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內容簡介

《微生物工程》按照微生物工程工業生産流程進行編排，全書共分12章，內容包括微生物工程的概念、發展史、微生物菌種選育的原理和方法、培養基的設計、微生物發酵過程的基本原理、發酵過程的參數控製原理、基因工程菌的培養、動植物和微藻細胞培養、清潔生産、生物煉製，扼要介紹瞭典型微生物發酵産品如抗生素、酶製劑、氨基酸、酒精等的生産工藝。《微生物工程》可供師範院校、農林院校、綜閤性大學的生物工程、生物技術專業的專業教材，也可作為生物製藥、食品科學與工程、生物科學等專業的教學參考書，同時也適閤相關領域的專業人員參考。

目錄

前言
第1章 微生物工程概論
1.1 微生物工程的概念和特點
1.1.1 微生物工程的概念
1.1.2 微生物工程的特點
1.2 微生物工程的發展簡史
1.2.1 微生物工程的自然發酵時期
1.2.2 微生物工程的近代時期——純培養時期
1.2.3 微生物工程的發展時期——深層培養（通氣攪拌）和代謝控製發酵時期
1.2.4 微生物工程的現代時期——基因工程時期
1.3 微生物工程的發展趨勢
1.3.1 微生物工程的現狀
1.3.2 微生物工程發展趨勢

第2章 工業微生物菌種的選育及擴大培養
2.1 工業微生物菌種
2.1.1 工業發酵對微生物菌種的要求
2.1.2 工業微生物常用菌種
2.2 工業微生物菌種的分離和選育
2.2.1 工業微生物菌種的分離與篩選
2.2.2 工業微生物菌種的選育
2.3 種子的擴大培養
2.3.1 種子擴大培養的作用與目的
2.3.2 優質種子的標準
2.3.3 種子擴大培養的工藝流程
2.3.4 實驗室菌種擴大培養
2.3.5 生産車間菌種擴大培養
2.3.6 種子質量的檢查
2.3.7 影響種子質量的因素
2.3.8 種子異常分析
2.3.9 種子質量的控製措施
2.4 工業微生物菌種的保藏
2.4.工斜麵保藏法
2.4.2 液體石蠟油保藏法
2.4.3 乾燥保藏法
2.4.4 冷凍乾燥保藏法
2.4.5 真空乾燥法
2.4.6 液氮超低溫保藏法
2.4.7 液相保藏法

第3章 工業微生物的代謝調節和代謝工程
3.1 微生物的代謝與代謝調節
3.1.1 微生物代謝
3.1.2 微生物代謝調節的方式
3.1.3 酶活性的調節
3.1.4 酶閤成的調節
3.2 初級代謝及代謝調節
3.2.1 初級代謝
3.2.2 初級代謝調節
3.3 次級代謝及次級代謝調節
3.3.1 次級代謝産物的特徵
3.3.2 次級代謝産物的類型
3.3.3 次級代謝産物的生物閤成
3.3.4 次級代謝的調節
3.4 微生物代謝工程及其應用
3.4.1 代謝工程概述
3.4.2 代謝工程的研究方法
3.4.3 代謝工程的應用，

第4章 培養基的設計與滅菌
4.1 工業微生物培養基的成分
4.1.1 碳源
4.1.2 氮源
4.1.3 能源.
4.1.4 無機鹽
4.1.5 生長因子
4.1.6 水分
4.2 工業微生物培養基的種類
4.2.1 按培養基成分分類
4.2.2 按培養基外觀的物理狀態分類
4.2.3 按培養基的用途分類
4.3 工業微生物培養基的設計和優化
4.3.1 設計培養基的四個原則
4.3.2 設計工業微生物培養基的三道程序
4.4 工業微生物培養基的滅菌
4.4.1 濕熱滅菌法
4.4.2 過濾除菌法
4.4.3 微波滅菌法

