基本介紹
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書是現代發酵工程叢書之一，是一部關於細胞發酵技術的指導用書，全書深入具體了解答了如何設計適於高細胞密度發酵的培養基；如何針對微生物類型選擇合適的反應器；如何在發酵過程中採用適當的控制策略來實現高細胞密度；如何借鑑高細胞密度發酵生產實例等問題，適合發酵工程、生化工程、生物工程專業人員參考學習。
本書是國內第一部系統闡述高細胞密度發酵技術的科技著作，由國內多年從事發酵工程研究的一線專家撰寫，作者通過輕鬆的筆調向讀者展現了：如何設計適於高細胞密度發酵的培養基；如何針對微生物類型選擇合適的反應器；如何在發酵過程中採用適當的控制策略來實現高細胞密度；如何借鑑高細胞密度發酵生產實例。本書適合於發酵工程、生化工程、生物工程領域的高校教師、高年級本科生生和其他研究者。
目錄
第一篇 高細胞密度發酵技術總論
第一章 緒論
第一節 高細胞密度發酵
一、概述
二、高細胞密度發酵的影響因素及其控制
第二節 高細胞密度發酵技術的進展
一、細胞生長環境的最佳化策略
二、培養模式
三、流加培養的控制
四、誘導策略
五、細胞循環發酵
六、生物反應器
參考文獻
第二章 高細胞密度培養的生理學和工程學基礎
第一節 高細胞密度培養的生理學基礎
一、高細胞密度對營養的要求
二、高細胞密度對環境條件的要求
三、最大細胞密度的理論計算
第二節 高細胞密度發酵的工程學基礎
一、補料分批發酵
二、發酵過程的最佳化與控制
參考文獻
第三章 高細胞密度發酵的培養基設計
第一節 培養基的種類及碳氮源設計
一、培養基的類型及功能
二、培養基的配製及設計應注意的問題
三、培養基成分及來源
四、培養基的設計及最佳化
五、培養基設計在發酵過程最佳化中的作用與地位
第二節 微營養物濃度均衡設計
一、無機鹽、微量元素及其主要功能
二、生長因子及其主要功能
參考文獻
第四章 用於高細胞密度發酵的生物反應器的設計和選擇
第一節 補料分批培養反應器
一、補料分批反應器的優點
二、補料分批培養的常用控制方法
第二節 連續培養反應器
一、一般的連續培養反應器
二、帶有細胞循環裝置的連續培養反應器
三、膜生物反應器
第三節 透析反應器
一、透析培養的反應系統
二、透析培養的工藝策略
三、透析膜的性能
四、透析培養的套用
第四節 多相生物反應器
一、固定化細胞反應器
二、兩相分配反應器
參考文獻
第五章 高細胞密度發酵的控制策略
第一節 細胞比生長速率的控制
一、比生長速率的定義
二、控制比生長速率的發酵學意義
三、比生長速率影響外源蛋白表達量
第二節 高細胞密度發酵的數學模型
一、概述
二、微生物反應過程的速率方程
第三節 補料分批培養控制策略
一、預設參數的非反饋控制策略
二、基於溶解氧恆定的反饋控制策略
三、基於pH恆定的反饋控制策略
四、基於CO釋放速率的反饋控制策略
五、基於細胞濃度的反饋控制策略
六、基於底物濃度的直接反饋控制策略
第四節 用於控制高細胞密度發酵的感測器
一、概述
二、用於控制高細胞密度發酵的感測器
第五節 高細胞密度發酵中的產物誘導策略
一、概述
二、誘導物分類
三、高細胞密度發酵中的產物誘導策略
第六節 高細胞密度發酵中的供氧策略
一、發酵過程中的氧傳遞
二、採用氧載體提高高密度發酵時氧的供給能力
三、改造微生物獲取氧的能力，以適合高密度發酵的需要
參考文獻
