新编生物工艺学思考题

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微生物工程工艺原理思考题

微生物工程工艺原理思考题

菌种与种子扩大培养1.生长过程中如何保持菌种优良特性?如何判断和处理菌种过程中污染和衰退问题?通过菌种保藏。

保藏方法主要有斜面低温保藏法、石蜡油封保藏法、砂土保藏法、硅胶保藏法、冷冻干燥法、液氮超低温冻结法等。

判断方法:镜检;划线分离。

防止菌种衰退的方法:(1)尽可能满足其营养条件、培养条件,避免有害因素引起菌种衰退(2)尽量减少转代次数(3)采用幼龄菌接种。

菌种复壮方法:(1)分离复壮(2)若单菌落分离不行,可改变培养条件,或两者结合进行复壮(3)诱变因素处理,再进行单菌落分离。

2.扩大培养分级要求(包括原则)种子罐级数的确定取决于菌种的性质(如菌种传代后的稳定性);孢子数、孢子发芽及菌体繁殖速度;所采用发酵罐的容积。

要求与原则:(1)种子罐级数越小越好,有利于简化工艺,便于控制,减少染菌机会;减少消毒、值班工作量和因种子罐生长异常而造成的波动。

(2)种子级数太少,接种量小,发酵时间延长,降低发酵罐的生产率,增加染菌机会(3)虽然种子罐级数随产物的品种及生产规模而定,但也随着工艺条件改变而适当调整,如改变种子罐的培养条件,加速了孢子发芽及菌体的繁殖,也可相应地减少种子罐的级数。

3.成熟种子一般有哪些要求和影响因素种子的要求:总量与浓度能满足要求;生理状况稳定,个体与群体;活力强,移种至发酵后,能够迅速生长;无杂菌污染。

影响因素:培养基(提高产量,组成简单,来源丰富,价格便宜,取材方便等);种龄与接种量(菌种的对数生长期为宜);温度;pH值;通气与搅拌;泡沫;染菌的控制;种子罐级数。

4.种子连续培养和分批培养主要优缺点连续培养(发酵):发酵过程中一边补入新鲜的料液,一边以相同的流速放料,维持发酵液原来的体积。

优点:(1)设备体积可减小,能合理地按照发酵阶段实行连续化(2)操作时间可缩短,总体操作管理方便(3)中间产物和最终产物稳定;生产系统化;节约生产成本(4)对微生物的生理、生态和反应机制较易分析缺点:(1)营养成分的利用较分批发酵差,产物浓度较分批发酵低(2)杂菌污染机会大(3)存在菌种变异问题(4)设备操作上须与工艺系统中其它工段保持连续一致分批培养:在一密闭系统内加入限量营养物质,接入少量菌种培养,在特定条件下只完成一个生长周期。

最新生物工程下游技术思考题答案

最新生物工程下游技术思考题答案

一.绪论1、从某一动物培养的细胞中分离某一抗体(一蛋白的代表)的一般工艺过程。

答:生物工程下游技术的一般工艺过程(p12)2、分离纯化某一酶制剂的主要步骤和结果如下表:((2)亲和层析的原理是什么?3、产品的分离提取工艺应考虑那些因素?答:生物分离过纯化过程的选择准则(P16)①步聚少,成本低②次序合理③产品规格(注射,非注射)④生产规模⑤物料组成⑥产品形式固体:适当结晶,液体:适当浓缩⑦产品稳定性⑧物性溶解度,分子电荷,分子大小,功能团,稳定性,挥发性⑨危害性⑩废水处理第二章发酵液预处理1.沉降速度离心的原理。

(p15)答:沉降速度法:主要用于分离沉降系数不同的物质。

2.沉降平衡离心的原理。

(p15)答:沉降平衡法:用于分离密度不同的物质。

如梯度密度离心。

3.差速离心的概念。

(p15)答:采用不同的转速将沉降系数不同的物质分开的方法。

4. rpm与RCF的换算关系。

5.已知某一离心机的转子半径为25cm,转速为1200r/min,计算相对离心力为多大?第三章细胞破碎1除去发酵液杂蛋白质的常用方法有那些?答:杂蛋白质的除去(p6)(1) 沉淀法:蛋白质是两性物质,在酸性溶液中,能与一些阴离子(三氯乙酸盐、水扬酸盐)形成沉淀;在碱性溶液中,能与一些阳离子(Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe3+等)形成沉淀。

(2) 变性法:使蛋白质变性的方法很多,如:加热,调节pH,有机溶剂,表面活性剂等。

其中最常用的是加热法。

(3) 吸附法:加入某些吸附剂或沉淀剂吸附杂蛋白质而除去。

2产品的分离提取工艺应考虑那些因素?答:(1) 是胞内产物还是胞外产物;(2) 原料中产物和主要杂质浓度;(3) 产物和主要杂质的物理化学特性及差异;(4) 产品用途和质量标准;(5) 产品的市场价格;(6) 废液的处理方法等。

3发酵液过滤与分离的困难的原因及解决方法。

答:第一节发酵液过滤特性的改变微生物发酵液的特性可归纳为: (P3)①发酵产物浓度较低,大多为1%一10%,悬浮液中大部分是水;②悬浮物颗粒小,相对密度与液相相差不大;③固体粒子可压缩性大;④液相粘度大,大多为非牛顿型流体;⑤性质不稳定,随时间变化,如易受空气氧化、微生物污染、蛋白酶水解等作用的影响。

生物制药工艺学思考题及答案

生物制药工艺学思考题及答案

抗生素发酵生产工艺1.青霉素发酵工艺的建立对抗生素工业有何意义?青霉素是发现最早, 最卓越的一种B-内酰胺类抗生素, 它是抗生素工业的首要产品, 青霉素是各种半合成抗生素的原料。

青霉素的缺陷是对酸不稳定, 不能口服, 排泄快, 对革兰氏阴性菌无效。

青霉素通过扩环后, 形成头孢菌素母核, 成为半合成头孢菌素的原料。

2.如何根据青霉素生产菌特性进行发酵过程控制?青霉素在深层培养条件下, 经历7个不同的时期, 每个时期有其菌体形态特性, 在规定期间取样, 通过显镜检查这些形态变化, 用于工程控制。

第一期: 分生孢子萌发, 形成芽管, 原生质未分化, 具有小泡。

第二期: 菌丝繁殖, 原生质体具有嗜碱性, 类脂肪小颗粒。

第三期: 形成脂肪包含体, 积累储蓄物, 没有空洞, 嗜碱性很强。

第四期: 脂肪包含体形成小滴并减少, 中小空泡, 原生质体嗜碱性减弱, 开始产生抗生素。

第五期: 形成大空泡, 有中性染色大颗粒, 菌丝呈桶状。

脂肪包含体消失, 青霉素产量提高。

第六期: 出现个别自溶细胞, 细胞内无颗粒, 仍然桶状, 释放游离氨, pH上升。

第七期:菌丝完全自溶, 仅有空细胞壁。

一到四期为菌丝生长期, 三期的菌体适宜为种子。

四到五期为生产期, 生产能力最强, 通过工艺措施, 延长此期, 获得高产。

在第六期到来之前发束发酵。

3.青霉素发酵工程的控制原理及其关键点是什么?控制原理: 发酵过程需连续流加葡萄糖, 硫酸铵以及前提物质苯乙酸盐, 补糖率是最关键的控制指标, 不同时期分段控制。

