优良的微生物菌种是发酵工业的基础和关键要使发酵工业产品的种类、产量和质量有较大的改善,首先必须选育性能优良的生产菌种。理想的工业发酵菌种应符合以下要求: (1)遗传性状稳定; (2)生长速度快,不易被噬菌体等污染 (3)目标产物的产量尽可能接近理论转化率; (4)目标产物最好能分泌到胞外,以降低产物抑制并利于产物分离

微生物的新陈代谢错综复杂,参与代谢的物质又多种多样,即使同一种物质也会有不 同的代谢途径,而且各种物质的代谢之间存在着复杂的相互联系和相互影响。在长期的进 化过程中,微生物建立了一套严密、精确、灵敏的代谢调节体系,能严格地控制代谢活 动,使之有序而高效地运行,并能灵活地适应外界环境,最经济地利用环境中的营养物。 微生物的代谢调节具有多系统、多层次的特点,目前,人们对此了解还十分有限

10.1概述 10.2抗生素生产菌的生物学基础 10.3新抗生素生产菌种的筛选

自从分子生物学家发现所有生物的遗传信息都是由DNA分子携带并发现了基因的密码 后,人们就一直致力于将分子生物学的这一划时代成果用于微生物细胞的改造,使得微生 物细胞能够结累更多的目标产物、合成新的代谢产物及转化原本不能转化的底物或有毒物 质。通过科学家们的不懈努力,基因工程已经成了工业微生物菌种选育的重要手段,正在 发酵工业中发挥愈来愈大的作用。可以说工业微生物遗传育种取得的重要进展是基因工程 发展的基础之一,现在又为工业微生物的育种提供了新的、有力的工具。两者始终存在着 十分密切的依赖关系

我们只有一个地球。现在,保护地球的环境已经成了人类的共识,也是我国可持续发 展战略的重要组成部分。随着人口增加及人类生产和生活活动的增加,人类物质和精神文 明的水平得到了很大的提高。但是人们在对环境质量的要求越来越高的同时,对环境的威 胁和破坏也越来越严重。在工业化发展的初期,人们一方面对环境问题还缺乏认识,另一 方面出于对发展经济的良好愿望,往往会忽略工业化对环境的破坏作用;当工业化发展到 一定程度时,人们已经开始认识到了保护环境的重要性,又会发现环境保护的复杂性和困 难性。环境保护是需要全社会共同努力并持之以恒的一项伟大事业

发酵是利用特定的一种或几种微生物的代谢活动,大量生产菌体或特定的代谢产在此过程中,需要保证没有其它杂菌的侵染,否,将可能产生以下一些不利的 (1)杂菌消耗培养基成分,造成生产水平下降 (2)杂菌菌体大量繁殖及其代谢产生某些化合物会造成目标产物提取的难度增大,如果污染杂菌有可能影响发酵液的过滤(滤速降低,滤渣含水量增高),也会使溶媒提取时易发生乳化现象;

微生物培养就是提供一个适宜特定微生物生长的理化环境,使其大量地繁殖。微 生物培养的目的各有不同,有些是以大量增殖微生物菌体为目标(如单细胞蛋白或胞 内产物),有些则是希望在微生物生长的同时,实现目标代谢产物的大量积累。由于培 养目标的不同,在培养方法上也就存在许多差别。让所需的微生物大量繁殖,并进而 产生大量目标代谢产物的过程称为微生物发酵,这尤其是指工业上大规模的微生物培 养

新陈代谢是生命的基本特征之一。微生物同其它生物一样,不断地进行新陈代 谢。通过代谢,微生物与外部环境进行物质和能量的交换,从环境中获得各种元素 合成细胞物质,提供生命活动所需的能量及在新陈代中起调节作用。这些物质称为 营养物质(nutrient)。而有机体摄取、利用营养物质的过程称为营养(nutrition)

7.1概述 7.2氨基酸发酵机理和菌种选育

溶剂和有机酸都是微生物的初级代谢产物,与工业生产和人们日常生活有着十分密切 的关系,也是发酵工业中历史最悠久、吨位最大、价格最低的产品。自五十年代以来,有 机酸和溶剂发酵工业受到了来自石油化工的竞争,但是由于它们的原料是可再生的生物质 资源(如淀粉、纤维素等),与化学合成产物相比发酵获得的产品更适用于食品、医药等 工业部门,加上在微生物育种和生产工艺方面的进步,这些传统的发酵工业仍具有强大的生命力