能？其抗性机理是什么？芽孢的这些特点对实践有何指导意义？ 10.什么是伴胞晶体?它在何种细菌中产生?有何实践意义? 11.放线菌与霉菌均呈菌丝状生长，为何认为放线菌更接近于细菌而不接近于霉菌？ 12.什么叫菌落？为什么说正确理解菌株的涵义对开展微生物学工作极为重要？怎样识别细菌和放线菌的菌落？ 13．什么叫做营养缺陷型菌株?在实验室中如何从原养型菌株获得营养缺陷型菌株?请设计一个具体实验方案。
二. 细菌的简单染色和革兰氏染色 1.革兰氏染色中那一步是关键 ?为什么？你是如何操作的？ 革兰氏染色的关键步骤是：乙醇脱色（是脱色时间）。如果脱色过度，革兰氏阳性菌也可被脱色而被误 认为是革兰氏阴性菌；如脱色时间过短，革兰氏阴性菌也可被脱色而被误认为是革兰氏阳性菌。脱色时间 的长短还受涂片的厚薄，脱色是玻片晃动的快慢及乙醇用量的多少等因素的影响，难以严格规定（脱色是 应当控制速度，脱色时间一般为20—30s）。 2.固定的目的之一是杀死菌体，这与自然死亡的菌体有何不同？ 自然死亡的菌体本身已经部分自溶，结构已经改变。固定杀死细菌时细菌结构是保持死亡时的状态的。 3.不经复染这一步能否区分革兰氏阳性菌和阴性菌？ 能。在酒精脱色后，不被酒精脱色而保留紫色者为革兰氏阳性菌（G＋），被酒精脱色为革兰氏阴性菌。最后一步用番红染液复染，是为了让结果更清楚。 4.涂片为什么要固定，固定适应注意什么问题？ a 杀死细菌并使菌体黏附与玻片上； b 增加其对染料的亲和力。 固定时应注意：手持玻片，菌膜朝上，在微火过 3 次（手指触摸玻片反面，不烫手为宜），固定时应尽可能维持细胞原有形态，防止细胞膨胀或收缩。 三. 霉菌、放线菌的形态观察 1.镜检时，如何区分基内菌丝与气生菌丝？ 一般气生菌丝颜色较深，直生或分枝丝状，比基内菌丝粗；而基内菌丝色浅、发亮，可看到横隔膜，继而 断裂成球状或杆状小体。 2.显微镜下细菌放线菌酵母菌和霉菌的主要区别是什么？ 放线菌与细菌需要在油镜下才能观察清楚，而霉菌和酵母菌在低倍镜下即可看到。 细菌：为细而短的单细胞微生物（个体微小），主要形态有：球、杆、螺旋状等。（部分杆菌还可形成芽孢）放线菌：存在分枝丝状体和菌丝体，革兰氏阳性菌，有孢子丝和孢子（球形、椭圆形、杆状、柱状）。酵母菌：单细胞，菌体呈圆球、卵形或椭圆形，少数呈柠檬形、尖形等。菌体比细菌大几倍到几十倍，部分处于出芽繁殖过程中菌体还可观察到芽体，大多数菌体上还有芽痕。 霉菌：菌丝和孢子的宽度通常比细菌和放线菌粗得多，常是细菌菌体宽度的几倍到几十倍，在低倍镜下即可看到，并还可看到孢子囊梗、囊轴、孢子囊、包囊孢子等。 四. 玻璃器皿的洗涤、包扎与灭菌 1. 高压蒸汽灭菌开始时为什么要将锅内排尽？灭菌后为什么要待压力降低到“0”时，才能打开排气阀，开盖取物？
微生物发酵制药 -----总体工艺过程流程 工业微生物技术是可持续发展的一个重要支撑，是解决资源危机、生态环境危机和改造传统产业的根本技术依托。工业微生物的发展使现代生物技术渗透到包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所有的工业领域，并扮演着重要角色。欧美日等国已不同程度地制定了今后几十年内用生物过程取代化学过程的战略计划，可以看出工业微生物技术在未来社会发展过程中重要地位。 微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的，抗生素一般定义为：是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物。(有人曾建议将动植物来源的具有同样生理活性的这类物质如鱼素、蒜素、黄连素等也归于抗生素的范畴，但多数学者认为传统概念的抗生素仍应只限于微生物的次级代谢产物。)近年来，由于基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用，报道的微生物产生的除了抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质日益增多，如特异性的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等，其活性已超出了抑制某些微生物生命活动的范围。但这些物质均为微生物次级代谢产物，其在生物合成机制、筛选研究程序及生产工艺等方面和抗生素都有共同的特点，但把它们通称为抗生素显然是不恰当的，于是不少学者就把微生物产生的这些具有生理活性（或称药理活性）的次级代谢产物统称为微生物药物。 