在青霉素的生产中, 及时调节各个因素减少对产量的影响, 如培养基, 补充碳源, 氮源, 无机盐流加控制, 添加前体等;控制适宜的温度和ph, 菌体浓度。

最后要注意消沫, 影响呼吸代谢。

4.青霉素提炼工艺中采用了哪些单元操作?青霉素不稳定, 发酵液预解决、提取和精制过程要条件温和、快速, 防止降解。

提炼工艺涉及如下单元操作:①预解决与过滤: 在于浓缩青霉素, 除去大部分杂质, 改变发酵液的流变学特性, 便于后续的分离纯化过程。

生物制药工程思考题(推荐5篇)

生物制药工程思考题(推荐5篇)

生物制药工程思考题(推荐5篇)第一篇:生物制药工程思考题第一章绪论1.生物药物的概念及21世纪生物药物的分类2.生物技术(Biotechnology)概念及现代生物技术的组成和特点3.基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术、发酵工程技术定义4.基因诊断、基因治疗概念5.生物技术在药学应用中的两类方式6.生物药物的两大来源及生物药物的特点7.生物制药的特点、生物制药基本过程及生物制药基本方法第二章基因工程制药复习思考题1.基因的概念及基因的一般特性2.基因工程药物的概念3.基因工程药物制药的主要流程4.基因工程药物建立分离纯化工艺的根据5.基因工程药物分离纯化的一般流程6.基因工程产品的质量控制内容7.基因工程药物临床前安全性评价的特殊性8.蛋白质工程的概念与基本流程第三章动物细胞工程制药复习思考题1.细胞定义、细胞的特征和细胞的化学组成2.细胞培养定义、细胞培养基本条件和基本过程3.细胞融合技术定义和基本过程4.细胞工程技术概念和动物细胞工程制药的基本概念5.动物细胞培养技术概念和动物细胞培养特点6.细胞株、细胞系、原代培养和传代培养的概念7.概念——抗体(antibody)、多克隆抗体(Polyclonalantibody,PcAb)、单克隆抗体(monoclonal antibody)、杂交瘤细胞(hybridoma)技术、抗体工程8.单抗制备的基本流程9.HAT培养基的选择培养杂交瘤细胞的原理10.单克隆抗体的鉴定与检测项目11.动物细胞的大规模培养方法12.干细胞、胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)、组织工程的概念及应用第四章植物细胞工程制药1.植物细胞工程制药的两大内容2.植物细胞的全能性定义和原理3.植物细胞特点——外植体(explant)、脱分(dedifferentiation)、再分化(redifferentiation)、愈伤组织(callus culture)概念4.植物细胞的培养方法6.植物细胞工程制药应用于哪些方面第五章发酵工程制药复习思考题1.发酵定义及发酵类型及特点2.发酵工程的定义和研究内容3.发酵工程制药的特点及其生产药物种类4.理想菌种应该具备哪些条件及菌种的选育方法和这些方法各自的特点5.菌种保藏的目的、关键和保藏方法6.培养基概念和培养基的配制原则7.发酵的基本过程是什么?微生物发酵方式有几种?8.发酵过程影响因素及控制10代谢工程定义11.发酵工程下游加工过程的的特点和一般程序简述各种主要的分离纯化方法的操作原理。

生物制药工艺学_吴晓英_思考题

生物制药工艺学_吴晓英_思考题

生物制药工艺学思考题总论部分:一、简述生物制药工艺学的性质与任务。

二、谈谈生物制药工业的重点研究方向。

三、谈谈生物药物的特点。

四、简述生物药物的研究发展趋势。

五、简述生物材料的来源。

六、简述生物活性物质的存在特点。

七、生物活性物质主要有哪些提取方法?举例说明萃取技术的应用八、生物活性物质有哪些主要的浓缩、干燥方法?九、生物大分子分离纯化的主要原理。

十、生物大分子常用的纯度鉴定方法有哪些?十一、已经上市或研究热点的基因工程药物主要有哪些?十二、简述酶工程技术、细胞工程技术和基因工程技术等现代生物技术在生物制药工业中的应用。

十三、名词解释:提取,萃取,浓缩,干燥,均一性,上游工艺,下游工艺, 单克隆抗体,PCR,生物合成技术,半合成药物抗生素部分:一、抗生素的定义、常用分类法、应用。

二、评价医用抗生素应包括哪些主要要求。

三、抗生素工业生产的主要方法,抗生素发酵生产的特点。

四、简述抗生素发酵中温度、pH、溶氧、基质浓度、菌体浓度、二氧化碳和泡沫等因素的影响及控制。

五、发酵生产庆大霉素的工艺路线及注意问题。

手性药物部分:一、什么是手性?什么是手性药物?二、手性药物的主要制备技术?三、用于制备手性药物的主要的生物催化反应包括哪些?多肽类和蛋白类药物:一、了解多肽药物的分类与重要的多肽类药物(包括名称,来源,作用与用途)。

二、了解胸腺素组分5的性质和工艺路线。

三、了解蛋白类药物的分类与重要的蛋白类药物(包括名称,来源,作用与用途)。

四、了解白蛋白的制备工艺要点。

五、了解胰岛素的结构与性质、作用与用途、提取法制备胰岛素的生产工艺要点、以及基因工程技术生产人胰岛素的途径。

酶类药物:一、酶类药物的分类与重要的酶类药物的名称、来源、作用与用途及对酶类药物的要求。

二、了解L-天门冬酰胺酶和超氧化物歧化酶的性质、作用、工艺路线和工艺要点。

三、了解尿激酶、溶菌酶的性质、作用与与用途及制备途径。

糖类:一、糖类药物的分类、生理功能。

生物制药工艺学 思考题

生物制药工艺学 思考题

第一章。

1、简述生物制药工艺学的性质和任务生物制药工艺学是一门从事各种生物药物的研究、生产和制剂的综合性应用技术科学。

具体任务:①生物药物的来源及其原料药物生产的主要途径和工艺过程;②生物药物的一般提取、分离、纯化、制造原理和生产方法;③各类生物药物的结构、性质、用途及其工艺和质量控制.2、重点研究方向利用基因工程开发生物药物已经成为一个重要的发展方向,已经上市的有人胰岛素(1982)、人生长素(1987)、干扰素(1987)、乙肝疫苗(1987)等等。

3、生物药物的特性和分类性质:(1)在化学构成上,生物药物十分接近于体内的正常生理物质, 进入体内后也更易为机体所吸收利用和参与人体的正常代谢与调节。

(2)在药理学上, 生物药物具有更高的生化机制合理性和特异治疗有效性。

(3)在医疗上,生物药物具有药理活性高、针对性强、毒性低、副作用小、疗效可靠及营养价值高等特点。

(4)生物药物的有效成分在生物材料中浓度都很低, 杂质的含量相对比较高。

(5)生物药物常常是一些生物大分子。

它们不仅分子量大, 组成、结构复杂, 而且具有严格空间构象, 以维持其特定的生理功能。

(6)生物药物对热、酸、碱、重金属及pH变化都较敏感,各种理化因素的变化易对生物活性发生影响。

分类:天然生物药物: 氨基酸类药物、多肽和蛋白质类药物、酶与辅酶类药物、核酸类药物、多糖类药物、脂类药物、细胞生长因子与组织制剂、微生物药物(抗生素类)、海洋生物药物(多糖类、聚醚类、大环类脂类、萜类、多肽和蛋白质类)基因工程药物:细胞因子干扰素类、细胞因子白介素类和肿瘤坏死因子、造血系统生长因子类、生长因子类、重组多肽与蛋白质类激素、心血管病治疗剂与酶制剂、重组疫苗与单抗制品基因药物医学生物制品:包括各种疫苗、抗血清(免疫血清)、抗毒素、类毒素、免疫制剂(如胸腺肽、免疫核酸等)、诊断试剂等。

