下载文档原格式
综合测试题（一）一、选择题1．用发酵工程生产的产品，如果是菌体，则进行分离提纯可采用的方法是（）A．蒸馏过滤C．过滤沉淀C．萃取离子D．沉淀萃取2．下列物质中，不能为异养生物作碳源的是（）A．蛋白胨B．含碳有机物C．含碳无机物D．石油、花生饼3．培养生产青霉素的高产青霉素菌株的方法是（）A．细胞工程B．基因工程C．人工诱变D．人工诱变和基因工程4．以下发酵产品中不属于微生物代谢产物的是（）A．味精B．啤酒C．“人造肉”D．人生长激素5．对谷氨酸发酵的叙述正确的是（）A．菌体是异养厌氧型微生物B．培养基属于液态的合成培养基C．谷氨酸的形成与搅拌速度无关D．产物可用离子交换法提取6．用于谷氨酸发酵的培养基需添加的生长因子是（）A．氨基酸B．碱基C．核苷酸D．生物素7．关于菌种的选育不正确的是（）A．自然选育的菌种不经过人工处理B．诱变育种原理的基础是基因突变C．通过有性杂交可形成工程细胞D．采用基因工程的方法可构建工程菌8．谷氨酸棒状杆菌扩大培养时，培养基应该是（）A．C：N为4：1 B．C：N为3：1 C．隔绝空气D．加大氮源、碳源的比例9．灭菌的目的是（）A．杀灭细菌B．杀灭杂菌C．杀灭所有微生物D．杀灭芽孢10．能影响发酵过程中温度变化的因素是（）A．微生物分解有机物释放的能量B．机械搅拌C．发酵罐散热及水分蒸发D．B、C都对11．在发酵中有关氧的利用正确的是（B ）A．微生物可直接利用空气中的氧B．微生物只能利用发酵液中溶解氧C．温度升高，发酵液中溶解氧增多D．需向发酵液中连续补充空气并不断地搅拌12．当培养基pH发生变化时，应该（）A．加酸B．加碱C．加缓冲液D．加培养基13．大量生产酵母菌时，不正确的措施是（A）A．隔绝空气B．在对数期获得菌种C．过滤沉淀进行分离D．使菌体生长长期处于稳定期14．基因工程培育的“工程菌”通过发酵工程生产的产品有（B）①石油②人生长激素③紫草素④聚乙二醇⑤胰岛素⑥重组乙肝疫苗A．①③⑥ B．②⑤⑥ C．③⑤⑥ D．②③⑤15．不能以糖类作为碳源的细菌是（）A．假单胞菌B．乳酸菌C．甲基营养菌D．固氮菌16．不能作为异养微生物碳源的是（）A．牛肉膏B．含碳有机物C．石油D．含碳无机物17．根瘤菌能利用的营养物质的组别是（）A．NH3，（CH2O），NaCl B．N2，（CH2O），CaCl2C．铵盐，CO2，NaCl D．NO2，CO2，CaCl218．配制培养基的叙述中正确的是（）A．制作固体培养基必须加入琼脂B．加入青霉素可得到放线菌C．培养自生固氮菌不需要氮源D．发酵工程一般用半固体培养基19．下列属于微生物不可缺少的微量有机物的是（）①牛肉膏②蛋白胨③氨基酸④维生素⑤碱基⑥生物素A．①②③B．②③④C．②③④⑤D．③④⑤⑥质20．在用伊红－美蓝培养基鉴别大肠杆菌时，培养基中可以不含有（）A．碳源B．氮源C．生长因子D．水和无机盐21．自养型微生物与异养型微生物的培养基的主要差别是（A ）A．碳源B．氮源C．无机盐D．生长因子22．下列关于生长因子的说法中，不正确的一项是（）A．是微生物生长不可缺少的微量有机物B．是微生物生长不可缺少的微量矿质元素C．主要包括维生素、氨基酸和碱基等D．一般是酶和核酸的组成成分23．下列营养物质中，不是同时含有碳源、氮源和生长因子的是（）A．牛肉膏B．蛋白胨C．生物素D．酵母粉24．鉴别培养基是根据微生物的代谢特点在培养基中加入一些物质配制而成，这些物质是（）A．指示剂或化学药品B．青霉素或琼脂C．高浓度食盐D．维生素或指示剂25．纯培养是其中(A )的培养物。
兰州大学生命科学学院发酵工程实验谷氨酸发酵实验摘要：谷氨酸棒杆菌在合适的培养基中经摇瓶培养能快速生长，为发酵实验准备菌种。
