发酵工程专业课程设置的思考和实践

自１９５２年我国建第一个发酵工程专业方向以来,已将近半个世纪。近年来,随着世界范围生物工程技术的发展,我国发酵工程专业正在酝酿上升为生物工程专业,预计发酵工程专业在本世纪末会改成生物工程专业。如何把生物工程专业带人２１世纪？怎样才能使我们培养的人才更...     

超声波在生物发酵工程中的应用

一定强度的超声波作用于发酵过程中缩短发酵时间,改善生物反应条件,提高生物产品的质量和产量,微弱超声可用于在线检测某些发酵过程参数,本简要介绍了超声波作用于生物发酵过程的基本原理,并详细讨论了超声波在遗传育种 ,改善发酵工艺有发酵产物的提取与分离,发酵产物浓度的在线检测等方面的主要应用。     

柠檬酸工业生产信息

柠檬酸是生物细胞正常好氧代谢中的重要产物之一,研究历史已有40多年。至今工业生产仍沿用真菌发酵,发酵方式由固体过渡至液体深层发酵。现代生物工程已发展到应用固相细胞制成循环使用的细胞反应器。(一) 柠檬酸生物合成的特点柠檬酸是正常好氧代谢产物,采用改良的黑曲霉     

酶工程的现状与展望

生物工程是一门综合性技术,包括酶工程、发酵工程、细胞工程及基因工程。 生物工程与信息科学和材料科学构成了当今的三大前沿科学,随着生物工程在科研——开发——生产中的不断深入与发展,生物工程技术已从实验室进入了大规模生产人们所需要的工、农、医药等多种新产品的时期。生物工程产业已在世界范围内逢勃发展。美国、西欧与日本已成立了800多家生物工程公司,生物工程产品正在源源不断地进入市场。     

超广谱β内酰胺酶肠杆菌拮抗菌的鉴定及抑菌产物分析

本研究对从土壤中筛选出的超广谱β内酰胺酶肠杆菌的拮抗菌进行鉴定,并对其发酵产物抑菌效果进行研究。以分离到的污水中的15株产超广谱β内酰胺酶肠杆菌为测试菌株,土壤中分离到的1株拮抗菌为试验菌株,通过点接种法、平板对峙法和发酵产物抑菌试验测试试验菌株对测试菌住的拮抗作用;通过16S r DNA PCR产物测序及生理生化反应鉴定试验菌株种属;通过发酵产物氯仿粗提物薄层色谱分析试验,结合细菌次级代谢产物基因簇预测在线分析,初步研究试验菌株的抑菌成分。显示试验菌株鉴定为铜绿假单胞菌,对15株产超广谱β内酰胺酶肠杆菌均有拮抗作用,其发酵产物氯仿粗提物中组分之一具有明显抑菌作用,次级代谢产物基因簇在线软件分析推测该产物可能为Nrps、Bacteriocin、Phenazine、Siderophore、Hserlactone、Arylpolyene中的一种或几种。本研究提示铜绿假单胞菌含有多种已知或未知次级代谢产物,为开发利用铜绿假单胞菌资源提供研究资料。     

北方生物工程中试基地在成长

为加速发展我国生物工程的研究开发工作,1984年在国家计委,科委,科学院各级领导的支持下,对中科院微生物所发酵中试厂投资300万美元引进了国外先进的发酵、提取、分析仪器和装置。为此我所专门抽调了高级科技人员负责组织领导基建及安装调试。     

生理代谢参数RQ在指导发酵过程优化中的应用

过程在线参数检测是进行发酵过程工程优化控制的基础。呼吸熵RQ是微生物胞内微观代谢流在宏观代谢参数上的响应,反映了微生物培养过程中底物的利用情况、产物和副产物的合成情况、及微观代谢途径通量的变化。结合发酵葡萄糖酸、2,3-丁二醇谷氨酸、柠檬酸、头孢菌素C、毕赤酵母α-干扰素产品的工业生产过程,分析了以微生物胞内微观代谢与宏观的生理参数RQ为指导的发酵工艺优化策略。RQ值在发酵过程中可以根据尾气数据进行在线采集,对指导通过宏观代谢参数的调控来最优化微生物胞内的代谢途经通量,提高目的产物的产率具有非常重要的意义。     

固态发酵工程的发展

随着科学技术的进一步发展与生物工程革新的迫切要求,生物工程新型发展技术成为当前有效缓解社会能源问题的重要方法。作为生物工程的重要组成部分,发酵工程能够充分利用和发挥生物资源的效用,有机改善人类生产条件和生活水平,而其中尤以固态发酵工程近年来的发展进程最为显著。本文拟通过研究固态发酵工程的基本特点,从食品工业、饲料工业和资源环境等方面着力,具体地论述和分析了固态发酵工程的具体发展和应用进程。     