第5章 微生物發酵過程原理
5.1 微生物反應動力學概述
5.1.1 微生物反應動力學與發酵過程控製
5.1.2 微生物反應過程計量學
5.1.3 微生物反應動力學
5.2 微生物發酵操作方式
5.2.1 分批式操作
5.2.2 補料分批式操作
5.2.3 連續式操作
5.2.4 三種操作方式比較
5.3 微生物發酵動力學
5.3.1 分批培養動力學
5.3.2 補料分批培養動力學
5.3.3 連續培養動力學

第6章 發酵過程工藝的優化與控製
6.1 溫度對微生物發酵的影響及控製
6.1.1 溫度對發酵的影響
6.1.2 影響發酵溫度的因素——發酵熱
6.1.3 發酵過程溫度的控製
6.2 pH對發酵的影響和控製
6.2.1 pH對發酵過程的影響
6.2.2 發酵過程中影響pH變化的因素
6.2.3 發酵過程pH的選擇與控製
6.3 溶解氧對發酵的影響及控製
6.3.1 氧的傳質阻力與傳質方程式
6.3.2 影響氧傳遞速率的主要因素
6.3.3 發酵液中溶解氧濃度的控製
6.4 基質濃度控製
6.4.1 基質濃度對發酵的影響
6.4.2 補料的方式及控製
6.5 二氧化碳對發酵的影響及控製
6.5.1 二氧化碳對發酵的影響
6.5.2 二氧化碳濃度的控製
6.5.3 呼吸商與發酵的關係
6.6 泡沫對發酵的影響及控製
6.6.1 泡沫對發酵的影響
6.6.2 泡沫的形成和性質
6.6.3 發酵過程中泡沫的消長規律
6.6.4 泡沫的控製
6.7 發酵過程的優化與控製
6.7.1 發酵過程的優化
6.7.2 發酵過程自控

第7章 發酵染菌及其防治
7.1 染菌對發酵生産的影響
7.1.1 染菌對不同産品發酵過程的影響
7.1.2 不同時間發生染菌對發酵的影響
7.1.3 染菌程度對發酵的影響
7.2 發酵染菌的途徑分析
7.2.1 發酵染菌後的異常錶現
7.2.2 染菌的檢查判斷
7.2.3 染菌原因分析
7.3 發酵染菌原因及防治對策
7.3.1 種子帶菌及防治
7.3.2 空氣帶菌及防治
7.3.3 操作失誤導緻染菌及其防治
7.3.4 設備因素造成的染菌及其防治
7.3.5 噬菌體的汙染及防治

第8章 基因工程菌的培養
8.1 概述
8.2 宿主一載體係統
8.2.1 宿主係統
8.2.2 錶達係統
8.2.3 微生物錶麵錶達係統
8.2.4 低等真核細胞
8.2.5 哺乳動物細胞
8.3 基因工程菌生産的特性
8.3.1 基因工程菌的不穩定性
8.3.2 分離丟失
8.3.3 質粒結構不穩定性
8.3.4 宿主細胞突變
8.4 重組大腸埃希菌的高密度培養策略
8.4.1 控製基質濃度流加
8.4.2 恒pH流加
8.4.3 恒溶氧流加
8.4.4 控製比生長速率的葡萄糖流加
s.4.5 D－氨基酸氧化酶在大腸埃希菌中高效錶達
8.5 基因工程菌生長與錶達的影響因素
8.5.1 溶氧濃度對工程菌發酵的影響
8.5.2 pH對工程菌生長和錶達的影響
8.5.3 誘導時間對外源蛋白錶達的影響
8.5.4 誘導時機對錶達的影響
8.5.5 乙酸對生長和錶達的影響
8.6 畢赤酵母（Pichiapastoris）錶達策略
8.6.1 酵母作為宿主菌的優點
8.6.2 三角酵母D－氨基酸氧化酶在畢赤酵母中錶達
8.6.3 重組質粒：
8.6.4 重組畢赤酵母菌株發酵
8.6.5 重組菌株在5L發酵罐中培養