微生物药物的生产技术就是微生物制药技术。可以认为包括五个方面的内容： 第一方面菌种的获得 根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买；从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 1.分离思路：新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性，采用各种筛选方法，快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌，也必须重新进行分离纯化。具体分离操作从以下几个方面展开。 2.定方案：首先要查阅资料，了解所需菌种的生长培养特性。 3.采样：有针对性地采集样品。 4.增殖：人为地通过控制养分或培条件，使所需菌种增殖培养后，在数量上占优势。
------------------------------------------ 二.细菌的简单染色和革兰氏染色 1.革兰氏染色中那一步是关键？为什么？你是如何操作的？ 革兰氏染色的关键步骤是：乙醇脱色（是脱色时间）。如果脱色过度，革兰氏阳性菌也可被脱色而被误认为是革兰氏阴 性菌；如脱色时间过短，革兰氏阴性菌也可被脱色而被误认为是革兰氏阳性菌。脱色时间的长短还受涂片的厚薄，脱色是玻片晃动的快慢及乙醇用量的多少等因素的影响，难以严格规定（脱色是应当控制速度，脱色时间一般为20—30s ）。 2.固定的目的之一是杀死菌体，这与自然死亡的菌体有何不同？ 自然死亡的菌体本身已经部分自溶，结构已经改变。固定杀死细菌时细菌结构是保持死亡时的状态的。 3.不经复染这一步能否区分革兰氏阳性菌和阴性菌？ 能。在酒精脱色后，不被酒精脱色而保留紫色者为革兰氏阳性菌（W）,被酒精脱色为革兰氏阴性菌。最后一步用番红染液复染，是为了让结果更清楚。 4.涂片为什么要固定，固定适应注意什么问题？ a杀死细菌并使菌体黏附与玻片上；b增加其对染料的亲和力。 固定时应注意：手持玻片，菌膜朝上，在微火过3次（手指触摸玻片反面，不烫手为宜），固定时应尽可能维持细胞原 有形态，防止细胞膨胀或收缩。 三.霉菌、放线菌的形态观察 1.镜检时，如何区分基内菌丝与气生菌丝？ 一般气生菌丝颜色较深，直生或分枝丝状，比基内菌丝粗；而基内菌丝色浅、发亮，可看到横隔膜，继而断裂成球状或杆状 小体。 2.显微镜下细菌放线菌酵母菌和霉菌的主要区别是什么？ 放线菌与细菌需要在油镜下才能观察清楚，而霉菌和酵母菌在低倍镜下即可看到。 细菌：为细而短的单细胞微生物（个体微小），主要形态有：球、杆、螺旋状等。（部分杆菌还可形成芽抱） 放线菌：存在分枝丝状体和菌丝体，革兰氏阳性菌，有抱子丝和抱子（球形、椭圆形、杆状、柱状）。 酵母菌：单细胞，菌体呈圆球、卵形或椭圆形，少数呈柠檬形、尖形等。菌体比细菌大几倍到几十倍，部分处于岀芽繁殖过程中菌体还可观察到芽体，大多数菌体上还有芽痕。 霉菌：菌丝和抱子的宽度通常比细菌和放线菌粗得多，常是细菌菌体宽度的几倍到几十倍，在低倍镜下即可看到，并还可看到抱子囊梗、囊轴、抱子囊、包囊抱子等。 四.玻璃器皿的洗涤、包扎与灭菌 1.高压蒸汽灭菌开始时为什么要将锅内排尽？灭菌后为什么要待压力降低到“0”时，才能打开排气阀，开盖取物？ 因为空气的膨胀压大于水蒸汽的膨胀压，所以，当水蒸汽中含有空气时，在同一压力下，含空气蒸汽的温度低于饱和蒸 汽的温度。如果压力未降到0时，打开排气阀，就会因锅内压力突然下降，使容器内的培养基由于内外压力不平衡（压力突 然下降而发生复沸腾）而冲岀烧瓶口或试管口，造成培养基等液体沾湿棉塞或溢岀等事故。
第一章绪论 第一节概述 工业发酵是利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的一门现代工业，而现代发酵工程则是指直接把微生物(或动植物细胞)应用于工业生产的一种技术体系，是在化学工程中结合了微生物特点的一门学科。因而发酵工程有时也称作微生物工程。在本章中，我们将对发酵的基本概念，工业上常用的微生物及其生长代谢特性，以及发酵工程原理作—简单介绍。 一、基本概念 1，发酵一词的来源 发酵现象早巳被人们所认识，但了解它的本质却是近200年来的事。英语中发酵一词fermentation是从拉丁语fervere派生而来的，原意为“翻腾”，它描述酵母作用于果汁或麦芽浸出液时的现象。沸腾现象是由浸出液中的糖在缺氧条件下降解而产生的二氧化碳所引起的。