新版《现代食品发酵技术》出版

由上海大学生命科学学院王福源教授主编的《现代食品发酵技术》一书自 1998年出版以来 ,每年重印 ,并被评为上海市优秀教材。现经作者修改以后 ,新版已出版发行。　　《现代食品发酵技术》一书阐述的生物工艺学中利用微生物 (动、植物 )细胞将原料所转化的产品限定为食品 ,其主要内容包括 :⑴微生物菌种选择及种子扩大培养 ;⑵培养基调制及灭菌 ;⑶发酵过程物质转化及过程调控 ;⑷目的产物提取纯化。作者曾从该书各个章节中选用有关内容对生物工程专业、食品工程专业的本科生和研究生进行讲授 ,取得了较好的教学效果。为此 ,作者希望能与使…     

红缘拟层孔菌固体发酵产物体内抗肿瘤和抗氧化作用研究

研究了红缘拟层孔菌固体发酵产物对H22荷瘤小鼠的抗肿瘤和抗氧化作用,以抑瘤率、脾和胸腺指数、白细胞介素-2、干扰素-r、血管内皮细胞生长因子、超氧化物歧化酶、丙二醛、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物等指标来考察红缘拟层孔菌固体发酵产物对H22荷瘤小鼠肿瘤抑制和体内抗氧化作用。结果表明,固体发酵产物高剂量和中剂量组的抑瘤率分别为66.66%和64.70%,与阴性组比较,有显著的抗肿瘤作用（P<0.01）,HE染色切片也能观察到固体发酵产物高、中和低各组肿瘤细胞大量坏死,并且高剂量和低剂量组血清中白细胞介素-2和干扰素-r含量显著增加,血管内皮生长因子含量降低,与抑制肿瘤效果具有一定相关性;此外,红缘拟层孔菌固体发酵产物各组可以降低丙二醛含量,提高超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物含量;综上所述,红缘拟层孔菌固体发酵产物具有显著的抗肿瘤和抗氧化作用。     

日本协和发酵工业株式会社简介

世界正面临着新的技术革命.发酵工程作为生物工程的一个重要组成部分,日益受到人们的重视.协和发酵工业株式会社的公司名中就有“发酵”两字,这说明自从创建公司以来,就已与生物工程有很深刻的关系并从中发展的公司.现今,以我们公司具有世界性信誉的生物工程技术,正在从事人类最基本的健康(医疗)、粮食、能源等问题的科研工作.主要产品:(销售总额3750亿日本(?),大约相当于人民币300亿元)     

生物工程的兴起

生物技术是人类历史上发展最早的技术门类之一。传统生物技术有很多分支广泛地服务于人类的生产和生活,例如农业生物技术、医疗生物技术、发酵技术等等。现代生物技术主要是指以现代生物学为理论基础的新技术,特别是20世纪70年代以来蓬勃兴起的生物技术,也称为生物工程。1生物工程兴起的科学基础和社会背景生物工程是运用现代生物科学的理论与方法,按照人类的需要改造和设计生物的结构和功能,以便更经济、更有效、更大规模地生产人类所需的物质和产品的技术。     

现代生物技术文献概述

现代生物技术文献概述王连琴（中科院文献情报中心）ｆ二十一世纪是生物科学和生物工程的时代,世界各国对生物工程给予极高的重视,新的生物工程公司不断地涌现,一个生物工业的时代即将到来。有关生物工程的论文、专著、专利等相应地大量涌现。生物工程涉及发酵。酶、细...     

传统与未来的碰撞：食品发酵工程技术与应用进展

随着生物技术的飞速发展,作为食品生物工程的主要组成部分,食品发酵工程技术不断升级,在传统发酵食品的菌种、发酵过程、产品品质得到改善的同时,生物制造的功能食品组分、未来食品等新型产品也应运而生。首先概述了由生物技术和信息技术的进步带来的食品发酵研究手段与生产方式的多层面变革,并重点阐释了利用食品合成生物学设计构建细胞工厂的思路和方法,以及食品生物工程在微生物分析、过程工程和分离工程方面的智能化进程。其次,介绍了现代食品生物工程技术在改善传统发酵食品品质及安全性、生产功能食品组分、添加剂和酶制剂、创制未来食品和开发新型益生食品方面的应用进展。最后,对全球和我国食品发酵产业面临的挑战和未来发展趋势进行了总结和展望,以期为食品发酵的技术革新和工业化应用提供参考。     

影响生物工程菌发酵产率的因素

随着分子生物学的迅速发展,生物工程已成为生物学的带头学科。由于它能定向地改变生物的遗传结构,获得优良品系,创造某些特殊的或廉价的生物、医药、化工等产品,不断地吸收着大量的科学工作者、企业、商业界的及政府的兴趣。 发酵过程是生物工程的重要环节。应用基因工程,细胞融合等手段得到理想的生物工程菌,其主要目的在于通过发酵生产、扩大产品并得到应用。     