4、简述生物药物的研究发展趋势●利用基因组学的研究成果促进生物技术新药的研发●蛋白质工程药物的开发●新型疫苗的研制●新的高效表达系统的研究与应用●生物技术药物新剂型研究迅速发展●生物资源的综合利用与扩大开发●应用现代科学技术,改造传统的抗生素和氨基酸等生产工艺中西结合创制新型生物药物。

生物制药工艺学复习思考题答案

生物制药工艺学复习思考题答案

⽣物制药⼯艺学复习思考题答案第⼀章⽣物药物概论1.⽣物药物有哪⼏类?DNA重组药物与基因药物有什么区别?( 1 )重组DNA药物(⼜称基因⼯程药物)(2)基因药物:以遗传物质DNA、RNA为物质基础制造的药物(3)天然⽣物药物(4)合成或半合成⽣物药物2.⽣物药物有哪些作⽤特点?(⼀)药理学(pharmacology)特性:1、活性强: 体内存在的天然活性物质。

2、治疗针对性强,基于⽣理⽣化机制。

3、毒副作⽤⼀般较少,营养价值⾼。

4、可能具免疫原性或产⽣过敏反应(⼆)、理化特性:1. 含量低、杂质多、⼯艺复杂、收率低、技术要求⾼;2. 组成结构复杂,具严格空间结构,才有⽣物活性。

对多种物理、化学、⽣物学因素不稳定。

3. 活性⾼,有效剂量⼩,对制品的有效性,安全性要严格要求(包括标准品的制订)。

3.DNA重组药物主要有哪⼏类?举例说明之。

1)细胞因⼦⼲扰素(IFN)类药物(2)细胞因⼦⽩介素类和肿瘤坏死因⼦(3)造⾎功能药物(4)⽣长因⼦类药物(5)重组蛋⽩和多肽类激素(6)⼼⾎管病治疗剂与酶制剂(7)重组疫苗与治疗性抗体4.术语:药物与药品⽣物药物,DNA重组药物:⼜称基因⼯程药物,应⽤基因⼯程和蛋⽩质⼯程技术制造的重组活多肽,蛋⽩质及其修饰物基因药物:这类药物是以基因物质(RNA或DNA及其衍⽣物)作为治疗的物质基础,包括基因治疗⽤的重组⽬的DNA⽚段、重组疫苗、反义药物和核酶等。

反义药物:以⼈⼯合成的10~⼏⼗个反义寡核苷酸序列与模板DNA或mRNA互补形成稳定的双链结构,抑制靶基因的转录和mRNA的翻译,从⽽起到抗肿瘤和抗病毒作⽤。

核酸疫苗:是指将编码外源性抗原的基因插⼊到含真核表达系统的载体上,然后直接导⼊⼈或动物体内,让其在宿主细胞中表达抗原蛋⽩,该抗原蛋⽩可直接诱导机体产⽣免疫应答。

RNAi :在实验室中是⼀种强⼤的实验⼯具,利⽤具有同源性的双链RNA(dsRNA)诱导序列特异的⽬标基因的沉寂,迅速阻断基因活性。

《生物制药工艺学》复习思考题.docx

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《生物制药工艺学》复习思考题第一章生物药物概论1、生物药物有哪几类?DNA重组药物与基因药物有什么区别?2、生物药物有哪些作用特点?DNA重组药物主要有哪几类?举例说明之。

DNA重组药物是基因药物中的一个类别也就是说DNA重组药物是属于基因药物的其次,这两种药物多是由经过遗传物质改变的微生物合成的,二者的根本区别在于DNA 重组药物里的遗传物质改变(包括DNA的插入等过程)的原料仍然来自于生物界,也就是自然界原有遗传物质的重组。

但基因药物遗传物质多为人工合成。

所以,安全性上讲,重组药物比基因药物要安全的多。

3、术语:药物与药品,生物药物,DNA重组药物,基因药物,反义药物,核酸疫苗, RNAi第二章生物制药工艺技术基础1、生物活性物质的浓缩与干燥有哪些主要方法?2、简述生物活性物质分离纯化的特点和分离纯化的主要原理。

3、怎样保存微生物菌种?何谓菌种退化?如何检查菌种退化?4、诱变育种的总体流程是怎样的?选择出发菌需注意哪些事项?5、生物制药工艺中试放大的目的是什么?6、酶固定化的方法有哪些类别?7、术语:冷冻干燥,喷雾干燥,薄膜浓缩,自然选育,诱变育种,蛋白质工程,转基因动物,蛋白质组学,酶工程,immobilized enzyme,抗体酶,模拟酶,组合生物合成, 药物基因组学,DNAShuffling,定向进化,甘油冷冻保藏法,液氮保藏法,斜面保藏法, 沙土管保藏法第三章生物材料的预处理1、去除发酵液中杂蛋白有哪几种方法?2、去除发酵液中钙、镁、铁离子的方法有哪些?3、影响絮凝效果的主要因素有哪些?4、细胞破碎有哪些方法?各有什么特点?5、超声波破碎细胞的原理?6、术语:凝聚作用,絮凝作用,渗透压冲击法,错流过滤,超声波破壁,酶法破壁,高压匀浆法,高速珠磨法,反复冻融法,渗透压冲击法,液氮研磨法,丙酮粉第四章萃取法1、溶剂萃取法的基本原理,其特点是什么?2、溶剂萃取法按操作方式不同,可分为哪几类?各有什么特点?3、影响有机溶剂萃取的因素有哪些?萃取剂的选择需遵循哪些原则?4、使用有机溶剂萃取时,改变pH值将如何影响酸性或碱性抗生素的分配系数?5、乳化剂为何能使乳状液稳定?6、破坏乳状液的方法有哪些?7、影响乳状液类型的因素有哪些?8、双水相萃取的优缺点有哪些?影响双水相萃取的因素有哪些?9、超临界流体萃取有哪些特点?常用的流体为哪种?影响超临界流体萃取的因素有哪些?超临界萃取的流程主要有哪几种类型?10、术语:有机溶剂萃取,反萃取,双节线,多级错流萃取,多级逆流萃取,反胶束萃取,超临界流体萃取,双水相萃取,能斯特分配定律,表观分配系数,萃取因素,萃取剂,萃余液,HLB值第五章沉淀和结晶1、什么是“盐析沉淀” ?盐析的基本原理?2、影响盐析效果的因素有哪些?3、影响有机溶剂沉淀的因素有哪些?4、有哪些方法可形成过饱和溶液?5、哪些因素可影响晶体的大小?6、等电点沉淀有哪些特点?如何应用?7、术语:Ks盐析,B盐析,盐析分布曲线,透析结晶法,亲和沉淀,选择性变性沉淀第六章吸附法1、化学吸附与物理吸附的区别?2、吸附剂及被吸附物的极性对吸附的影响如何?3、吸附剂用量及被吸附物浓度对吸附效果的影响如何?4、例举两种以上常用吸附剂的性质和用途。