还原糖的消耗和谷氨酸的生成是衡量谷氨酸发酵是否正常的重要标志，所以在发酵过程中，要求每两个小时测定一次还原糖的含量，并据此作出发酵的糖耗曲线。
关键字：种子的制备、发酵罐、谷氨酸棒杆菌、PH的调节引言：了解发酵工业菌种制备工艺和质量控制，为发酵实验准备菌种。
了解发酵罐罐体构造和管道系统，掌握对发酵罐及其管道系统的灭菌方法。
了解发酵罐的操作，完成谷氨酸发酵的全过程。
还原糖的消耗和谷氨酸的生成是衡量谷氨酸发酵是否正常的重要标志，在发酵后期当还原糖降至1％以下时，表明谷氨酸发酵已经完成。
所以在发酵过程中，要定时测定还原糖的含量，要求每两个小时测定一次，并据此作出发酵的糖耗曲线。
掌握还原糖和总糖的测定原理，学习用比色法测定还原糖的方法。
学习使用茚三酮比色法检测发酵液中谷氨酸浓度的方法。
谷氨酸棒杆菌通常在0-12小时为生长期，12小时后为产酸期，所以应该从12小时以后开始检测谷氨酸的含量，每两个小时取一次样。
原理:谷氨酸棒杆菌在合适的培养基中经摇瓶培养能快速生长，得到大量健壮的种子。
谷氨酸棒杆菌生长速度较快，接种量一般在1-2%。
谷氨酸发酵是有氧发酵，发酵罐由蒸汽管道、空气管道、加料出料管道等组成，在实验之前必须先对发酵罐进行空消。
谷氨酸产生菌是代谢异常化的菌种，对环境因素的变化很敏感，在适宜的培养条件下，谷氨酸产生菌能够将50％以上的糖转化成谷氨酸，而只有极少量的副产物。
如果培养条件不适宜，则几乎不产生谷氨酸，仅得到大量的菌体或者由发酵产生的乳酸、琥珀酸、а－酮戊二酸、丙氨酸、谷氨酰胺、乙酰谷氨酰胺等产物。
生产上的中间分析只测定一些主要数据，只能显示微生物代谢的一般概况而不能反映细微的生化变化。
因此，进一步完善生化分析项目，从生化角度对发酵进行控制，从而确定最适宜的工艺条件是提高发酵水平的重要课题之一。
霰塑整且．豆粕水解液和生物素的用量对L一赖氨酸发酵的影响刘剑(广东肇庆星湖生物科技股份有限公司，广东肇庆526070)H裔割采用H J S50全自动控制发酵罐，以L一赖氨酸高产茵瓜1563为试验茵株，针对豆粕水解液和生物素进行优化培养基试验。
发酵试验结果表明。
发酵培养基中豆粕水解液和生物素的最适用量分剐为。
脚45I．‘‘g／L时，发酵培养72小时左右，L一赖氨酸积累可达1459／Lo既÷建词】L-赖氨酸；发酵；豆粕水解液；生物素赖氨酸(1ysi ne，Lys)属碱性必需氨基酸，分子中含两个氨基。
由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低，且在加工过程中易被破坏而缺乏，故称为第一限制性氨基酸。
赖氨酸为合成肉碱提供结构组分，而肉碱会促使细胞中脂肪酸的合成。
往食物中添加少量的赖氨酸，可以刺激胃蛋白酶与胃酸的分泌，提高胃液分泌功效，起到增进食欲、促进幼儿生长与发育的作用。
赖氨酸还能提高钙的吸收及其在体内的积累，加速骨骼生长。
赖氢酸在医药上还可作为利尿剂的辅助药物，治疗因血中氯化物减少而引起的铅中毒现象，还可与酸性药物(如水杨酸等)生成盐来减轻不良反应，与蛋氨酸合用则可抑制重症高血压病。
印第安波波利斯L i l l y研究室在1979年发表的研究表明，补充赖氨酸能加速疱疹感染的康复并抑制其复发。
近年来，科学家还发现，L一赖氨酸是控制人体生长的重要物质抑长素(S om a t ot at i on,ss)中最重要的也是最必需的成份，对人的中枢神经和周围神经系统都起着重要作用。
L一赖氨酸为人体必需氨基酸之一，在维持人体氨平衡的八种必需氨基酸中特别重要，是衡量食物营养价值的重要指标之一，特别是在儿童发育期、病后恢复期、妊娠授孔期，对赖氨酸的需要量更高。
