代谢控制发酵第一章绪论.ppt

发酵过程控制,绪 论,一、几个概念,新陈代谢（Metabolism） 工业微生物（Inductrial Microbiology） 发酵 (Fermentation) 代谢控制发酵 (Metabolic control fermentation),第一节 代谢控制发酵的 研究对象和任务,新陈代谢（Metabolism） 包括合成代谢和分解代谢，具有三大特点：条件温和，酶催化；顺序性；灵敏的自动调节机制（内源性调节、外源性调节）。,工业微生物（Inductrial Microbiology） 是指在发酵工业上已经应用或具有潜在应用价值的微生物，它包括细菌、放线菌、酵母菌、霉菌也包括藻类和病毒。其范畴随科学技术的发展而不断扩大。,发酵(fermentation) （1）早期的概念 微生物在无氧时的代谢进程。有机物是通过另一个有机物还原而将自身氧化的生物学过程，脱氢体和受氢体均是有机物。 （2）利用微生物生长和代谢活动生产多种有用物质。 （3）利用微生物或通过细胞工程、酶工程、基因工程等获得的生命体生产各种有用物质。,代谢控制发酵(MetabolicControlFermentation) 它是利用遗传学或其它生物化学的方法，人为地在脱氧核糖核酸（DNA）的分子水平上，改变和控制微生物的代谢，使有用的代谢产物大量生成、积累的发酵技术。 关键在于微生物控制机制能否被解除，能否打破微生物正常的代谢调节，人为地控制微生物的发展。,二、 代谢控制发酵的产生与发展,1、代谢控制发酵的产生 理论基础 技术支撑 过程控制,发酵（工程）的发展沿革,2、 代谢控制发酵的发展 代谢工程 （Metabolic engineering ),（1）代谢工程定义 （2）代谢工程研究的目的,（1）代谢工程定义,采用重组DNA技术和高精度的分析生物学技术相关的遗传学方法，进行精确目标的基因操作，改变微生物原有调节系统，实现提高目的代谢活性和目的代谢产物量。,（2）代谢工程研究的目的,构建新的代谢途径，生产特定目的代谢物或具有过量生产能力的工程菌并应用于工业生产中。 根据微生物的不同代谢特征，一般采用： 改变代谢流向 扩展代谢途径流量 构建新的代谢途径,三、代谢控制发酵的地位与作用,代谢控制发酵是发酵工业的基础理论，是工业微生物育种工作的理论基础。广泛用于发酵工业，使得有机酸、脂肪酸、氨基酸等发酵产品的产率比过去已有较大幅度的提高，其在生产实践和理论研究上都显示出巨大的作用。,第二节 学习本课程的目的要求及参考书,一、目的要求 二、主要参考书,一、目的要求,代谢控制发酵（微生物代谢调控学）是在微生物、微生物生理学、生物化学、分子生物学基础上开设的一门专业必（限）修课，它是复习巩固微生物、生物化学所学过的知识，加于深化提高。着重从代谢及代谢控制理论出发，有目的、人为地改造控制微生物的发酵过程，达到提高发酵水平和质量之目的。 要求学生通过本课程学习，会灵活、巧妙地应用微生物生理及代谢控制的理论，去定向选育或改造原有菌种，选育优良性状微生物的科学思维的能力。具体要求，若选了这门课，希望能坚持下来，认真听课作好笔记，认真完成作业。,二、主要参考书,1.张克旭等代谢控制发酵中国轻工业出版社 1998 2.储炬等现代工业发酵调控学化学工业出版社 2002 3.李季伦 微生物生理学北京农业大学出版社 1993 4.朱玉贤现代分子生物学高等教育出版社 1997 5.孙乃思等分子遗传学