生化各章思考题及答案

生化各章思考题及答案

生化各章思考题及答案各章思考题及答案一糖类化学糖蛋白中的寡糖链有些什么功能?糖蛋白的种类繁多,功能也十分广泛。

一般来说,糖蛋白的寡糖链可保护其蛋白部分免遭蛋白酶的水解,而延长其生物半衰期。

此外寡糖链还影响蛋白质构象、聚合和溶解性等。

在某些糖蛋白中寡糖链参与蛋白质在细胞内的分拣和运输。

一些属于糖蛋白的酶,其寡糖链结构可影响酶的活性。

许多激素为糖蛋白,其寡糖链的结构与激素的生物活性密切相关。

存在于细胞表面的糖蛋白,其寡糖链还参与蛋白质分子之间的相互识别和结合作用。

二脂类化学试述生物膜的两侧不对称性。

生物膜的不对称性表现在:a)磷脂成分在膜的两侧原产就是不等距的。

b)膜上的糖基(糖蛋白或糖脂)在膜上分布不对称,在哺乳动物质膜都位于膜的外表面。

c)膜蛋白在膜上存有明晰的拓扑学排序。

d)酶原产的不对称性。

e)受体原产的不对称性。

膜的两侧不对称性保证了膜的方向性功能。

三蛋白质化学1某氨基酸溶于ph7的水中,所得氨基酸溶液的ph为6,问此氨基酸的pi是大于6、等于6还是小于6?氨基酸在液态状态时以两性离子形式存有。

某氨基酸溶ph7的水中,ph从7上升至6,表明该氨基酸熔化于水的过程中释出了质子,为了而因氨基酸达至等电点,只有提些酸,因此氨基酸的等电点大于6。

2一系列球状的单体蛋白质,相对分子质量从10000到100000,随着相对分子质量的增加,亲水残基与疏水残基的比率将会发生什么变化?随着蛋白质相对分子质量的增加,表面积与体积的比率也就是亲水残基与疏水残基的比率必定减少。

假设这些蛋白质是半径为r的球状蛋白质,由于蛋白质相对分子质量的增加,表面积随r2的增加而增加,体积随r3的增加而增加,体积的增加比表面积的增加更快,所以表面积与体积的比率减少,因此亲水残基与疏水残基的比率也就减少。

3从热力学上考量,一个多肽的片段在什么情况下难构成α-螺旋,就是全然曝露在水的环境中还是全然埋在蛋白质的非极性内部?为什么?当多肽片断全然埋在蛋白质的非极性内部时,难构成氢键,因为在水的环境中,肽键的c=o和n-h基团能够和水构成氢键,亦能够彼此之间构成氢键,这两种1情况在自由能上没差别。

生物工艺学思考题

生物工艺学思考题

50、简述通用试发酵罐的结构通用式发酵罐:具有通气和搅拌装置的立式圆筒形发酵罐。

是目前大生产中最常用的发酵罐。

其容积可从几升到几百吨不等。

包括罐体、搅拌系统、传热系统、通气系统。

(1)罐体(2)搅拌系统包括:驱动电机、搅拌轴;涡轮搅拌器、搅拌叶;挡板;轴封(端面轴封)(3)传热系统包括夹层传热、蛇管传热(一般有4组、6组、8组)。

(4)通气系统包括单孔管、多孔环管1、什么是种龄?种龄确定的依据?种龄是指种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。

/原则:对数生长期末,细胞活力强,菌体浓度相对较大,但是最终由实验结果定。

接种:接入种子罐后直接移种到发酵罐。

双种:两个种子罐种子接种到一个发酵罐中。

倒种:一部分种子来源于种子罐,一部分来源于发酵罐25、为何氧容易成为好氧发酵的限制性因素?氧是需氧微生物生长所必需的。

氧往往容易成为控制因素,是因为氧在水中的溶解度很低,培养基因含有大量的有机和无机物质,氧的溶解度比水中还要更低。

在对数生长期即使发酵液中的氧浓度达到饱和,若此时终止供氧,发酵液中的溶氧可在几分钟内全部耗尽,使溶氧成为控制因素。

21、什么是菌体的比生长速率?产物的比形成速率?基质的比消耗速率?菌体的比生长速率:单位重量的菌体瞬时增量μ=(dx/dt)/x;单位为1/h,其中x—菌体浓度( g/L )产物的形成比速:单位时间内单位菌体形成产物(菌体)的量π=(dp/dt)/x,;单位为1/h,其中p—产物浓度( g/L )基质的比消耗速率:单位时间内单位菌体消耗基质的量=(ds/dt)/x;单位为1/h,其中s—底物浓度( g/L )20、在发酵过程中无菌空气是如何获得的?除去或杀灭空气中的微生物,加热灭菌、辐射杀菌、静电除菌、过滤除菌。

19、什么是湿热灭菌、分批灭菌、连续灭菌?湿热灭菌:直接用饱和蒸汽进行灭菌。

分批灭菌:就是将配制好的培养基放在发酵罐或其他装置中,通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行加热灭菌的过程,通常也称为实罐灭菌。

生化思考题答案

生化思考题答案

生化思考题答案第一章绪论1.生物分子之间的作用力有哪些?2.分子识别?1、范德华力、氢键、盐键、疏水作用力、芳环堆积作用、卤键都属于次级键(又称分子间弱相互作用2、分子识别是指分子选择性的相互作用,例如抗原与抗原之间、酶与底物之间、激素与受体之间。

分子识别是通过两分子各自的结合部位来实现的。

识别要求:要求两分子各自的结合部位结构互补;要求两个结合部位有相应的基因,相互作用之间能够产生足够的作用力,是两个分子能够结合在一起。

糖链、蛋白质、核酸、脂质之间相互之间都存在分子识别。

第二章糖类化学1.是不是所有的糖都有变旋现象?为什么?2.是否一切糖都是还原糖?什么样的糖是还原糖?3.举出几例重要单糖衍生物及生理作用? 4.淀粉、糖原组成及结构特点?二者的异同点?5.环糊精的结构特点及应用? 6.淀粉糊化?淀粉凝沉?变性淀粉?变性淀粉在纺织工业上的应用。

1:不是,糖分子当中必须有游离的醛基和酮基或者游离的半缩醛羟基.所有寡糖都有旋光性,但是并非所有寡糖都有变旋性,蔗糖由于分子中不存在半缩醛羟基,因此不具有变旋性,除二羟基丙酮外,单糖都,是旋光性物质2:不是,糖里面含有醛基和酮基的具有还原性。

单糖都是还原糖3:(1)取代单糖----氨基糖决定血型和细菌的细胞壁;(2)糖醇和糖酸:重要的工业产品;糖苷:多种中药的有效成分,糖醇(常见的有甘露醇和山梨醇):可防止龋齿的发生,可抑制血糖的发生,;抗坏血酸(山梨醇制造):可以保护蛋白质中的半胱氨酸。