第9章 植物動物細胞和微藻培養
9.1 植物細胞培養
……
第10章 生物煉製
第11章 微生物工程清潔生産
第12章 微生物工程生産實例簡介

精彩書摘

以微生物為基礎的發酵技術，首先必須具備優良的生産菌種.在生産實踐中，菌種的來源是多方麵的，有瞭菌種還要改造與提高，使之更加符閤人們的要求。所以，要對工業微生物菌種進行選育。育種的目的是使微生物菌種的生長代謝符閤人們生産的要求，然後應用於工業生産，為人類服務，為企業産生效益。
各類微生物廣泛存在於包括土壤、空氣、水和各種動植物錶麵和部分器官的自然界中。在長期的進化過程中，微生物與其他生物一樣，經受著各種環境條件（包括各種十分弱的誘發突變的物理、化學甚至生物因子）的考驗，最後適者生存，形成瞭由各種微生物物種組成的微生物資源。因此人們可以從這些環境中直接分離那些為適應環境而建立瞭非常完善的或特殊的代謝調控能力的微生物，通過進一步篩選，用於工業生産，或作為齣發菌株，選育高産或特殊代謝産物的菌種，即工業微生物的分離與篩選。這是獲得各種工業微生物優良菌種的重要手段與有效途徑之一。另外，也常被用作發酵工業日常生産過程對菌種進行純化復壯的有效手段。人們應該盡量采用從自然界直接分離獲得的符閤目的的微生物菌種，因為它們的遺傳性狀往往是十分穩定的。但是微生物的自然資源因突變率低，且不定嚮而難以滿足人類生産的需要。所以為瞭加快微生物的定嚮進化，就必須主動改造微生物，即微生物的育種。隨著科學研究技術的不斷發展，微生物的育種已越來越成為發酵工業獲得優良生産菌種的重要手段。

前言/序言

　　微生物工程具有悠久的曆史，在食品、醫藥、化工、能源、材料、環境保護和冶金采礦等領域為人類作齣瞭巨大的貢獻，從生物工程的發展過程，可以看齣微生物工程一直在起帶頭作用，它是現代生物工程的組成部分，是基因工程、酶工程、細胞工程等生物技術實現産業化的橋梁和關鍵技術。近年來隨著基因組學、組閤生物閤成、蛋白質組學、代謝組學等的融人，微生物工程內涵也日益豐富，特彆是利用代謝組學進行代謝工程研究，結閤生物信息學和計算生物學的研究，可達到改造和控製細胞性質、提高底物利用及産品收率、促進微生物工程發展的目的。
　　由於微生物工程涉及麵廣，現有教材各有側重點，適用範圍各異，編寫一部適閤高師和理工院校自身實際教學情況同時又能兼顧其他方麵內容的教材顯得十分重要。正是基於此，在科學齣版社上海分社、高等師範院校新世紀教材籌委會的指導倡議下，約請全國部分高師院校、理工大學的老師編寫瞭本教材，參加編寫的人員都是多年教授本門課程的一綫教師。本書的編排格式按照微生物工程工業生産流程，根據學科發展情況新增一些內容，全書共分12章，內容包括微生物工程的概念、發展史、微生物菌種選育的原理和方法、培養基的設計、微生物發酵過程的基本原理、發酵過程的參數控製、基因工程菌的培養、動植物和微藻細胞培養、清潔生産、生物煉製，扼要介紹瞭典型微生物發酵産品如抗生素、酶製劑、氨基酸、酒精等的生産工藝。考慮到微生物發酵産品的分離精製理論和技術在微生物工程下遊加工工藝的教科書如《生物分離技術》、《生化分離工程》等已有詳盡的敘述，本書不再介紹，本教材采用瞭較多的圖和錶，以便於教和學；每章附有知識點和復習思考題，希望有助讀者理解和掌握有關概念、原理和方法。

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