微生物工程(第二版,修订版)

目录
第二版前言（修订）
**版前言
§1微生物工程概论 1
1.1微生物工程的发展简史 1
1.1.1传统的微生物发酵技术——天然发酵 1
1.1.2**代微生物发酵技术——纯培养技术的建立 2
1.1.3第二代（近代）微生物发酵技术——深层培养技术 2
1.1.4第三代微生物发酵技术——微生物工程 4
1.2微生物工程的应用 5
1.2.1微生物工程在食品工业中的应用 6
1.2.2微生物工程在医药卫生中的应用 6
1.2.3微生物工程在轻工业中的应用 11
1.2.4微生物工程在化工能源产品中的应用 11
1.2.5微生物工程在农业中的应用 11
1.2.6微生物工程在环境保护中的应用 13
1.2.7微生物工程在细菌冶金中的应用 13
1.2.8微生物工程在高技术研究中的应用 14
§2生产菌种的来源 15
2.1生物物质产生菌的筛选 15
2.1.1微生物是生物活性物质的丰富资源 15
2.1.2含微生物材料的标本采集 15
2.1.3标本的预处理 16
2.2菌种的分离 17
2.2.1施加选择性压力分离法 17
2.2.2随机分离方法 19
§3微生物的代谢调节和代谢工程 23
3.1微生物的代谢类型和自我调节 23
3.1.1代谢类型 23
3.1.2微生物自我调节的部位 24
3.2酶活性调节 24
3.2.1酶的激活作用与抑制作用 25
3.2.2酶活性调节的机制 26
3.3酶合成的调节 27
3.3.1酶合成的诱导作用 27
3.3.2酶合成的阻遏 28
3.3.3酶合成调节的机制 29
3.4分支生物合成途径的调节 32
3.4.1同工酶调节 33
3.4.2协同反馈调节 33
3.4.3累加反馈调节 33
3.4.4增效反馈调节 34
3.4.5顺序反馈调节 34
3.4.6联合激活或抑制调节 35
3.4.7酶的共价修饰 35
3.5能荷调节 36
3.6代谢调控 37
3.6.1发酵条件的控制 38
3.6.2改变细胞透性 39
3.6.3菌种遗传特性的改变 40
3.7次级代谢与次级代谢调节 41
3.7.1初级代谢和次级代谢 41
3.7.2次级代谢的调节类型 42
3.8代谢工程 45
3.8.1改变代谢途径 46
3.8.2扩展代谢途径 50
3.8.3转移或构建新的代谢途径 50
§4优良菌种选育 52
4.1自然选育 53
4.2诱变选育 54
4.2.1诱变育种的原理 54
4.2.2诱变育种的基本方法 54
4.2.3突变菌株的筛选 55
4.2.4高通量筛选技术 59
4.3杂交育种 60
4.3.1细菌的杂交育种 60
4.3.2放线菌的杂交育种 61
4.3.3霉菌的杂交育种 63
4.3.4酵母的杂交育种 64
4.4原生质体融合技术 65
4.4.1原生质体融合的优越性 65
4.4.2原生质体融合方法 66
4.4.3原生质体融合技术在微生物育种中的应用 67
4.5基因工程技术 68
4.5.1基因表达系统 69
4.5.2利用大肠杆菌的表达系统 70
4.5.3利用酵母菌的基因表达系统 74
4.5.4基因工程菌的稳定性 77
§5菌种保藏的原理和方法 79
5.1斜面保藏法和穿刺保藏法 79
5.1.1斜面保藏法 79
5.1.2穿刺保藏法 80
5.2沙土管干燥保藏法 80
5.3真空冷冻干燥保藏法 81
5.4液氮保藏法 82
5.5悬液保藏法 82
5.6低温保藏法 82
§6培养基 83
6.1培养基的成分 83
6.1.1能源物质 83
6.1.2碳源物质 84
6.1.3氮源物质 85
6.1.4无机盐和微量元素 86
6.1.5 前体 87
6.1.6促进剂和抑制剂 88
6.1.7 水分 89
6.2营养物质的调节 89
6.2.1不同碳源的利用速度 89
6.2.2氮源利用及与碳源利用的关系 90
6.2.3碳氮比例的调节 90
6.2.4前体的控制 91
6.2.5 补料 91
6.3培养基的类型 92
6.3.1孢子培养基 92
6.3.2种子培养基 93
6.3.3发酵培养基 93
§7发酵工艺控制 94
7.1温度对发酵的影响及其调节控制 94
7.1.1温度对发酵的影响 94
7.1.2影响发酵温度的因素：发酵热 97
7.1.3发酵热的测定 98
7.1.4*适温度的选择与发酵温度的控制 99
7.2 pH对发酵的影响及控制 100
7.2.1 pH对发酵的影响 100
7.2.2影响发酵 pH的因素 101
7.2.3 *适 pH的选择和调节 102
7.3氧对发酵的影响 103
7.3.1氧的传递和传质方程式 104
7.3.2影响微生物对氧需求的因素 108
7.3.3培养基的流变特性 111
7.3.4影响供氧的因素 114
7.3.5液相体积氧传递系数 KLa的测定 123