山梨醇:甜味剂、保湿剂、防冻剂、防腐剂等使用,同时具有多元醇的营养优势,即低热值、低糖、防龋齿等甘露醇:利尿剂,降低颅内压、眼内压及治疗肾药、脱水剂、食糖代用品,无吸湿性,干燥快,化学稳定性好,爽口的甜味,用于麦芽糖、口香糖、年糕等食品的防粘,以及用作一般糕点的防粘粉。

4:淀粉是由许多a-D-葡萄糖分子以糖苷键连接而成,天然淀粉(淀粉粒状存在)有两种类别一种是溶于水的直链淀粉,一种是不溶于水的支链。

生物工艺学复习题综合测试题2

生物工艺学复习题综合测试题2

生物工艺学复习题综合测试题2绪论第 1章第 2 章第 3 章第 7 章第 10章第 13章综合测试综合测试1综合测试2试题样本绪论简答题1.何谓生物工艺学2.何谓生物工程、生物技术?发酵工程与生物工程的关系如何?3.细胞机器4.微生物的营养类型第1章发酵工程介绍一、多项选择题1. 生物技术可以理解为“利用生物有机体或其组成部分发展新产品或新工艺的一种技术体系”,其中的有机体是指()。

① 动物② 生物组织③ 植物④ 微生物⑤ 生物活细胞2. 生物技术中用生物催化剂催化化学反应时要求的条件是()。

① 常温② 高温③ 常压④ 高压⑤ 中性pH值3. 在基因工程操作技术过程中,需要一些酶的参与,这些酶主要有()。

① 糖化酶② 异构酶③ 限制酶④ 氧化酶⑤ 连接酶4. 生物技术中的细胞工程涉及面很广,概括起来有下列()几方面内容① 细胞培养② 细胞融合③ 细菌培养④ 细胞重组⑤ 遗传物质转移5. 生物中的酶按照其在细胞中的分布可以分为()等类型。

① 杂合酶② 单纯酶③ 胞内酶④ 胞外酶⑤ 结合酶6. 在发酵过程中,由于使用微生物不同,其代谢规律有差异,因而按照其需氧与否的状况,将微生物发酵分为()等几种方法。

① 动力发酵② 好氧发酵③ 厌氧发酵④ 好水发酵⑤ 兼性发酵7. 生物技术在农业种植业的品种改良中的主要任务是()。

① 拓宽育种资源② 减少种植面积③ 提高产量④ 改善品质⑤ 增加抗逆性8. 农作物的秸杆主要由纤维素、半纤维素和木质素三大部分组成,利用生物技术可将它们转化为可再生资源,在下列所列的资源中,()等可以由秸杆通过生物技术直接转化而来。

① 淀粉② 木糖③ 苯酚④ 乙醇⑤ 葡萄糖9. 随着工农业的发展和废物废水的排泄,自然界的水体逐渐富含各种养分,形成水体的富营养化现象,水体中富营养化的主要因子是()。

① 重金属② 有机物③ 氮类物④ 磷类物⑤ 矿物10. 为了改善食品品质和色、香、味及防腐与加工工艺的需要,人们在食品中加入一些化学合成或天然物质,这类物质称为食品添加剂,鲜味剂就是其中一种,传统的鲜味剂是味精,在现代食品工业中,除味精外,还可用()等作为鲜味剂,而它们都可由发酵法生产并实现了产业化。

生物工艺学思考题

生物工艺学思考题

生物工艺学思考题1、举出几例微生物大规模表达的产品, 及其产生菌的特点?2、工业化菌种的要求?A菌的营养特征。

在发酵过程中,常会遇到要求采用廉价培养基或者来源丰富的原料B菌的生长温度应选择温度高于40度的菌种C菌对所采用的设备和生产过程的适应性D菌的稳定性E菌的产物得率和产物在培养液中的浓度F容易从培养液中回收产物G不易感染它种微生物或噬菌体H产生菌及其产物的毒性必须考虑I生产特性要符合生产工艺要求3、讨论:生产抗生素的微生物能不能生产氨基酸?4、讨论:微生物(包括动、植物)可以生产我们所需的一切产品,但是涉及到工业化生产,对于某一种特定的产品,为何只有特定的微生物才具有大量表达的潜力?A特定的微生物才具有表达该产物的基因B特定的微生物才具有特定的酶系统C特定的微生物才具有相对稳定的遗传性能D特定的微生物具有较高的改良操作性5、自然界分离微生物的一般操作步骤?A含微生物材料的选择B材料的预处理C所需菌种的分离D菌种的培养E菌种的选择和纯化6、从环境中分离目的微生物时,为何一定要进行富集富集?方法的原理是给混合菌群提供一些有利于所需菌株生长或不利于其他菌型生长的条件7、菌种选育分子改造的目的?A增加生物合成基因量而增加抗生素产量B导入强启动子或抗性基因而增加抗生素产量C把两种不同的生物合成基因在体外重组后再导入受体内而产生杂交抗生素D激活沉默基因,以其产生新的生物活性物质或提高抗生素产量E把异源基因克隆到宿主中表达,以期彻底改变生产工艺8、以目前的研究水平,土壤中能够培养的微生物大概占总数的多少?什么是16sRNA同源性分析?土壤中能够培养的微生物不到总数的1%将目的微生物进行16sRNA序列扩增测序,将测到的序列与GENEBANK中已知的细菌序列相比较,根据亲缘关系远近最终确定种属9、什么叫自然选育?自然选育在工艺生产中的意义?在生产过程中,不经过人工处理,利用菌种的自然突变而进行菌种筛选的过程叫做自然选育。

生物制药工艺学20题思考题(终极版)

生物制药工艺学20题思考题(终极版)

生物制药工艺学20题思考题(终极版)生物制药工艺学思考题1.简述生物制药工艺学的性质与任务。

答:性质:生物制药工艺学是一门生命科学与工程技术理论和实践紧密结合的崭新的综合性制药工程学科。

任务:1)生物制药的来源及其原料药物生产的主要途径和工艺工程。

2)生物药物的一般提取、分离、纯化、制造原理和生产方法。

3)各类生物药物的结构、性质、用途及其工艺和质量控制。

2.谈谈生物药物的特性与分类答:(1)在化学构成上十分接近于体内的正常生理物质,容易为机体吸收利用;(2)在药理上具有更高的生化机制合理性和特异治疗有效性;(3)在医疗上具有药理活性高、针对性强、毒性低、副作用小、疗效可靠;(4)原材料中浓度较低;(5)常为生物大分子,组成、结构复杂,空间构象严格。

(6)化学与生物学性质不稳定,对各种理化因素敏感,生物活性易受影响。

分类:天然生化药物、微生物药物、基因工程药物、基因药物、生物制品3.简述生物药物的研究发展趋势答:资源的综合利用与扩大开发;大力发展现代生物技术医药产品;应用化学方法和蛋白工程技术创制新结构药物;中西结合创制新型生物药物4.简述生物材料的来源答:1)生物资源主要有动物、植物、微生物的组织、器官、细胞与代谢产物。

