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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 pH 37

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B6 214

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