华东理工大学：《发酵工程》精品课程教学资源（PPT课件讲稿）第一章 绪论（张嗣良）

猪论 7绪论 1.1发酵过程的意义及组成 1.2发酵工程的发展历史 1.3发酵工程的生物学与工程学基础 1.4本课程的学习内容 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc

http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 绪论 1 绪论 1.1发酵过程的意义及组成 1.2 发酵工程的发展历史 1.3 发酵工程的生物学与工程学基础 1.4 本课程的学习内容

猪论 心1.1发酵过程的意义及组成 现代生 抗生素、生物制药、氨基酸、核苷酸、 基因工程菌发酵 有机酸、饲料添加剂、微生态制剂、 基因工程药物、疫苗及抗体产品 生物农药、生物肥料等 医药、轻工、食品、农业、环保、能源等行业 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc

http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 绪论 医药、轻工、食品、农业、环保、能源等行业 基因工程药物、疫苗及抗体产品 化学工程 生物化工 生物加工行业 传统生物技术 现代生物技术 基因工程菌发酵 ❖1.1 发酵过程的意义及组成 抗生素、生物制药、氨基酸、核苷酸、 有机酸、饲料添加剂、微生态制剂、 生物农药、生物肥料等

猪论 心1.1发酵过程的意义及组成 基因工程 发酵工程 细胞工程 酶工程 产物 产品 产品 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc

http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 绪论 ❖1.1 发酵过程的意义及组成 基因工程 酶工程 细胞工程 发酵工程 产物 产品 产品

猪论 心1.2发酵工程的发展历史 1.2发酵工程的发展历史 发酵现象→酿造食品工业→非食品工业→青霉素→抗菌素发酵 工业→氨基酸,核酸发酵(代谢控制发酵)→基因工程菌→动 物细胞大规模培养→植物细胞大规模培养→藻类细胞大规模培 养→转基因动物 第一个转折点:非食品工业 第二个转折点:青霉素→抗菌素发酵工业 第三个转折点:切断支路代谢:酶的活力调控,酶的合成调 控(反馈控制和反馈阻遏),解除菌体自身的反馈 调节,突变株的应用,前体、终产物、副产物等 近代转折点:基因、动物、海洋 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc

http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 绪论 ❖1.2 发酵工程的发展历史 1.2 发酵工程的发展历史 发酵现象→酿造食品工业→非食品工业→青霉素→抗菌素发酵 工业→氨基酸,核酸发酵（代谢控制发酵）→基因工程菌→动 物细胞大规模培养→植物细胞大规模培养→藻类细胞大规模培 养→转基因动物 第一个转折点：非食品工业 第二个转折点：青霉素→抗菌素发酵工业 第三个转折点：切断支路代谢:酶的活力调控,酶的合成调 控(反馈控制和反馈阻遏),解除菌体自身的反馈 调节, 突变株的应用,前体、终产物、副产物等 近代转折点：基因、动物、海洋

猪论 心1.2发酵工程的发展历史 发酵现象的早期认识 ●1680年制成显微镜—微生物的存在 ●1857年巴斯德证明了酒精是由活的酵毋发 酵引起的 1897年毕希纳发现磨碎的酵母仍使糖发酵 形成酒精 酶 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc

http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 绪论 ❖1.2 发酵工程的发展历史 发酵现象的早期认识 ⚫1680年制成显微镜 ─── 微生物的存在 ⚫1857年巴斯德证明了酒精是由活的酵毋发 酵引起的 ⚫1897年毕希纳发现磨碎的酵母仍使糖发酵 形成酒精 ─── 酶

猪论 心1.2发酵工程的发展历史 发酵工程的早期阶段 人们的对发酵技术的认识起始于19世纪末,主要来自于厌 氧发酵,如利用酵母菌、乳酸菌生产酒精、乳酸和各种发酵 食品。 20世纪初期,1916年英国采用梭状芽孢杆菌生产丙酮 丁醇,德国采用亚硫酸盐法生产甘油(第一次世界大战) 由食品工业向非食品工业发展 好氧发酵技术:速酿法从乙醇生产醋酸,通气法大量繁殖酵 母,用米曲霉的麸曲代替麦芽糖作糖化剂生产酒靖,用微小 毛霉生产干酪。 1933年等人发明了摇瓶培养法代替了传统的静置培养法。 生长均匀,增殖时间短。 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc

http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 绪论 ❖1.2 发酵工程的发展历史 发酵工程的早期阶段 人们的对发酵技术的认识起始于19世纪末，主要来自于厌 氧发酵，如利用酵母菌、乳酸菌生产酒精、乳酸和各种发酵 食品。 20世纪初期，1916年英国采用梭状芽孢杆菌生产丙酮 丁醇，德国采用亚硫酸盐法生产甘油（第一次世界大战）── 由食品工业向非食品工业发展 好氧发酵技术：速酿法从乙醇生产醋酸，通气法大量繁殖酵 母，用米曲霉的麸曲代替麦芽糖作糖化剂生产酒靖，用微小 毛霉生产干酪。 1933年等人发明了摇瓶培养法代替了传统的静置培养法。 生长均匀，增殖时间短

猪论 心1.2发酵工程的发展历史 ●二十世纪四十年代初,第二次世界大战爆发,青 霉素的发现,迅速形成工业大规摸生产。 ●1928年由 Fleming发现青霉素 ●1941年美国和英国合作对青霉素进行生产研究 表面培养:1升扁瓶或锥形瓶,内装200mL麦麸培 养基—40u/ml 1943年沉浸培养:5m3—200u/ml ●当今:100m3-200m3—5-7万u/ml 链霉素、金霉素、新霉索、红霉素 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc

http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 绪论 ❖1.2 发酵工程的发展历史 ⚫二十世纪四十年代初，第二次世界大战爆发，青 霉素的发现，迅速形成工业大规摸生产。 ⚫1928年由 Fleming发现青霉素 ⚫1941年美国和英国合作对青霉素进行生产研究 表面培养：1升扁瓶或锥形瓶，内装200mL麦麸培 养基 ─── 40u/ml ⚫1943年沉浸培养： 5m3 ─── 200u/ml ⚫当今：100m3─200m3 ─── 5-7万u/ml 链霉素、金霉素、新霉索、红霉素

猪论 心1.2发酵工程的发展历史 主要的技术进展:通气搅拌解决了液体深层培养时的供氧 问题。 抗杂菌污染的纯种培养技术:无菌空气、培养基灭菌、无 污染接种、大型发酵罐的密封与抗污染设计制造。 意义: 抗生素工业的发展建立了一套完整的好氧发酵技术,大型 搅拌发酵罐培养方法推动了整个发酵工业的深入发展为现 代发酵工程奠定了基础 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc

http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 绪论 ❖1.2 发酵工程的发展历史 主要的技术进展：通气搅拌解决了液体深层培养时的供氧 问题。 抗杂菌污染的纯种培养技术：无菌空气、培养 基灭菌、无 污染接种、大型发酵罐的密封与抗污染设计制造。 意义： 抗生素工业的发展建立了一套完整的好氧发酵技术，大型 搅拌发酵罐培养方法推动了整个发酵工业的深入发展为现 代发酵工程奠定了基础

猪论 心1.2发酵工程的发展历史 大型发酵罐搅拌装置 11 i Bit http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc

http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 绪论 ❖1.2 发酵工程的发展历史 大型发酵罐搅拌装置

猪论 心1.2发酵工程的发展历史 180M3发酵罐车间 大型空气压缩机 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc

http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 绪论 ❖1.2 发酵工程的发展历史 180M3发酵罐车间 大型空气压缩机