2)应用动植物细胞培养与微生物发酵技术也是获得生物制药原料的重要途径。

3)基因工程技术与细胞工程技术和酶工程技术是开发生物制药资源的新途径。

5.简述生物活性物质的存在特点答:生物活性物质在生物体材料中含量较低,杂质含量很高,而且生理活性愈高的成分,含量往往愈低。

目的物难分离纯化、易失活,制造过程中应把防失活放首位。

6.生物活性物质主要有哪些提取方法答:常用的提取方法:1)水溶液提取各种水溶性、盐溶性的生物活性物质可以利用水或烯酸、稀碱、稀盐溶液进行提取,这类溶剂提供了一定的离子强度、PH值及相当的缓冲能力。

2)表面活性剂提取表面活性剂既有亲水基团又有疏水基团,在分布于水-油界面时有分散、乳化和增溶作用。

思考题(课前设疑)

思考题(课前设疑)

3.超声波处理法
多用于微生物材料,处理的效果与 样品浓度、使用频率有关。用大肠杆菌 制备各种酶时,常用50~100mg/L菌体 的浓度,在1KHz~10KHz(千赫兹)频率 下处理10~15min。对于其他细菌,则 视具体情况而定。操作中注意避免溶液 中气泡的存在,制备对超声波敏感的一 些核酸、酶,要慎重使用。
二、物理法
1.反复冻融法 1.反复冻融法
把待破碎的样品冷至-15~-20℃, 使之凝固,然后缓慢地溶解,如此反 复操作,大部分动物性的细胞及细胞 内的颗粒可以破碎。
2.冷热交替法 2.冷热交替法
在细菌或病毒中提取蛋白质和 核酸时可用此法。操作时,将材料 投入沸水中,在90℃左右维持数分 钟,立即置于冰浴中,使之迅速冷 却,绝大部分细胞被破坏。
思考题(课前设疑) 思考题(课前设疑)
1.如何保持生化物质的生物活性?一般 生化物质在碱性条件下容易变性,还是 在酸性条件下容易变性? 2.一般从天然生物材料制作生化物质的 过程大体可分为几个阶段? 3.在制备生化物质前应如何选择原料?
4.什么叫动态吸附和静态吸附?它们在 应用上有何区别? 5.对酸性物质的提取,常在什么条件下进 行?对碱性物质的提取,常在什么条件 下进行?对两性物质的提取,常在什么 条件下进行? 6.以细丙为例解释提取制备每步的基本 原理?
6.从简化提纯步骤着手
如从鸽肝中提取乙酰化酶,需 将动物饥饿后取材,可减少肝糖 原,以简化纯化步骤。
7.对生物技术产品宿主菌或细 胞的要求
选择生物技术产品的宿主受体菌或 细胞也应考虑到后处理的问题。如用 大肠杆菌表达,由于其不能将所表达 的蛋白质分泌到体外,故提取时必须 破壁,增加了提取的困难,而且还可 能含有毒素类有害因子;用枯草杆菌

新编生物工艺学思考题讲解学习

新编生物工艺学思考题讲解学习

新编生物工艺学思考题讲解学习新编生物工艺学思考题生物工艺学1.生物技术:是“应用自然科学和工程学的原理,依靠生物作用剂的作用将物料进行加工以提供产品或用以为社会服务”的技术。

2.生物技术发展的四个时期的代表性技术和产品:①经验生物技术时期(面包啤酒酸奶麻沸散);②近代生物技术建立时期(300倍显微镜巴斯德消毒法疫苗生产乳酸酒精发酵青霉素有机溶剂);③近代生物技术全盛时期(青霉素投产抗生素氨基酸核苷酸维生素);④现代生物技术建立和发展时期(基因工程单克隆抗体动植物细胞培养技术转基因动植物)。

1.微生物选择性分离方法步骤:①含微生物材料的选择;②材料的预处理;③所需菌种的分离;④菌种的培养;⑤菌种的选择和纯化。

2.菌种的选育方法:①自然育种;②诱变育种;③抗噬菌体菌种的选育;④杂交育种;⑤原生质体融合;⑥DNA重组技术。

3.诱变选育的经典流程(包括诱变和筛选):出发菌种→斜面→单孢子悬液→诱变处理→稀释涂平板→挑取单菌落传种斜面→摇瓶初筛→挑出高产斜面→留种保藏菌种→传种斜面→摇瓶复筛→挑出高产菌株作稳定性试验和菌种特性考察→放大罐试验,中试考察→大型投产4.原生质体融合技术与其它筛选方法相比较有哪些优点:①去除了细胞壁的障碍,亲株基因组直接融合、交换,实现重组,不需要有已知的遗传系统;②原生质体融合后两亲株的基因组之间有机会发生多次交换,产生各种各样的基因组合而得到多种类型的重组子;③重组频率特别高,因为聚乙二醇作助溶剂;④可以和其它育种方法相结合,把由其它方法得到的优良性状通过原生质体融合再组合到一个单株中;⑤可以用温度、药物、紫外线等处理、钝化亲株的一方或双方,然后使之融合,再在再生菌落中筛选重组子。

5.DNA重组技术的基本过程:①含目的基因的DNA片段的准备;②载体;③含目的基因的DNA片段与载体相连接;④将重组分子送入受体细胞,并于其中复制、扩增;⑤筛选出带有重组DNA分子的转化细胞;⑥鉴定外源基因的表达产物。

新编生物工艺学复习题

新编生物工艺学复习题

新编⽣物⼯艺学复习题新编⽣物⼯艺学复习题21、绪论⼀、⽣物技术归纳起来可有三个特点A⽣物技术是⼀门多学科、综合性的科学技术;B反应中需有⽣物催化剂的参与;C其最后⽬的是建⽴⼯业⽣产过程或进⾏社会服务,这⼀过程可称为⽣物反应过程⼆、⽣物催化剂特点1)优点A常温、常压下反应,B反应速率⼤,C催化作⽤专⼀,D⼤幅度提⾼效率,成本低廉2)缺点A稳定性差.B控制条件严格.C易变异三、近代⽣物技术的全盛时期(20世纪40年代初⾄70年代末)的核⼼技术和产业:青霉素⼯业化⽣产;微⽣物次级代谢产物和抗⽣素产业的兴盛以及新的初级代谢产物开发;以酶为催化剂的⽣物转化及酶和细胞固定化技术及应⽤。

四、现代⽣物技术建⽴和发展时期(20世纪70年代开始)这⼀时期,主要是以分⼦⽣物学为基础的基因⼯程技术的发展和应⽤为特征。

2、⽣产菌种的来源与菌种选育1)微⽣物选择性分离⽅法⼤致分为五个步骤:1、含微⽣物材料的选择—采样2、材料的预处理3、所需菌种的分离4、菌种的培养5菌种的选择和纯化理想的⼯业发酵菌种-优良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;(5)尽可能减少产物类似物的产量,以提⾼⽬标产物的产量及利于产物分离;(6)培养基成分简单、来源⼴、价格低廉;(7)对温度、pH、离⼦强度、剪切⼒等环境因素不敏感;(8)对溶氧的要求低,便于培养及降低能耗。

2)液体富集培养,即通过给混合菌群提供⼀些有利于所需菌株⽣长,或/和不利于其他菌株⽣长的条件(供给特殊的基质或加⼊抑制剂),从⽽增加混合菌群中所需菌株数量的培养⽅法。