由于其在大米、玉米等食物中含量铡氐，容易造成^体缺乏，被称为“第—缺乏氨基酸”。
L一赖氨酸缺乏会引起发育不良、食欲不振、体重减轻、负氮平衡、低蛋白血症、牙齿发育不良、贫血、酶活性下降及其他生理机能障碍。
谷氨酸摇瓶补料发酵班级：生物工程091班姓名：XXX学号：XXXXXXXXXXXXX指导老师：XX谷氨酸摇瓶补料发酵摘要：本实验以天津短杆菌为菌种，在不同培养基条件下研究摇瓶补料发酵生产谷氨酸。
试验中以OD值检测天津短杆菌的生长状况，以残糖量和谷氨酸生成量控制补料情况。
实验结果表明：在相同培养条件（培养温度32℃，培养箱转速240rpm）下，蛋白胨培养基最高产酸为19g/L，玉米浆70%梯度培养基的最高产酸量为12g/L，根据以上结果可以看出，蛋白胨培养基的产酸量高于梯度培养基。
关键词：谷氨酸补料发酵 OD值残糖量生物素前言：1866年德国H.ittthausen用硫酸水解小麦面粉，分离到一种酸性氨基酸，依据原料的取材将它命名为谷氨酸。
1872年Hasiwitz 和Habermaan用酪蛋白水解也制得谷氨酸。
1908年日本池田菊苗在探讨海带汁鲜味时，提取了谷氨酸，开始制造“味之素”。
1901年日本味之素公司用水解面筋法生产谷氨酸。
1936年美国从甜菜废液（斯蒂芬废液）中提取谷氨酸。
1954年多田、中山两人报告了采用微生物直接发酵谷氨酸的研究。
直到1956年日本协和发酵公司的木下祝郎分离选育出一种新的细菌——谷氨酸棒状杆菌，能同化利用100g葡萄糖，可直接发酵并积累40g以上的谷氨酸。
随后进行了工业化研究，自1957年起发酵法制取味精，正式商业化生产。
20世纪60年代后，世界各国也兴起发酵法生产味精，以甘蔗或甜菜、糖蜜、淀粉、醋酸、乙醇为原料，由于石油价格上涨和石油制品的安全性，相继改用糖蜜、淀粉原料为主的发酵法生产味精。
谷氨酸发酵机制：谷氨酸的生物合成途径主要包括：EMP途径、HMP 途径、TCA循环、乙醛酸循环、CO2固定反应。
总反应途径为：糖经过EMP途径和HMP生成丙酮酸。
一方面丙酮酸氧化脱羧生成乙酰-CoA；另一方面，经CO2固定作用生成草酰乙酸；两者合成柠檬酸进入TCA 循环，由三羧酸循环的中间产物α-酮戊二酸，在谷氨酸脱氢酶的催化下，还原氨基化合成谷氨酸。
生物素对谷氨酸发酵的影响及控制摘要：
阐述生物素对谷氨酸在发酵过程中的影响和控制生物素的用量来提高谷氨酸的产量，以及生物素测定方法的介绍。
关键词：生物素谷氨酸影响测定方法发酵
1生物素对谷氨酸生产的影响
1.1谷氨酸的生物合成途径
谷氨酸生物合成的主要途径：葡萄糖经糖酵解（EMP途径）和磷酸戊糖途径（HMP途径）生成丙酮酸，再被氧化成乙酰辅酶A（乙酰COA），然后进入三羧酸循环，生成α-酮戊二酸，α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化及NH4+的存在条件下，经还原氨基化反应生成谷氨酸。
1.2 生物素对谷氨酸生物合成途径的影响
生物素对谷氨酸生物合成途径有下列几方面的影响[1]：
（1）生物素对糖酵解速度的影响
生物素在糖酵解过程中，主要影响糖酵解速度，而不是EMP途径与HMP途径的比率。
在生物素充足条件下，糖降解速度远远超过丙酮酸的氧化速度，打破了糖降解速度与丙酮酸氧化速度之间的平衡，丙酮酸趋于生成乳酸，引起了乳酸的溢出。
只有在生物素限量的情况下，糖降解速度与丙酮酸氧化速度才趋于平衡。
（2）生物素对NAD及NADH2含量的影响
在生物素缺乏菌中，葡萄糖氧化能力降低，特别是醋酸、琥珀酸的氧化能力显著减弱。
