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1. 概论1

1.1 前言1

1.2 发酵的历史2

1.3 发酵工业的范围5

1.4 发酵工业的特征8

2. 工业用微生物10

2.1 霉菌11

2.1.1 毛霉属12

2.1.2 根霉属12

2.1.3 曲霉属13

2.1.4 青霉属13

2.1.5 红曲霉属14

2.1.6 链孢霉属14

2.1.7 假囊霉属14

2.1.8 镰刀菌属15

2.2 酵母15

2.2.1 裂殖酵母属16

2.2.2 真酵母属16

2.2.3 毕赤式酵母属、汉逊氏酵母属17

2.2.4 球拟酵母属17

2.2.5 假丝酵母属17

2.3 细菌17

2.3.1 醋酸菌及葡萄酸菌19

2.3.2 乳酸菌19

2.3.3 大肠菌型细菌19

2.3.4 芽孢杆菌属20

2.3.5 梭状芽孢杆菌属20

2.4 放线菌20

2.5 菌体成分21

3. 培养29

3.1 生长29

3.2 培养条件36

3.2.1 营养源36

3.2.2 温度37

3.2.3 pH37

3.2.4 氧37

3.2.5 微量因子38

4. 微生物的物质代谢43

4.1 糖的代谢44

4.1.1 EMP途径44

4.1.2 HMP途径及戊糖循环46

4.1.3 ED途径47

4.1.4 各种代谢途径的利用比率47

4.1.5 TCA循环(三羧酸循环、克雷布斯循环、柠檬酸循环)51

4.1.6 乙醛酸循环53

4.2 脂肪的代谢54

4.3 氮的代谢55

4.4 硫的代谢57

4.5 芳香族的代谢59

4.6 自然界的物质分解60

4.7 代谢体系与发酵产物60

5. 微生物的变异61

5.1 研究变异的历史61

5.2 变异株的种类62

5.3 获得变异株的方法67

5.4 变异株的应用70

5.5 用遗传学方法获得变异株76

6. 生化工程学77

6.1 生化工程学概要77

6.1.1 生化工程学的定义77

6.1.2 发酵工程概要77

6.2 发酵工程的单元操作79

6.2.1 氧的供给79

6.2.2 通气搅拌罐81

6.2.3 各种发酵罐82

6.2.4 空气除菌86

6.2.5 培养基及设备的灭菌87

6.2.6 冷却89

6.2.7 接头、密封及无菌操作89

6.2.8 检测与控制90

6.3 各种发酵过程的动力学分类92

6.4 连续发酵94

6.4.1 连续发酵的概念94

6.4.2 运转条件的确定94

6.4.3 连续发酵设备97

6.5 应用非糖类原料的工程学问题97

6.5.1 菌体收率、需氧量及发酵热的计算法97

6.5.2 气态烃发酵法(甲烷)100

6.5.2 液态烃发酵法101

6.6 固体发酵102

7. 发酵产物的分离精制104

7.1 发酵液的一般特性104

7.2 精制工程的组成105

7.3 菌体分离106

7.4 沉淀法107

7.5 盐析法108

7.6 抽提法109

7.7 吸附法111

8. 酿造工业116

8.1 酒和酒精118

8.2 啤酒122

8.3 酱油、豆酱123

9. 氨基酸发酵124

9.1 谷氨酸发酵125

9.1.1 使用菌株125

9.1.2 发酵机制125

9.1.3 谷氨酸发酵与生物素128

9.1.4 影响谷氨酸发酵的其他因子129

9.2 赖氨酸发酵130

9.3 缬氨酸发酵133

9.4 异亮氨酸发酵134

9.5 鸟氨酸发酵135

9.6 精氨酸发酵136

9.7 高丝氨酸发酵137

9.8 苏氨酸发酵137

9.9 其他氨基酸发酵138

9.9.1 丙氨酸发酵138

9.9.2 色氨酸发酵139

9.9.3 苯丙氨酸发酵140

9.9.4 酪氨酸发酵140

9.9.5 天冬氨酸发酵141

9.9.6 组氨酸发酵141

9.10 氨基酸发酵的原料变换141

9.10.1 由醋酸生产氨基酸142

9.10.2 由乙醇生产氨基酸142

9.10.3 由正链烷烃生产氨基酸143

10. 核酸发酵145

10.1 核酸的化学结构与鲜味145

10.2 IMP、GMP的生产方法147

10.2.1 RNA分解法147

10.2.2 发酵与合成的结合法149

10.2.3 直接发酵法150

10.3 其他核酸类物质154

11. 有机酸发酵156

11.1 有机酸发酵的历史156

11.2 有机酸发酵的种类157

11.2.1 柠檬酸发酵162

11.2.2 反丁烯二酸发酵163