3)菌种选育是微⽣物⼯程的关键技术,主要⽅法有传统的⾃然选育、诱变育种、杂交育种以及现代的原⽣质体融合与基因⼯程等。

4)⾃然选育是指在⽣产过程中,不经过⼈⼯处理,利⽤菌种的⾃发突变,选择合适的⾃发突变(spontaneous mutation)体的古⽼的育种⽅法。

广西科技大学生物工艺原理思考题1

广西科技大学生物工艺原理思考题1

1. 生物技术是以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的的新技术。

指“应用自然科学及工程学的原理,依靠生物催化剂的作用,将物料进行加工以提供产品或为社会服务”的技术。

2. 生物化工技术是化学工程与生物技术相结合的产物。

是以生物技术从实验室规模扩大至生产规模为目的,以生物生产过程中带有共性的工程技术问题为核心的一门由生物科学与化学工程相结合的交叉学科。

它既是生物技术的一个重要组成部分,又是化学工程的一个分支学科。

在生物技术与现代化学工程技术相结合的基础上发展起来的新型工程技术。

3. 育种通过创造遗传变异、改良遗传特性,以培育优良动植物新品种的技术。

4. 选种选择动物或植物的优良品种,加以繁殖。

5. 基因突变细胞内遗传物质的分子结构或数量突然发生的可遗传的变化,可自发或诱导产生。

6. 诱变育种一般采用物理、化学诱变因素使微生物DNA的碱基排列发生变化,以使排列错误DNA模板形式异常的遗传信息,造成某些蛋白结构变异,而使细胞功能发生改变。

7. 营养缺陷型野生型菌株经诱变剂处理后,由于发生了丧失某酶合成能力的突变,因而只能在加有该酶合成产物的培养基中才能生长,因此称为营养缺陷型。

8. 杂交育种一般是选用已知性状的供体菌株和受体菌株作为亲本,把不同菌株的优良性状集中于组合体中,克服长期用诱变处理造成的菌株生活能力下降等缺陷,使两个不同基因型的菌株通过接合或原生质体融合使遗传物质重新组合,再从中分离和筛选出具有新性状的菌体。

9. 表现迟延突变基因的出现并不等于突变表型的出现,表型的改变落后于基因型改变的现象。

10. 原生质体融合育种把两个亲本的细胞壁分别使用生物酶制剂酶解,使菌体细胞在高渗环境中释放出只有原生质膜包裹着的球状体。

11. 基因重组育种造成基因型变化的核酸的交换过程。

包括发生在生物体内(如减数分裂中异源双链的核酸交换)和在体外环境中用人工手段使不同来源DNA 重新组合的过程。

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生物工艺学1.生物技术:是“应用自然科学和工程学的原理,依靠生物作用剂的作用将物料进行加工以提供产品或用以为社会服务”的技术。

2.生物技术发展的四个时期的代表性技术和产品:①经验生物技术时期(面包啤酒酸奶麻沸散);②近代生物技术建立时期(300倍显微镜巴斯德消毒法疫苗生产乳酸酒精发酵青霉素有机溶剂);③近代生物技术全盛时期(青霉素投产抗生素氨基酸核苷酸维生素);④现代生物技术建立和发展时期(基因工程单克隆抗体动植物细胞培养技术转基因动植物)。

1.微生物选择性分离方法步骤:①含微生物材料的选择;②材料的预处理;③所需菌种的分离;④菌种的培养;⑤菌种的选择和纯化。

2.菌种的选育方法:①自然育种;②诱变育种;③抗噬菌体菌种的选育;④杂交育种;⑤原生质体融合;⑥DNA重组技术。

3.诱变选育的经典流程(包括诱变和筛选):出发菌种→斜面→单孢子悬液→诱变处理→稀释涂平板→挑取单菌落传种斜面→摇瓶初筛→挑出高产斜面→留种保藏菌种→传种斜面→摇瓶复筛→挑出高产菌株作稳定性试验和菌种特性考察→放大罐试验,中试考察→大型投产4.原生质体融合技术与其它筛选方法相比较有哪些优点:①去除了细胞壁的障碍,亲株基因组直接融合、交换,实现重组,不需要有已知的遗传系统;②原生质体融合后两亲株的基因组之间有机会发生多次交换,产生各种各样的基因组合而得到多种类型的重组子;③重组频率特别高,因为聚乙二醇作助溶剂;④可以和其它育种方法相结合,把由其它方法得到的优良性状通过原生质体融合再组合到一个单株中;⑤可以用温度、药物、紫外线等处理、钝化亲株的一方或双方,然后使之融合,再在再生菌落中筛选重组子。

5.DNA重组技术的基本过程:①含目的基因的DNA片段的准备;②载体;③含目的基因的DNA片段与载体相连接;④将重组分子送入受体细胞,并于其中复制、扩增;⑤筛选出带有重组DNA分子的转化细胞;⑥鉴定外源基因的表达产物。

6.菌种常见保存方法及其特点:①斜面冰箱保存法(短期、过渡的方法 3~6月);②沙土管保藏法(适合于产孢子或者芽孢的微生物一年左右);③菌丝速冻法(不产孢子或芽孢的微生物);④石蜡油封存法(适用于不能利用石蜡油作碳源的细菌、霉菌、酵母菌等微生物的保存期一年左右);⑤真空冷冻干燥保藏法(快速将细胞冻结,保持细胞完整,且对各种微生物都适用五年左右);⑥液氮超低温保藏法(适用范围最广保存期最长)。

1.微生物代谢调节控制部位:养分的吸收排泄、限制基质与酶的接近,控制代谢流程。

2.微生物次级代谢特征:1.种类繁多,结构特殊,含有不常见的化合物 2.含有少见的化学键3.一种微生物所合成的次级代谢物往往是一组结构相似的化合物4.一种微生物的不同菌株可以产生分子结构迥异的次级代谢物5.次级代谢产物的合成比生长对环境因素更敏感3.次级代谢物的生物合成步骤:①养料的摄入;②通过中枢代谢途径养分转化为中间体;③小分子建筑单位(次级代谢物合成的前体)的生物合成;④如有必要,改变其中的一些中间体;⑤这些前体进入次级代谢生物合成的专有途径;⑥在次级代谢的主要骨架形成后作最后的修饰,成为产物。

4.前体的概念、作用及添加原则:前体是指某些化合物加入到发酵培养基中,能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去,而其自身的结构并没有多大变化,但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高,具有产物合成的作用。

作用:①起抗生素建筑材料作用;②诱导抗生素生物合成的作用。

添加原则:大多数前体对微生物的生长有毒性,以及菌体具有将前体氧化分解的能力,因此在生产中为了减少毒性和增加前体的利用率,常采用少量多次或流加的工艺,控制发酵液中前体的残留浓度在适宜范围。

5.前体与诱导物的区别:一般把那些能在生长期内生产期前促进抗生素生物合成的化合物看作诱导物,而前体往往只是在生产期内起作用,甚至蛋白质合成受阻的情况下也行。

诱导物应能被非前体的结构类似物取代,且诱导物的诱导系数特别高。

1.大规模发酵培养基共同的特点:1.培养基能够满足产物最经济的合成2.发酵后所形成的副产物尽可能的少3.培养基的原料应因地制宜、价格低廉,且性能稳定、资源丰富,便于采购运输,适合大规模储藏,能保证生产上的供应4.所选用的培养基应能满足总体工艺的要求:如不应该影响通气、提取、纯化及废物处理等。

