现代生物工艺学

现代生物工艺学主讲 邓红梅 手机： 手机：13927532630 (632630) ) QQ: 1125435903

学时： 学时：64 课程考核方式 ： 1.平时(包括出勤、作业、回答问题等) : 15分 平时(包括出勤、作业、回答问题等) 分 平时 2.课程论文(综述性论文)或指定一章内容制作课 课程论文(综述性论文) 课程论文 件并试讲： 分 件并试讲：15分 3.期末考试：70分(闭卷) 期末考试： 分 闭卷) 期末考试

教材储炬，李友荣主编。 现代生物工艺学》 上册) 储炬，李友荣主编。《现代生物工艺学》(上册)华东理工大学出 1 版社， 版社，2007

教学参考1 俞俊棠编.《新编生物工艺学》,化学工业出版社，2002 俞俊棠编. 新编生物工艺学》 化学工业出版社， 贺小贤编.《生物工艺原理》 化学工业出版社， 2 贺小贤编 《生物工艺原理》, 化学工业出版社，2003 3 曹军卫等编。《微生物工程》(第二版),科学出版社，2007 曹军卫等编。 微生物工程》 第二版),科学出版社， ),科学出版社 4 熊宗贵. 发酵工艺原理》 中国医药科学技术出版社 中国医药科学技术出版社,2000 熊宗贵.《发酵工艺原理》,中国医药科学技术出版社

5 梅乐和.《生化生产工艺学》,科学出版社，2001 梅乐和. 生化生产工艺学》 科学出版社， 6 李艳 编著.《发酵概论》,轻工出版社，1999 编著. 发酵概论》 轻工出版社， 7 瞿礼嘉.《现代生物技术导论》,高等教育出版社，1998 瞿礼嘉. 现代生物技术导论》 高等教育出版社 高等教育出版社， 8 吴庆余 《基础生命科学》,高等教育出版社，2002 吴庆余. 基础生命科学》 高等教育出版社， 9 宋思扬等编. 生物技术概论》 科学技术出版社 科学技术出版社,2000 宋思扬等编.《生物技术概论》,科学技术出版社

第一篇 生物过程原理

1、 1、生物技术概论

1、生物技术概论1.1 生物技术的内涵与特性

什么是生物技术？ 什么是生物技术？

生物技术的英文名称为“ ★ 生物技术的英文名称为“Biotechnology”,常 常 被翻译成生物工程、生物工艺、生物过程等。 被翻译成生物工程、生物工艺、生物过程等。 生物技术可以涵盖生物工程、生化工程、 ★ 生物技术可以涵盖生物工程、生化工程、生物 系统工程、工业微生物等。 系统工程、工业微生物等。 定义：利用生物体或生物活动过程来获得产品， ★ 定义：利用生物体或生物活动过程来获得产品， 并服务于人类的技术。 并服务于人类的技术。

生物技术的四大支柱 生物技术 四大支柱

生物技术 (生物工程、生物工艺 生物工程、 生物工程 生物工艺)

基因工程

细胞工程

酶 工 程

微生物工

程 发酵工程) (发酵工程)

1.2 生物技术的发展过程 Rehm 和Reed将生物技术的发展史分为四个时期 ; 1.2.1 原始生物技术 几千年前 酒 (古埃及 公元前 公元前4000 – 3000年； 年 龙山文化4200~4000年) 年 龙山文化 啤酒、黄酒、酱油、 啤酒、黄酒、酱油、泡菜等

经验生物技术时期

酱油 泡菜 奶酪 面包发酵 秸秆沤制 酿酒制醋是人类 酿酒制醋是人类 最早通过实践所 掌握的生物技术 之一。 之一。

丰 微生物发酵 富 多 彩 的 酒 文 化

远古人类发现，吃剩的米粥数日后变成 远古人类发现， 了醇香可口的饮料— 了醇香可口的饮料—人类最早发明的酒

我国古代的酿酒作坊 (四川新都县出土的汉代画像)

↑公元前 公元前2300年左右，埃及人酿制啤酒的场面(某金字塔壁画) 年左右， 公元前 年左右 埃及人酿制啤酒的场面(某金字塔壁画)

丰富多彩 的酒文化

1.2.2 非无菌条件下的生物技术1857年，巴斯德(Louis 年 Pasteur ): 微生物引起 发酵； 发酵；酒精发酵由酵母引 起

巴 斯 德

1897年，毕希纳(Eduard Buchner ) : 酒化 1897年 毕希纳( (zymase)。 酶(zymase)。 阐明了发酵的化学本质——发酵是由酶引起的一 阐明了发酵的化学本质—— ——发酵是由酶引起的一 类化学反应。 类化学反应。

磨碎酵 母细胞

酵母汁+糖液 酵母汁 糖液

产生酒精

柯赫( 柯赫(Robert Koch ) 发明了固体培养 得到了细菌的纯培养物， 基，得到了细菌的纯培养物，建立了纯培养 开创了人为控制发酵过程的时期。 技术→开创了人为控制发酵过程的时期。 这时期的产品：酒精、丙酮、丁醇、 这时期的产品：酒精、丙酮、丁醇、有机 酸等

(主厌氧发酵；初级代谢产物) 主厌氧发酵；初级代谢产物)

1.2.3 无菌条件下的生物技术出现于20世纪 年代 出现于 世纪40年代，以抗生素的生产为标志 世纪 年代， 1928年弗莱明(Fleming)发现青霉素 年弗莱明( 年弗莱明 )引起尿道 炎的大肠 杆菌， 杆菌，未 用药时 与青霉素接 触不久， 触不久，细 胞壁开始隆 起

隆起部分越 来越大， 来越大，使 细胞膜膨大

细胞膜过分膨 大发生胀破， 大发生胀破， 细胞死亡

青霉素对大肠杆菌作用的过程