在生物素缺乏菌中，NAD及NADH2含量减少到l/2-1/4。
（3）生物素对乙醛酸循环的影响
乙醛酸循环的关键酶是异柠檬酸裂解酶，该酶受葡萄糖、琥珀酸阻遏，为醋酸所诱导。
葡萄糖为原料发酵生产谷氨酸时，在生物素亚适量条件下，异柠檬酸裂解酶几乎没有活性。
原因在于丙酮酸氧化能力下降，醋酸生成速度减慢，为醋酸所诱导形成的异柠檬酸裂解酶很少。
再者，由于该酶受琥珀酸阻遏，在生物素亚适量条件下，因氧化能力降低而积累的琥珀酸就会反馈抑制该酶活性，并阻遏该酶的生成，乙醛酸循环基本上是封闭的，代谢流向沿异柠檬酸→α-酮戊二酸→谷氨酸的方向高效率地移动。
（4）生物素对氮代谢的影响
生物素限量时，几乎没有异柠檬酸裂解酶，琥珀酸氧化力弱，苹果酸和草酰乙酸脱羧反应停滞，同时由于完全氧化降低的结果，使ATP的形成减少，蛋白质合成活动停滞。
在铵离子适量条件下，生成积累谷氨酸，且生成的谷氨酸也不会通过转氨作用生成其他氨基酸。
在生物素充足条件下，异柠檬酸裂解酶、琥珀酸氧化力、丙酮酸氧化力、蛋白质合成、乙醛酸循环比例、草酰乙酸和苹果酸脱羧反应都不断加大，导致谷氨酸量减少，通过转氨作用生
成的其他氨基酸量增加。
（5）生物素对谷氨酸生物合成途径调节机制的影响
在生物素丰富的情况下，谷氨酸菌的细胞膜合成完整，谷氨酸不能从膜内渗透到膜外，胞内的谷氨酸积累到一定程度，对谷氨酸脱氢酶进行反馈控制，从而停止谷氨酸的生物合成。
在生物素限量的情况下，由于细胞膜合成不完整，谷氨酸能够从胞内渗透到胞外，使胞内谷氨酸的含量降低，谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的反馈控制失调，谷氨酸不断地被优先合成。
1.3 生物素对谷氨酸生产菌细胞膜通透性的影响
生物素对谷氨酸生物合成途径有重要的影响，但生物素更本质的作用是影响细胞膜的渗透性。
生物素作为催化脂肪酸生物合成最初反应的关键酶乙酰CoA羧化酶的辅酶，参与了脂肪酸的生物合成，并影响磷脂的合成。
当生物素控制在亚适量时，脂肪酸合成不完全，导致磷脂合成也不完全。
由于细胞膜是磷脂双分子层组成的，当磷脂含量减少到正常量的一半时，细胞发生变形，谷氨酸就从胞内渗出，积累于发酵液中。
当生物素过量时，由于细胞内有大量的磷脂质，使细胞壁、细胞膜增厚，不利于谷氨酸的分泌，造成产酸率下降，影响发酵生产的经济效益[2]
2生物素分析方法
生物素的测定方法很多，早在二十世纪四十年代国外就报道了微生物法。
现在文献报道生物素测定方法主要有：滴定分析法、气相色谱法、高效液相色谱法、酶联免疫法[3]、荧光法、分光光度法、薄层色谱法，其中微生物法、高效液相色谱法和荧光法测定方法简单，应用广泛[4]，简单将这三种检测方法介绍一下。
2.1 微生物法
在生物素的测定方法中，微生物法是最为灵敏和应用最为广泛的，主要用于生物素的微量检测[5]。
其原理是在一定条件下，生物素的浓度与菌体的生长量呈线性关系，生物素浓度与菌体的生长量及生长速度成正比。
微生物法可灵敏地检测出具有生物活性的生物素，这是微生物法区别于其他方法的最大特点。
但由于其他营养物质能影响微生物的生长，进而影响分析结果，所以该法并非都能达到高准确性。
2.2 高压液相色谱法[6]
生物素很难用普通HPLC 技术分析，因为它没有UV 发色团，它必须用紫外检测器在低UV波长下测定。
HPLC 分离原理是根据被分离组分在流动相和固定相之间的各种微观作用的差异。
当混合物中的各组分随流动相移动时，在流动相和固定相之间进行反复多次分配，这样就使结构或性质不同的组分在移动速度上产生了差异，从而得到了分离。