在线推定和控制葡萄糖浓度改善谷氨酸发酵性能

谷氨酸发酵过程一般需要定时、人工分批式地添加葡萄糖。该流加操作方式会引起发酵罐内葡萄糖浓度的剧烈波动, 不利于高效、稳定的谷氨酸生产。谷氨酸发酵具有显著的非增殖耦联特征, 产酸期葡萄糖耗量与氨水耗量存在非常明显的关联性。通过在线计量氨水耗量推定糖耗以及葡萄糖浓度, 可比较准确地将谷氨酸发酵产酸期的糖浓度控制在预先设定的水平。当糖浓度控制在5 g/L~10 g/L的低水平时, 最终谷氨酸浓度可以达到80 g/L的较高水平, 高糖浓度下的渗透压效应有望得到缓解, 有利于发酵生产的稳定。     

拉曼光谱分析技术在资源微生物发酵性能评价中的应用

微生物发酵过程是细胞新陈代谢进行物质转化的过程,为了提高目标产物的转化率,需要对微生物发酵动态特性进行实时分析,以便实时优化发酵过程。拉曼光谱(Raman spectroscopy)量化测试作为一种有应用前景的在线过程分析技术,可以在避免微生物污染的条件下,实现精准监测,进而用于优化控制微生物发酵过程。【目的】以运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)为例,建立微生物发酵过程中葡萄糖、木糖、乙醇和乳酸浓度拉曼光谱预测模型,并进行准确性验证。【方法】采用浸入式在线拉曼探头,收集运动发酵单胞菌发酵过程中多个组分的拉曼光谱,采用偏最小二乘法对光谱信号进行预处理和多元数据分析,结合离线色谱分析数据,对拉曼光谱进行建模分析和浓度预测。【结果】针对运动发酵单胞菌,首先实现拉曼分析仪对单一产品乙醇发酵过程的精准检测,其次基于多元变量分析,建立葡萄糖、乙醇和乳酸浓度变化的预测模型,实现对发酵过程中各成分浓度变化的准确有效分析。【结论】成功建立了一种评价资源微生物尤其是工业菌株发酵液多种组分的拉曼光谱分析方法。该方法为运动发酵单胞菌等工业菌株利用多组分底物工业化生产不同产物的实时检测,以及其他微生物尤其工业菌株的选育和过程优化提供了新方法。     

基于基因组挖掘的农抗120活性成分制霉菌素和丰加霉素的发现和鉴定

【目的】分析刺孢吸水链霉菌北京变种(农抗120产生菌)基因组和次级代谢产物组分,研究并鉴定农抗120产生菌中未被发现的活性组分。【方法】利用antiSMASH在线分析农抗120产生菌Streptomyces hygrospinosusvar.beijingensis基因组信息,锁定可能的制霉菌素和丰加霉素生物合成基因簇。利用HPLC和LC-MS等分析方法对农抗120产生菌发酵产物进行分析,同时利用制霉菌素和丰加霉素标准品作为对照,以鉴定该菌株代谢组分中的次级代谢产物。此外,通过构建目标基因簇大片段缺失突变株,并对所得突变株发酵产物进行检测,以确定生物合成基因簇与目的代谢产物的对应关系。【结果】本研究综合利用基因组序列分析、基因缺失突变株构建以及代谢产物检测方法,鉴定了农抗120产生菌中制霉菌素和丰加霉素两种活性成分,并确定了负责这些化合物合成的基因簇。【结论】本研究所构建的多重基因簇失活突变株为挖掘刺孢吸水链霉菌北京变种更多的天然次级代谢产物奠定了基础。     

采用最小二乘支持向量机的青霉素发酵过程建模研究

生化过程通常是严重非线性和时变的复杂动态系统,而且重要过程参数缺少在线测量仪表,对其建立机理模型往往非常耗时和困难。采用最小二乘支持向量机(LS_SVM)并以Pensim仿真平台为例对青霉素发酵这一典型生化过程进行建模研究。给出了LS_SVM参数的调整策略和分析结果,建立了青霉素产物浓度、菌体浓度和底物浓度等重要过程变量的在线预报模型。仿真结果表明用LS_SVM建立的在线预报模型拟合误差小,推广性能好,可以作为发酵过程的进一步控制和优化的参考依据。     

固态发酵苦荞制备多肽菌种的筛选

【目的】筛选固态发酵苦荞高产多肽及发酵产物液具有抗菌、抗氧化活性的菌株。【方法】采用米曲霉、酱油曲霉、雅致放射毛霉和少孢根霉分别对苦荞进行固态发酵,以蛋白酶活力、水解度、可溶性肽得率、抑菌率和体外自由基清除率作为筛菌指标。【结果】米曲霉固态发酵苦荞的可溶性肽得率最高达38.83%±1.18%,发酵产物液对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为96.62%±1.66%和97.54%±0.54%,同时羟自由基(·OH)清除率和二苯基苦味酰基苯肼自由基(DPPH·)清除率分别为55.65%±1.25%和10.84%±1.03%。对米曲霉发酵2 d发酵产物液的不同分子量分布及活性分析表明,分子量大小对抗菌及抗氧化活性有一定的影响。【结论】米曲霉可作为固态发酵苦荞制备多肽且发酵产物液具有抗菌及抗氧化活性的最佳菌株,并在多肽产量提升及抗菌、抗氧化活性的研究上具有巨大空间。