在生物化学中把酵母的无氧呼吸过程称作发酵。我们现在所指的发酵早已赋予了不同的含义。发酵是生命体所进行的化学反应和生理变化，是多种多样的生物化学反应根据生命体本身所具有的遗传信息去不断分解合成，以取得能量来维持生命活动的过程。发酵产物是指在反应过程当中或反应到达终点时所产生的能够调节代谢使之达到平衡的物质。实际上，发酵也是呼吸作用的一种，只不过呼吸作用最终生成CO2和水，而发酵最终是获得各种不同的代谢产物。因而，现代对发酵的定义应该是：通过微生物（或动植物细胞）的生长培养和化学变化，大量产生和积累专门的代谢产物的反应过程。 2，发酵的定义 （1）狭义“发酵”的定义 在生物化学或生理学上发酵是指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式，或者更严格地说，发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出二氧化碳。同时获得能量，丙酮酸被还原为乳酸而获得能量等等。 （2）广义“发酵”的定义 工业上所称的发酵是泛指利用生物细胞制造某些产品或净化环境的过程，它包括厌氧培养的生产过程，如酒精、丙酮丁醇、乳酸等，以及通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等的生产。产品即有细胞代谢产物，也包括菌体细胞、酶等。 3，发酵工程（Fermentation Engineering）的定义 应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理，利用微生物等生物细胞进行酶促转化，将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学。 二、发酵的特点 发酵和其他化学工业的最大区别在于它是生物体所进行的化学反应。其主要特点如下： 1，发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应，反应安全，要求条件也比较简单。 2，发酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他农副产品为主，只要加入少量的有机和无机氮源就可进行反应。微生物因不同的类别可以有选择地去利用它所需要的营养。基于这—特性，可以利用废水和废物等作为发酵的原料进行生物资源的改造和更新。 3，发酵过程是通过生物体的自动调节方式来完成的，反应的专一性强，因而可以得到较为单—的代谢产物。 4，由于生物体本身所具有的反应机制，能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位地氧化、还原等化学转化反应，也可以产生比较复杂的高分子化合物。 5，发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。除了必须对设备进行严格消毒处理和空气过滤外，反应必须在无菌条件下进行。如果污染了杂菌，生产上就要遭到巨大的经济损失，要是感染了噬菌体，对发酵就会造成更大的危害。因而维持无菌条件是发酵成败的关键。 6，微生物菌种是进行发酵的根本因素，通过变异和菌种筛选，可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分
微生物优缺点大比较 本文将常用有益微生物在畜牧生产应用中的优缺点作一比较，旨在广大用户使用时作为参考作用。 酵母菌：属于真菌，在多糖偏酸环境中生长好。 优点： 1．兼性厌氧菌，在肠道中能大量繁殖，耗氧，抑制有害菌生长； 2．细胞内富含蛋白质、氨基酸、B族维生素（含量为鱼粉的20倍），增强饲料适口性，提供营养底物； 3．分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和非淀粉多糖酶，这些都属于外源性酶，能分泌到细胞外，供畜主利用； 4．酵母细胞壁，既可以吸附霉菌毒素，又可以分解为寡糖，为有益菌提供营养，改善肠道微生态平衡； 5．耐酸，在多糖偏酸环境中生长好。 不足： 1．非肠道内生菌，不易定植，在肠道中迅速通过；与肠道正常菌存在竞争抑制； 2．不耐制粒，在60℃～70℃环境中短时间即死亡； 3．活菌数不易控制，市面上用的喷雾干燥法，这种工艺设备简单，成本低，但是温度高，活菌含量不易控制；真空冷冻干燥法，温度低，活菌含量宜控制，但成本高； 4．不能分泌有机酸和杀菌活性物质杀菌。 乳酸菌：厌氧菌，主要有嗜酸乳酸杆菌、双歧杆菌和屎肠球菌。 优点：
