发酵类型
01发酵类型 以获得微生物菌体为目的的发酵常见于酵母发酵、农用微生物及用于人类食品或动物饲料的微生物菌体蛋白等类型。这类发酵控制相对比较容易，以高密度发酵技术为主要手段。目前益生菌是重要的开发方向，涉及的关键技术包括资质认证、菌种鉴定、培养基优化。发酵过程可能遇到的问题主要在于培养基、补料成分优化和添加控制策略。 以获得初级代谢产物的发酵初级代谢产物一般在菌体对数生长期产生，如氨基酸、蛋白质、核酸、糖类等，是菌体生长繁殖所必需的。微生物种类多、产酶品种多、生产容易和成本低等特点。所以目前工业应用的酶大多来自微生物发酵。发酵法来源的酶包括胞内酶和胞外酶，前者需要破菌后分离；所用菌种一般是工程菌，采取的手段多为高密度培养，涉及的关键技术是菌株构建。发酵工艺策略包括：1、使用抗生素控制有效菌的比例，包括抑制杂菌生长；2、通过启动子控制产物的合成；3、通过在菌种构建时增加标签，可以使用亲和层析比较容易的获得产物及较高的产物纯度。4、通过在菌种构建时加入特殊的基因序列，在产物中形成专利结构，增加竞争对手仿制的难度。 以次级代谢产物为目的的发酵次级代谢产物一般在菌体对数生长之后产生，某些菌体能合成一些具有特定功能的产物，如抗生素、生物碱、细菌毒素、植物生长因子等。这些产物与菌体生长繁殖无明显关系，所以叫次级代谢产物。次级代谢产物多为低分子量化合物，但其化学结构类型多种多样，据不完全统计多达47类，其中抗生素的结构类型，按相似性来分，也有14 类。如青霉素发酵，它的工业化生产对其他次级代谢产物的发酵工艺具有深刻影响，而且青霉素发酵水平一直在增长，其精细的控制手段也是其他发酵模仿的对象。青霉素发酵涉及的工艺包括：高密度米孢子的制备工艺；前体控制工艺；溶解氧、pH、温度的控制工艺；营养基质配方和补加策略；培养基连消技术；带放工艺；其中部分内容已经在之前的公众号文章中进行过介绍，有兴趣的朋友可以向前翻翻。 微生物的转化发酵微生物转化是利用微生物细胞的一种或多种酶，把一种化合物转变成结构相关的更有经济价值的产物。可进行的转化反应包括：脱氢反应、氧化反应、脱水反应、缩合反应、脱梭反应、氨化反应、脱氨反应和异构化反应等。最古老的生物转化，就是利菌体将乙醇转化成乙酸的醋酸发酵。生物转化还可用于把异丙醇转化成丙醇甘油转化成二羟基内酮、葡萄糖转化成葡萄糖酸，进而转化成2 一酮基葡萄糖酸或5 一酮基葡萄糖酸，以及将山梨醇转变成L 一山梨糖等。此外，微生物转化发酵还包括甾类转化和抗生素的生物转化等。一方面可以用完整细胞实现转化的功能，另一方面可使用无细胞液进行转化，还可以使用粗酶进行转化。因为是酶，除了初级代谢前述的策略外还可能涉及：1、使用合成生物学的内容，将涉及的相关酶整合到一个细胞，从而减少工艺的复杂度；2、细胞的分离和破碎；3、酶活性稳定策略。
页:
[1]