2.培养基的类型与功能:①按纯度分类:a,合成培养基,所用的原料其化学成分明确、稳定,适合于研究菌种基本代谢和过程的物质变化等工作;b,天然培养基,用于工业化的生产。

②按状态划分:a,固体培养基,适用于菌种及孢子的培养和保存,也用于生产;b,半固体培养基,鉴定细菌、观察细菌运动特征及噬菌体的效价滴度;c,液体培养基,发酵工业大规模使用。

③按用途分类:孢子培养基,种子培养基,发酵培养基。

3.培养基的成分来源及作用:①碳源(a,为微生物菌种的生长繁殖提供能源和合成菌体所需成分;b,为合成目的产物提供所需的碳成分。

)成分来源:糖类油和脂肪有机酸烃及醇类;②氮源(用于构成菌体细胞物质和含氮代谢物,分有机氮源和无机氮源)玉米浆+尿素铵盐硝酸盐及氨水;③无机盐及微量元素(作为其生理活性物质的组成及生理活性作用的调节物)P Mg S K Na Fe Cl Mn Zn;④水(培养基的主要成分,直接参加代谢同时又是进行代谢反应的内部介质。

为微生物生长繁殖和合成目的产物提供了必须的生理环境)⑤生长因子前体产物促进剂和抑制剂(有助于代谢产物的形成)。

4.培养基成分的选择原则:①菌体的同化能力;②代谢的阻遏和诱导③合适的C、N比④PH要求。

1.杂菌污染产生的不良后果:①杂菌污染是生化反应的基质或产物消耗,产率下降;②由于杂菌产生的某些代谢产物,或染菌后发酵液的某些理化性质的改变,使产物的提取变得困难,造成收得率降低或使产品质量下降;③污染的杂菌可能会分离产物而使生产失败;④污染的杂菌大量繁殖,会改变反应介质pH,从而使生化反应发生异常变化;⑤发生噬菌体污染,微生物细胞被裂解而使生产失败。

2.培养物的灭菌方法:化学灭菌射线灭菌干热灭菌湿热灭菌过滤除菌3.无菌空气的质量标准:①连续提供一定流量的压缩空气;②空气的压强为0.2~0.4Mpa;③进入过滤器之前,空气的相对湿度φ≤70%;④进入发酵罐的空气湿度可比培养基湿度高10~30℃;⑤压缩空气的洁净度,在设计空气过滤器时,一般采用失败概率为10-3为指标。

4.空气预处理中的设备及作用:(1)采风塔,提供空气原材料,(2)粗过滤器,拦截空气中较大的灰尘以保护空气压缩机,同时起到一定的灭菌作用,减轻总过滤器的负担。

(3)空气压缩机,提供动力,以克服随后各设备的阻力,(4)空气贮罐,消除压缩空气的脉动,(5)冷却器,降温降湿,(6)气液分离设备,除去空气中的水和油,以保护过滤介质,(7)空气加热设备,加热空气,使其湿度由100%降到70%以下。

1.什么是种子的扩大培养?目的是什么?影响种子质量的因素有哪些?种子的扩大培养是指将保存在沙土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得的一定数量和质量的纯种过程。

种子扩大培养的目的:为发酵罐的投料提供足够数量的代谢旺盛的种子,使发酵周期缩短,设备利用率提高,保证生产水平影响种子质量的因素:(1)原材料质量(2)培养条件(温度、湿度、通气量)(3)斜面冷藏时间2、何谓种子接种龄、接种量:接种龄是指种子罐中培养的菌丝体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间;接种量是指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例3、为什么种子要逐级扩大培养?什么情况下可采用一级种子?种子逐级扩大培养的目的是为了活化菌种让菌种逐渐适应培养环境和在短时间内得到较多的培养物生长快的细菌可采用一级种子,因为生长快的细菌种子用量比较少,所需种子罐相应也少4.保证种子质量的措施:1.菌种稳定性的检查:保证生产菌种的稳定性 2.无(杂)菌检查:提供种子培养的适宜环境保证无杂菌侵入1、如何进行发酵过程控制:1.控制碳源的浓度,可采用经验法和动力学法,即在发酵过程采用中间补料的方法来控制。

控制氮源浓度一般除了在基础培养基中控制氮源浓度外,还在发酵过程中通过补加氮源来进行控制。

适宜的磷酸盐浓度 2.适宜条件的灭菌 3.选择优良的种子 4.温度控制,根据不同时期所需最适温度的不同进行控制 5控制pH,加入缓冲液,直接补加酸或碱和补料 6.控制溶氧:改变通气速率,增大通风量;改变搅拌速度;改变气体组成中的氧分压;改变罐压;改变发酵液的理化性质,如加消沫剂、补加无菌水。

改变培养基成分;加入传氧中间介质 7.CO2浓度控制,根据其对发酵的促进或抑制作用,通过调节通气量和搅拌速率,提高或降低其浓度 8.加糖、补料的控制:一次性量大;多次少量;连续流加 9.泡沫的控制:机械消沫和化学消沫2.泡沫产生的危害,消泡的方法有哪些?危害:(1)降低了发酵罐的装料系数,(2)增加了菌群的非均一性(3)增加了污染杂菌的机会(4)大量起泡,控制不及时,会引起逃液,招致产物的流失,(5)消泡剂的加入有时会影响发酵或给提炼工序带来麻烦消泡方法:机械消沫及消沫剂消沫3.温度、PH对发酵的影响和控制 P161-P1654.发酵终点的控制(1)原材料与发酵成本占整个生产或成本的主要部分的发酵品种,主要追求提高率转化率及发酵系数(2)下游提炼成本占主要部分和产品价值高,则除了高产率及发酵系数外,还要求高的产物浓度(3)计算总的体积产率,则以放罐发酵单位除以总的发酵时间5发酵染菌的防治与处理:发酵染菌的防治:1.种子以及种子在进罐前菌种室要彻底灭菌 2.培养基要在无菌条件下配置并需混合均匀,然后使用之前进行灭菌 3.空气要除菌彻底 4.生产设备要清洗干净和灭菌 5.接种、过程加糖补料和取样操作要严密规范发酵染菌的处理:1.种子培养期染菌的处理:种子受到杂菌污染后,应经灭菌后弃之,并对种子罐、管道等进行仔细检查和彻底灭菌。

同时采用备用种子。

2.发酵前期染菌的处理:原则上可适当改变生长参数,使有利于生产菌而不利于杂菌的生长,如降低发酵温度等。

加入某些已知杂菌的化合物也不失为一种急办法,条件是这种化合物对生产菌无害,对生产影响不大合在下游精制阶段能被完全除去。

如培养基中的碳、氮源含量还比较高时,终止发酵,将培养基重新进行灭菌处理后再用;否则,补充新鲜培养基,再进行灭菌处理。

也可采取降温培养、调节pH值、调整补料量、补加培养基等措施。

3.发酵中、后期染菌的处理:加入适当的杀菌剂或抗生素,以抑制杂菌的生长,也可采取降低培养温度、降低通风量、停止搅拌、少量补糖等其他措施:若产物含量已达一定值,也可放罐;废液应加热灭菌后才能排放4.染菌后对设备的处理:彻底清洗发酵罐,并加热灭菌后才能使用;也可用甲醛熏蒸或甲醛溶液浸泡12h以上等方法进行处理。

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