HPLC 法测定生物素，简便、快速、灵敏度高、重复性好、适应性好，但对某些成分复杂、色素较多、杂质干扰大的样品，不宜用该法检测。
2.3 荧光法
荧光法测定生物素的原理是生物素与异硫氰酸荧光素抗生物素蛋白反应，引起荧光强度
增加，
生物素浓度与荧光强度增加有一定的定量关系，用标准曲线法可求得试样中生物素的浓度，可用于微量分析。
该法灵敏度大大高于分光光度法，选择性也比分光光度法好，但是它的应用不如分光光度法广泛，原因为并不是所有的物质都产生荧光。
荧光法分析生物素是基于与生物素关联密切的、很灵敏的色氨酸荧光，但如果色氨酸含量高，测定结果则会受到影响，所以该方法不适合于生物性材料的生物素检测。
荧光分光光度法测定生物素灵敏度高，方法简便、快速，但对供分析用试样要求甚高，试液应无色、无浑浊。
3生物素用量在发酵中的控制[7]
谷氨酸产生菌是营养缺陷型, 所以生物素对谷氨酸产生菌的生长繁殖很重要, 对其代谢产物的影响也非常明显。
当生物素过量时酵解途径中的丙酮酸转变为乳酸, 同时也使异柠檬酸转变为琥珀酸,菌体生长繁殖快,同时生物素又促进菌体细胞膜通透性障碍物的生物合成, 生物素控制直接影响生产菌细胞的生长、繁殖、代谢和细胞壁、细胞膜的渗透性和产酸率, 控制好生物素的用量是谷氨酸发酵的关键。
目前发酵生产大都采用生物素缺陷型的菌种, 在生长繁殖期对生物素的依赖性很大,生物素低了生长繁殖很慢,对糖的酵解慢,细胞内作为辅酶的生物素存量少,影响进入合成期后对糖的代谢和谷氨酸的合成；但是生物素过量,菌体生长、繁殖时间长,菌体量大、镜检菌体呈短小头圆、八字型的多,进入合成期后对糖的氧化消耗占比例大,谷氨酸合成量少，菌体细胞膜的渗透性不好, 使菌体不能及时将细胞内的谷氨酸排出，谷氨酸合成途径受阻,发酵液中由菌种细胞排出的谷氨酸仅能占氨基酸总量的12%；生物素亚适量时,菌体代谢失调,细胞膜通透性增强,细胞内的谷氨酸能及时排出, 有利于谷氨酸的积累,发酵液内由菌体细胞排除谷氨酸能达总氨基酸的92%左右。
生物素用量要根据使用菌种的特性, 发酵的接种量、大罐增殖细胞的湿菌体量、及培养基成分的种类、供氧能力的大小而确定。
随着谷氨酸发酵控制技术和经验的提高积累、供氧能力的改善,采用生物素适量的发酵工艺，已成为提高产酸的重要途径。
在生物素用量的控制中不但要考虑到培养基中原料:玉米浆、糖蜜、纯生物素的生物素总量,同时要考虑到糖液因玉米淀粉和生产工艺的变化造成的营养素(生物素和维生素)的变化,适时的根据发酵耗糖、产酸、及发酵的容氧情况调整培养基中生物素配比, 控制生物素用量, 充分满足生长、耗糖、合成谷氨酸的需要,又不要出现负面的影响。
参考文献：
[1] 陈宁主编. 氨基酸工艺学[M]. 北京：中国轻工业出版社，2013.1
[2] 张立德. 谈谈谷氨酸发酵-生物素“亚适量”与“超亚适量”的控制[J]. 发酵科技
通讯, 2000, 29(3): 14-16
[3]徐幼平,陈正贤,吴建祥,等.微生物发酵液中生物素含量的ELISA测定[J].微生物学通报,2000,27(1):47-50
[4]刁立兰,李秀珍,王燕,等.生物素测定方法的分析[J].食品与发酵工
业,2007,33(6):104-107。
[5]祖荫光，周利.谷氨酸发酵中生物素含量的测定[J].发酵科技通讯，2003，32（2）：18-19
[6]余林梁,黄晓兰,吴惠勤.饲料中生物素的高效液相色谱测定[J].分析测试学报,2003,22(5):102-104
[7]蔡云苓,张恒忠,张兵等.谷氨酸发酵主要影响因素及其控制[J].发酵科技通讯,2007,36(3):11-13。
