本書為教育部“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材,是一本系統介紹發酵工程實驗技術的圖書。全書共分五章,重點介紹涉及各種生物反應器的微生物細胞培養技術,包括發酵微生物實驗基本操作、工業微生物核酸分離純化、發酵過程基本操作、發酵產品提取精制基本操作、典型發酵產品實驗等內容。本書將國外最新實驗技術、國內現有的實驗材料以及作者自己的科研有機地結合起來,前沿性、實踐性和系統性構成了本書的特點。
本書可供從事發酵工程、生化工程、生物工程、環境工程和制藥工程的廣大高校師生作為實驗技術專著閱讀使用,也可供上述領域的企業生產、技術和管理人員參考。
陳堅、堵國成、劉龍主編的《發酵工程實驗技術(第3版)》以培養學生的基本素質、實踐技能和發酵工程意識為根本目標,在編排上打破實驗分屬各門課的現狀,按學科進行實驗內容分類,以引導學生掌握發酵工程基礎實驗的基本原理、基本知識、基本技能和實驗方法與思路。本教材在保留必要少量傳統發酵工程實驗的基礎上,新增創新設計實驗內容。讓學生真正掌握已有的和最新的發酵工程實驗技能,并進一步提高學生的綜合動手能力和實驗素質。此外,本教材中有大量的發酵實驗實例,這些實例既有少部分傳統發酵工程實例,又有大部分最新發酵工程實例,這些發酵實例的合理結合,使得該教材具有更強的實踐性和系統性。
第一章 發酵微生物實驗基本操作
第一節 菌種保藏
一、菌種保藏意義
二、操作方法
三、菌種保藏管理
四、國內外主要菌種保藏中心介紹
第二節 接種技術與種子擴大培養
一、接種技術
二、種子擴大培養
三、種子擴大培養的實例
第三節 實驗室無菌操作技術
一、概述
二、實驗室常用的滅菌方法及操作
第二章 工業微生物核酸分離純化
第一節 工業微生物核酸分離純化的基本原理
第一章 發酵微生物實驗基本操作
第一節 菌種保藏
一、菌種保藏意義
二、操作方法
三、菌種保藏管理
四、國內外主要菌種保藏中心介紹
第二節 接種技術與種子擴大培養
一、接種技術
二、種子擴大培養
三、種子擴大培養的實例
第三節 實驗室無菌操作技術
一、概述
二、實驗室常用的滅菌方法及操作
第二章 工業微生物核酸分離純化
第一節 工業微生物核酸分離純化的基本原理
一、細胞裂解
二、大腸桿菌基因組DNA的分離純化
三、大腸桿菌質粒DNA的分離純化
四、釀酒酵母基因組DNA的分離純化
五、釀酒酵母質粒DNA的分離純化
六、釀酒酵母RNA的分離純化
七、黑曲霉DNA的分離純化
八、黑曲霉RNA的分離純化
第二節 引物設計與PCR實驗操作
一、引物設計原理
二、引物設計的常用軟件(Primer Premier)介紹
三、從大腸桿菌基因組DNA中擴增得到己糖激酶基因
第三節 感受態制備與轉化
一、大腸桿菌氯化鈣法感受態制備與轉化
二、大腸桿菌高效化學法感受態制備與轉化(TSS法)
三、大腸桿菌電轉化法感受態制備與轉化
四、枯草桿菌感受態細胞的制備與轉化
五、化學轉化釀酒酵母感受態的制備
六、電轉化釀酒酵母感受態的制備
第四節 載體的構建與驗證
一、TA克隆
二、質粒載體的酶切與純化
三、PCR片段的酶切與回收
四、載體與PCR片段的連接與轉化
五、轉化子的檢測
第五節 基于同源重組的基因敲除技術
一、基因敲除技術的原理
二、敲除大腸桿菌中的蛋白酶基因lon
三、敲除釀酒酵母中的精氨酸轉運基因CAN
四、桿菌中實現基因多次重復敲除
五、釀酒酵母中實現基因多次重復敲除
第三章 發酵過程基本操作
第一節 生物反應器及其分類
第二節 分批發酵技術
實驗3.1 搖瓶與分批發酵
實驗3.2 10L發酵罐與分批發酵
實驗3.3 L-乳酸5L發酵罐發酵實驗
第三節 補料分批培養操作技術
一、補料分批培養的流加方式及控制理論
二、補料的內容、原則及措施
實驗3.4 酵母流加培養控制實驗
實驗3.5 耐高滲透壓假絲酵母分批補料工藝發酵生產甘油
第四節 連續培養操作技術
實驗3.6 面包酵母的連續培養
實驗3.7 大腸桿菌的連續培養
實驗3.8 雜交瘤細胞的連續培養
第四章 發酵產品提取精制基本操作
第一節 發酵液預處理技術
一、固態物料預處理
二、液態物料預處理
三、預處理絮凝步驟優化實例
第二節 固液分離技術
一、過濾分離
實驗4.1 實驗室轉鼓真空過濾機簡易使用方法
二、離心沉降分離
三、超離心技術
實驗4.2 實驗室臺式高速冷凍離心機使用方法
第三節 細胞破碎技術
一、細胞壁的組成與結構
二、常用破碎方法和操作步驟
三、破碎率的測定
實驗4.3 酵母細胞的超聲波破碎及破碎率的測定
實驗4.4 酶法破碎裂殖壺菌提取胞內油脂
第四節 常規提取技術
一、萃取
二、吸附
實驗4.5 用萃取法從天然植物茶葉中提取茶多酚
實驗4.6 雙水相萃取分離提取豬心中的細胞色素c
實驗4.7 CTAB反微團萃取大豆蛋白
實驗4.8 超臨界CO2萃取茶葉中咖啡堿
實驗4.9 大孔樹脂吸附柱層析分離葡萄紅色素
第五節 產品精制技術
一、發酵產物的精制
二、發酵產物的成品加工
實驗4.10 鏈霉素的分離純化
實驗4.11 離子交換法制備γ?舶被?丁酸
實驗4.12 發酵法制備維生素B
第五章 典型發酵產品實驗
實驗5.1 堿性果膠酶的發酵生產
實驗5.2 異亮氨酸的發酵生產
實驗5.3 檸檬酸的發酵生產
實驗5.4 透明質酸的發酵生產
實驗5.5 啤酒的發酵生產
實驗5.6 氨基葡萄糖重組大腸桿菌的構建及條件優化
參考文獻