第二篇 微生物細胞高密度發酵技術
第六章 大腸桿菌的高細胞密度發酵技術
第一節 概述
一、重組微生物的高密度培養是現代發酵工程的重要研究內容
二、利用基因工程菌的發酵和傳統發酵的區別
三、大腸桿菌作為表達系統和生產系統的優點
第二節 大腸桿菌高效生產的基因表達技術
一、載體和表達系統
二、表達系統中影響外源基因表達的因素
三、提高目標基因表達的策略
四、目標蛋白表達的形式和定位
第三節 高密度培養重組大腸桿菌
一、大腸桿菌在高密度培養時的代謝負荷和應激反應
二、影響高密度發酵的環境條件
三、高密度培養大腸桿菌的策略
四、誘導前條件對基因表達的影響
五、誘導後培養
第四節 高密度培養大腸桿菌生產表達或代謝產物
一、利用重組大腸桿菌生產重組蛋白和酶
二、利用重組大腸桿菌生產代謝產物
三、利用重組大腸桿菌其他代謝產物
第五節 大腸桿菌高密度培養中的乙酸代謝
一、反應器操作控制乙酸的生成
二、代謝工程操作控制乙酸的生成
參考文獻
第七章 酵母的高細胞密度發酵技術
第一節 概述
一、酵母的營養要求
二、影響酵母高細胞密度發酵的因素
三、酵母高細胞密度發酵培養方式的選擇
四、基因工程技術套用於酵母高細胞密度發酵
第二節 釀酒酵母用於高細胞密度培養
一、釀酒酵母簡介
二、釀酒酵母用於高細胞密度發酵
第三節 畢赤酵母用於高細胞密度發酵
一、概述
二、P.pastoris用於高細胞密度發酵
參考文獻
第八章 其他微生物的高密度發酵技術
第一節 假單胞菌的高密度發酵
第二節 蘇雲金芽胞桿菌的高密度發酵
一、影響蘇雲金芽孢桿菌發酵水平的因素
二、蘇雲金芽孢桿菌深層發酵補料分批培養工藝
三、蘇雲金芽孢桿菌的補料高密度培養工藝
第三節產乳酸細菌的高密度發酵
一、TQ33芽孢乳酸菌發酵產乳酸
二、凝結芽孢桿菌TQ33的高密度培養
三、中空纖維膜過濾法高密度培養凝結芽孢桿菌TQ33
四、雙歧桿菌高密度培養
五、液芯包囊固定化技術用於乳酸菌的高密度培養
參考文獻
第三篇 動植物細胞高密度培養技術
第九章 動物細胞高密度培養
第一節 概述
第二節 動物細胞培養的關鍵技術
一、細胞培養用培養基的選擇與設計
二、固定化細胞
第三節 代謝工程在動物細胞規模化培養中的套用
一、實現無血清培養和無蛋白培養
二、改變細胞的能量代謝途徑
三、促進細胞貼壁性
四、增強細胞抗凋亡活性
五、控制細胞增殖速率
六、改善重組蛋白糖基化
第四節 細胞體外培養用生物反應器
一、攪拌式生物反應器
二、非攪拌式生物反應器
三、其他類型的反應器
第五節 動物細胞培養的操作模式
一、分批培養
二、流加培養
三、灌流培養
第六節 動物細胞培養的工藝選擇
一、不同生產模式間的比較
二、動物細胞培養模式的選擇
參考文獻
第十章 藻類細胞的高密度培養
第一節 具有重要價值的微藻
一、藻類是一類重要的生物資源
二、具有重要工業價值的微藻
第二節 微藻細胞的反應過程
一、微藻反應過程的主要特徵
二、微藻反應過程
三、微藻大規模採收技術
第三節 培養條件對微藻生長與代謝的影響
一、影響微藻生長代謝的物理因素
二、影響微藻生長與代謝的化學因素
三、最佳化微藻生長代謝條件
第四節 大規模培養微藻的培養系統
一、培養系統
二、微藻的自養培養系統
三、異養型培養系統——最有前途的大規模高細胞密度培養方式
第五節 微藻的高密度培養
一、分批補料高密度培養微藻生產EPA
二、連續培養
三、細胞循環連續培養
參考文獻