7.4二氧化碳对发酵的影响及控制 125
7.4.1二氧化碳的来源及对发酵的影响 125
7.4.2二氧化碳浓度的控制 126
7.5泡沫对发酵的影响与控制 127
7.5.1泡沫产生的原因 127
7.5.2泡沫对发酵的危害 128
7.5.3泡沫的消长规律 128
7.5.4泡沫的消除和防止 130
7.6发酵终点的判断与自溶现象的检测 132
7.6.1发酵终点的判断 132
7.6.2细胞自溶的监测 133
7.6.3影响自溶的因素 134
7.7发酵染菌的防治与处理 134
7.7.1染菌途径分析 135
7.7.2染菌判断与防治 135
§8发酵过程的参数检测和自动控制 137
8.1发酵过程的参数检测 137
8.1.1物理参数检测 139
8.1.2化学参数检测 150
8.1.3间接参数检测 164
8.2发酵过程的自动控制 169
8.2.1基本的自动控制系统 169
8.2.2发酵自控系统的硬件组成 172
§9微生物反应动力学 174
9.1发酵类型 174
9.1.1第Ⅰ型 174
9.1.2第Ⅱ型 175
9.1.3第Ⅲ型 175
9.2分批培养动力学 176
9.2.1分批培养中细胞的生长动力学 176
9.2.2分批培养中基质的消耗动力学 179
9.2.3产物的生成动力学 181
9.3连续培养动力学 182
9.3.1连续培养的优点 182
9.3.2单级连续培养 183
9.3.3多级串联连续培养动力学 186
9.3.4细胞循环使用的单级连续培养动力学 187
9.3.5连续培养的实施 189
§10微生物工程下游加工工程概论 192
10.1微生物工程下游加工工程的特点和重要性 192
10.2微生物工程下游加工工程的基本原理 193
10.3微生物工程下游加工工程的一般程序 198
§11发酵液的预处理和过滤 199
11.1发酵液的预处理 199
11.1.1高价无机离子的去除方法 199
11.1.2可溶性杂蛋白质的去除方法 200
11.1.3色素及其他物质的去除 201
11.2发酵液的过滤 202
11.2.1发酵液的过滤特性和滤饼的比阻值 202
11.2.2影响发酵液过滤的因素 203
11.2.3提高过滤性能的方法 204
11.3微生物细胞的破碎和分离 205
11.3.1微生物细胞壁的组成和结构 205
11.3.2微生物细胞破碎的方法 207
11.3.3细胞破碎率的测定 211
§12沉淀法 213
12.1盐析法 213
12.1.1盐析原理——Cohn方程式 213
12.1.2影响盐析的主要因素 215
12.2等电点沉淀法 219
12.3有机溶剂沉淀法 220
12.3.1有机溶剂沉淀的原理 220
12.3.2有机溶剂的选择和使用浓度计算 221
12.3.3影响有机溶剂沉淀的因素 221
12.4非离子型多聚物沉淀法 223
12.5聚电解质沉淀法 224
§13溶剂萃取法 225
13.1溶剂萃取的原理 225
13.1.1分配定律 225
13.1.2弱电解质萃取的分配平衡 227
13.2有机溶剂的选择 228
13.3影响水相溶质溶解度的因素 229
13.3.1离子强度 229
13.3.2 pH 230
13.3.3 温度 230
13.3.4带溶剂的使用 230
13.4乳化与去乳化 231
13.4.1乳浊液的形成原因和稳定条件 231
13.4.2去乳化的方法 233
13.5萃取方法和理论得率计算 234
13.5.1单级萃取 235
13.5.2多级错流萃取 236
13.5.3多级逆流萃取 237
13.5.4萃取计算诺模图 238
§14双水相萃取法 240
14.1水相体系 240
14.1.1双水相的形成 240
14.1.2 相图 241
14.2分配理论 242
14.2.1表面自由能的影响 242
14.2.2表面电荷的影响 243
14.3影响物质分配的因素 244
14.3.1聚合物及其相对分子质量的影响 244
14.3.2系线长度对分配平衡的影响 245
14.3.3离子环境对分配的影响 245
14.3.4 pH的影响 246
14.3.5温度的影响 246
14.4双水相萃取技术的应用 247
14.4.1酶的分离纯化 247
14.4.2核酸的分离纯化 248
14.4.3人生长激素的提取 248
14.4.4 β-干扰素的提取 249
14.4.5病毒的分离纯化 249
14.4.6双水相分析技术 249
14.5双水相萃取技术的发展 250
14.5.1提高分离效率的双水相萃取技术 250
14.5.2廉价双水相系统的使用 252
§15吸附法 253
15.1吸附过程的基础理论 253
15.2吸附类型 254
15.2.1物理吸附 254
15.2.2化学吸附 254 <