代謝控制發(fā)酵 第一講 緒論

1、發(fā)酵過(guò)程控制,緒 論,一、幾個(gè)概念,新陳代謝（Metabolism）工業(yè)微生物（Inductrial Microbiology） 發(fā)酵 (Fermentation)代謝控制發(fā)酵 (Metabolic control fermentation),第一節(jié) 代謝控制發(fā)酵的研究對(duì)象和任務(wù),新陳代謝（Metabolism） 包括合成代謝和分解代謝，具有三大特點(diǎn)：條件溫和，酶催化；順序性；靈敏的自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)

2、制（內(nèi)源性調(diào)節(jié)、外源性調(diào)節(jié)）。,,工業(yè)微生物（Inductrial Microbiology） 是指在發(fā)酵工業(yè)上已經(jīng)應(yīng)用或具有潛在應(yīng)用價(jià)值的微生物，它包括細(xì)菌、放線(xiàn)菌、酵母菌、霉菌也包括藻類(lèi)和病毒。其范疇隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷擴(kuò)大。,,發(fā)酵(fermentation) （1）早期的概念 微生物在無(wú)氧時(shí)的代謝進(jìn)程。有機(jī)物是通過(guò)另一個(gè)有機(jī)物還原而將自身氧化的生物學(xué)過(guò)程，脫氫體和受氫體均是有機(jī)物。

3、 （2）利用微生物生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)生產(chǎn)多種有用物質(zhì)。 （3）利用微生物或通過(guò)細(xì)胞工程、酶工程、基因工程等獲得的生命體生產(chǎn)各種有用物質(zhì)。,,代謝控制發(fā)酵(MetabolicControlFermentation) 它是利用遺傳學(xué)或其它生物化學(xué)的方法，人為地在脫氧核糖核酸（DNA）的分子水平上，改變和控制微生物的代謝，使有用的代謝產(chǎn)物大量生成、積累的發(fā)酵技術(shù)。 關(guān)鍵在于微生物控制機(jī)制能否

4、被解除，能否打破微生物正常的代謝調(diào)節(jié)，人為地控制微生物的發(fā)展。,,二、 代謝控制發(fā)酵的產(chǎn)生與發(fā)展,1、代謝控制發(fā)酵的產(chǎn)生 理論基礎(chǔ)技術(shù)支撐過(guò)程控制,發(fā)酵（工程）的發(fā)展沿革,2、 代謝控制發(fā)酵的發(fā)展——代謝工程 （Metabolic engineering ),（1）代謝工程定義 （2）代謝工程研究的目的,（1）代謝工程定義,采用重組DNA技術(shù)和高精度的分析生物學(xué)技術(shù)相關(guān)的遺傳學(xué)方法，進(jìn)行精確目標(biāo)的基因操作，改變微生物原有調(diào)節(jié)系

5、統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)提高目的代謝活性和目的代謝產(chǎn)物量。,（2）代謝工程研究的目的,構(gòu)建新的代謝途徑，生產(chǎn)特定目的代謝物或具有過(guò)量生產(chǎn)能力的工程菌并應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。 根據(jù)微生物的不同代謝特征，一般采用： ①改變代謝流向 ②擴(kuò)展代謝途徑流量 ③構(gòu)建新的代謝途徑,三、代謝控制發(fā)酵的地位與作用,代謝控制發(fā)酵是發(fā)酵工業(yè)的基礎(chǔ)理論，是工業(yè)微生物育種工作的理論基礎(chǔ)。廣泛用于發(fā)酵工業(yè)，使

6、得有機(jī)酸、脂肪酸、氨基酸等發(fā)酵產(chǎn)品的產(chǎn)率比過(guò)去已有較大幅度的提高，其在生產(chǎn)實(shí)踐和理論研究上都顯示出巨大的作用。,第二節(jié) 學(xué)習(xí)本課程的目的要求及參考書(shū),一、目的要求二、主要參考書(shū),一、目的要求,代謝控制發(fā)酵（微生物代謝調(diào)控學(xué)）是在微生物、微生物生理學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必（限）修課，它是復(fù)習(xí)鞏固微生物、生物化學(xué)所學(xué)過(guò)的知識(shí)，加于深化提高。著重從代謝及代謝控制理論出發(fā)，有目的、人為地改造控制微生物的發(fā)酵過(guò)程，達(dá)到提高

7、發(fā)酵水平和質(zhì)量之目的。 要求學(xué)生通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，會(huì)靈活、巧妙地應(yīng)用微生物生理及代謝控制的理論，去定向選育或改造原有菌種，選育優(yōu)良性狀微生物的科學(xué)思維的能力。具體要求，若選了這門(mén)課，希望能堅(jiān)持下來(lái)，認(rèn)真聽(tīng)課作好筆記，認(rèn)真完成作業(yè)。,,二、主要參考書(shū),1.張克旭等《代謝控制發(fā)酵》中國(guó)輕工業(yè)出版社 19982.儲(chǔ)炬等《現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵調(diào)控學(xué)》化學(xué)工業(yè)出版社 20023.李季倫 《微生物生理學(xué)》北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社 1993