11.2.3 乳酸发酵164

11.2.4 琥珀酸发酵166

11.2.5 醋酸发酵167

11.2.6 葡萄糖酸发酵168

11.2.7 5-酮葡萄糖酸发酵169

11.2.8 2-酮葡萄糖酸发酵170

11.2.9 阿拉伯抗坏血酸发酵171

11.2.10 曲酸发酵172

11.2.11 丙酮酸发酵173

11.2.12 α酮戊二酸发酵174

11.2.13 衣康酸发酵175

11.2.14 苹果酸发酵176

11.2.15 异柠檬酸发酵177

11.2.16 别异柠檬酸发酵177

11.2.17 水杨酸发酵178

11.2.18 碳氢化合物发酵179

12 抗菌素的发酵生产180

12.1 抗菌素研究的历史180

12.2 抗菌素生产前的研究186

12.2.1 产生菌的分离186

12.2.2 抗菌性试验187

12.2.3 提取、精制、鉴定188

12.2.4 毒性试验189

12.2.5 动物治疗、药理和临床试验189

12.3 抗菌素产生菌的改良方法190

12.4 抗菌素的发酵生产193

12.4.1 培养基组成193

12.4.2 抗菌素生物合成中所见到的控制反应196

12.4.3 各种抗菌素的发酵197

12.5 发酵与合成的结合202

12.5.1 半合成青霉素202

12.5.2 半合成头孢菌素205

12.5.3 其他207

12.6 耐药菌208

12.7 今后的方向210

13. 生理活性物质的发酵212

13.1 维生素及辅酶类212

13.1.1 维生素B2(核黄素)213

13.1.2 维生素B6214

13.1.3 维生素S12(氰钴胺)214

13.1.14 维生素C(L-抗坏血酸)215

13.1.5 麦角甾醇及β-胡萝卜素215

13.1.6 其他辅酶类216

13.2 甾类激素的微生物转化216

13.3 植物生长激素218

13.4 酶抑制剂220

13.5 其他生理活性物质221

13.5.1 葡聚糖221

13.5.2 麻黄碱(素)222

13.5.3 L-多巴(3′，4′-二羟基苯丙氨酸)222

13.5.4 高分子核酸223

13.5.5 杀虫物质223

14. 酶的发酵生产224

14.1 酶的特性224

14.1.1 酶的本质224

14.1.2 基质专一性225

14.1.3 反应速度225

14.1.4 活性中心与变构部位226

14.2 酶的分类226

14.2.1 氧化-还原酶227

14.2.2 转移酶227

14.2.3 水解酶227

14.2.4 裂合酶227

14.2.5 异构酶227

14.2.6 连接酶227

14.3 酶的生产和品种228

14.3.1 淀粉酶231

14.3.2 纤维素酶232

14.3.3 转化酶233

14.3.4 乳糖酶233

14.3.5 葡萄糖氧化酶233

14.3.6 葡萄糖异构酶234

14.3.7 蛋白酶234

14.3.8 凝乳酶235

14.3.9 果胶酶235

14.3.10 脂肪酶236

14.3.11 柚苷酶237

14.3.12 桔皮苷酶238

14.3.13 过氧化氢酶238

14.3.14 天冬酰胺酶238

14.3.15 鞣酸酶239

14.3.16 青霉素酶239

14.4 酶的生产工艺240

14.4.1 酶的生成240

14.4.2 酶的提取241

14.4.3 酶的精制242

14.5 酶的应用242

14.5.1 酶的固定化243

14.5.2 菌体酶反应244

14.6 酶的合成245

15. 菌体蛋白的发酵生产246

15.1 作为蛋白质资源的微生物246

15.1.1 藻类及霉菌类247

15.1.2 酵母及细菌248

15.2 由糖类原料生产酵母菌体249

15.3 碳氢化合物的利用250

15.4 甲醇等醇类的利用252

15.5 菌体蛋白的营养价值253

16. 微生物净化环境257

16.1 环境污染和微生物257

16.2 水质污染度指标259

16.3 天然水系中生物群的变化260

16.4 微生物处理废水的必要条件262

16.5 与废水处理有关的微生物262

16.5.1 好气处理法的微生物263

16.5.2 嫌气处理法的微生物267

16.5.3 石油化合物的分解处理与微生物267

16.5.4 用光合细菌和藻类处理废水271

16.5.5 特殊废水的处理与微生物272

16.6 微生物净化环境的未来272

17. 今后展望275

参考书278

后记281