1．多为肠道内正常优势菌群，安全性和定植能力强； 2．能产生乳酸、过氧化氢和乳酸菌素，起到杀菌抑菌的作用； 3．耐酸，pH3.0～4.5可耐生长； 4．常温保存没问题。 不足： 1．厌氧菌，正常情况下很难保存，保质期短（2月左右）； 2．不耐制粒，经80℃处理5 min，损失70％～80％； 3．活菌数不易控制，需在厌氧条件保存良好，干燥工艺差异同酵母菌。 芽孢杆菌：耐挤压，进入消化道内，不增殖、不定居，但能迅速发育增长。 优点： 1．通过生物耗氧，产生枯草菌素、短杆菌肽、溶菌酶及有机酸，杀菌抑菌； 2．产酶能力强（蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶），特别是非淀粉多糖酶（果胶酶、葡聚糖酶、纤维素酶等）含量丰富； 3．刺激免疫器官发育，增强T细胞、B细胞等的数量，提高机体免疫力； 4．营养作用：自身合成大量B族维生素和维生素C； 5．产生氨基氧化酶及分解硫化物的酶类，降解氨气和臭源吲哚类化合物； 6．能够净化水质； 7．肠道中正常菌群，但不是优势菌群； 8．抗逆性强，耐胃酸、胆盐及高温。 不足： 1．在动物肠道中定植能力差；
微生物发酵工程 学号：1413030112 姓名：胡晓晓班级：生物工程1班微生物工程又叫发酵工程。对微生物进行生物工程改造，包括基因工程技术、转基因生物技术、合成生物学技术等，以及工业化应用微生物发酵生产的工程等。发酵是微生物特有的作用，在几千年前就被人类认识了，并且用来制造酒、面包、酱、醋等。微生物工程，是大规模发酵生产工艺的总称，就是利用微生物发酵作用，通过现代工程技术手段来生产有用物质，或者把微生物直接应用于生物反应器的技术。它是在发酵工艺基础上吸收基因工程、细胞工程和酶工程以及其他技术的成果而形成的。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。 发酵工程跟化学工业、医药、食品、能源、环境保护和农牧业等许多领域关系密切，对它的开发有很大的经济效益。DNA重组技术和生物反应器?装有固定化酶的容器，能进行生物化学合成，是生物工程中的两大支柱。从工业规模生产这一点看，生物反应器尤其重要。因为只有通过微生物发酵，才能形成新的产业。 发酵工程以其生产条件温和，原料来源丰富且价格低廉，产物专一，废弃物对环境污染小和容易处理等特点，而在医药工业、食品工程、农业、冶金工业、环境保护等许多领域得到了广泛的应用，逐步形成了规模庞大的发酵工业。在一些发达国家，发酵工业的总产值占到国民生产总值的5%左右。 从广义上讲，发酵工程由三部分组成：是上游工程，中游工程和下游工程。其中上游工程包括优良种株的选育，最适发酵条件（pH、温度、溶氧和营养组成）的确定，营养物的准备等。中游工程主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。这里要有严格的无菌生长环境，包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术；在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术；在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术；还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。此外，根据不同的需要，发酵工艺上还分类批量发酵：即一次投料发酵；流加批量发酵：即在一次投料发酵的基础上，流加一定量的营养，使细胞进一步的生长，或得到更多的代谢产物；连续发酵：不断地流加营养，并不断地取出发酵液。在进行任何大规模工业发酵前，必须在实验室规模的小发酵罐进行大量的实验，得到产物形成的动力学模型，并根据这个模型设计中试的发酵要求，最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。由于生物反应的复杂性，在从实验室到中试，从中试到大规模生产过程中会出现许多问题，这就是发酵工程工艺放大问题。下游工程指从发酵液中分离和纯化产品的技术：包括固液分离技术（离心分离，过滤分离，沉淀分离等工艺），细胞破壁技术（超声、高压剪切、渗透压、表面活性剂和融壁酶等），蛋白质纯化技术（沉淀法、色谱分离法和超滤法等），最后还有产品的包装处理技术（真空干燥和冰冻干事燥等）。