微生物资源开发利用-复习.ppt
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1,微生物资源的开发利用：
（1）微生物
（2）发酵工程（3）生物转化（4）环境保护及清洁生产,2,一、微生物及其特点,微生物是微小生物的总称，一般只有借助显微镜才能其进行观察。
微生物,病毒,原核生物：
真细菌、古生菌,真核生物：
真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、单细胞藻类、原生动物等,3,微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友！
1.人类时时刻刻与微生物“共存”。
是祸？
是福？
在近代科学中，对人类福利最大的一门科学算是微生物学了。
微生物与人类关系的重要性，你怎么强调都不过分。
但微生物是一把十分锋利的双刃剑，它们在给人类带来巨大利益的同时也带来“残忍”的破坏。
它给人类带来的利益不仅是享受，而且实际上涉及到人类的生存。
4,
（1）1664年，英国人虎克（RobertHooke）曾用原始的显微镜对生长在皮革表面及蔷薇枯叶上的霉菌进行观察。
2.微生物的发现和微生物学的建立与发展,1676年，微生物学的先驱荷兰人列文虎克（Antonyvanleeuwenhoek）首次观察到了细菌。
他没有上过大学，是一个只会荷兰语的小商人，但却在1680年被选为英国皇家学会的会员。
5,
（2）微生物学的奠基,法国人巴斯德（LouisPasteur）（18221895）,德国人柯赫（RobertKoch）（18431910）,6,微生物学的奠基,巴斯德,
（1）发现并证实发酵是由微生物引起的；,
（2）彻底否定了“自然发生”学说；,化学家出生的巴斯德涉足微生物学是为了治疗“酒病”和“蚕病”,著名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实，空气内确实含有微生物，是它们引起有机质的腐败。
（3）免疫学预防接种,首次制成狂犬疫苗,（4）其他贡献,巴斯德消毒法：
6065作短时间加热处理，杀死有害微生物,7,8,柯赫,a）细菌纯培养方法的建立,土豆切面营养明胶营养琼脂（平皿）,
（1）微生物学基本操作技术方面的贡献,b）设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的培养,c）流动蒸汽灭菌,d）染色观察和显微摄影,9,
（2）对病原细菌的研究作出了突出的贡献：
a）具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌；,b）发现了肺结核病的病原菌；（1905年获诺贝尔奖）,c）证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则著名的柯赫原则,1、在每一相同病例中都出现这种微生物；2、要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来；3、用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主，同样的疾病会重复发生；4、从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。
10,11,3.微生物的特点,个体小、结构简、胃口大、食谱广、繁殖快、易培养、数量大、分布广、种类多、变异易、抗性强,12,食谱广：
微生物获取营养的方式多种多样，其食谱之广是动植物完全无法相比的！
纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、石油、甲醇、甲烷、天然气、塑料、酚类、氰化物、各种有机物均可被微生物作为粮食,13,繁殖快：
24小时后：
4722366500万亿个后代，重量达到：
4722吨48小时后：
2.21043个后代，重量达到2.21025吨,相当于4000个地球的重量！
大肠杆菌一个细胞重约1012克，平均20分钟繁殖一代,一头500kg的食用公牛，24小时生产0.5kg蛋白质,而同样重量的酵母菌，以质量较次的糖液（如糖蜜）和氨水为原料，24小时可以生产50000kg优质蛋白质。
14,易培养：
很多微生物都可以非常方便地进行人工培养！
数量大：
在自然界中（土壤、水体、空气，动植物体内和体表）都生存有大量的微生物！
15,变异易：
个体小、结构简、且多与外界环境直接接触繁殖快、数量多,短时间内产生大量的变异后代,突变率：
10-510-10,16,抗（逆）性强：
抗热：
有的细菌能在265个大气压，250的条件下生长；自然界中细菌生长的最高温度可以达到113；有些细菌的芽孢，需加热煮沸8小时才被杀死,抗寒：
有些微生物可以在1230的低温生长,抗酸碱：
细菌能耐受并生长的pH范围：
pH0.513,耐渗透压：
蜜饯、腌制品，饱和盐水（NaCl,32%）中都有微生物生长,抗压力：
有些细菌可在1400个大气压下生长,17,4.新世纪的微生物学,20世纪40年代后，微生物自身的特点使其成为生物学研究的“明星”，微生物学很快与生物学主流汇合，并被推到了整个生命科学发展的前沿，获得了迅速的发展，在生命科学的发展中作出了巨大的贡献。
微生物学与生物学发展的主流汇合、交叉，获得了全面、深入的发展,18,1微生物自身的特点（共性和特性）将会更加受到关注和利用其中：
共性：
微生物具有其他生物共有的基本生物学特性：
生长、繁殖、代谢、共用一套遗传密码等，甚至其基因组上含有与高等生物同源的基因，充分反映了生物高度的统一性。
特性：
微生物具有其它生物不具备的生物学特性，例如可在其他生物无法生存的极端环境下生存和繁殖，具有其他生物不具备的代谢途径和功能，反映了微生物极其丰富的多样性。
19,微生物自身特性的进一步开发、利用：
例如降解性塑料，分解纤维素、生产单细胞蛋白等。
借助（利用）微生物特点的基因工程产业：
利用微生物生产药物、疫苗等。
以微生物为研究材料继续对一些基本生命现象进行研究；,微生物产业的开发；,重要致病菌的特点及其防治；,极端环境的微生物的研究；,20,二、发酵工程,发酵已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支，成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。
现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包，而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物，生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料，在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶以及维生素和单细胞蛋白等。
21,Fermentationengineering,上游工程UPSTREAMPROCESSES,下游工程DOWNSTREAMPROCESSES,发酵工程组成从广义上讲，由三部分组成：
上游工程、发酵工程、下游工程,22,UPSTREAMPROCESSES-菌种-菌种扩大培养培养基配制灭菌-接种,上游工程,Fermentationengineering,23,DOWNSTREAMPROCESSES-产品分离提纯-废物处理副产物回收利用,下游工程,发酵工程,24,发酵工程技术,主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术
（1）有严格的无菌生长环境：
包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术；在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术；
（2）在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术；（3）种子培养和生产培养的不同的工艺技术。
25,（4）在进行任何大规模工业发酵前，必须在实验室规模的小发酵罐进行大量的实验，得到产物形成的动力学模型，并根据这个模型设计中试的发酵要求，最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。
（5）由于生物反应的复杂性，在从实验室到中试，从中试到大规模生产过程中会出现许多问题，这就是发酵工程工艺放大问题。
26,1、发酵的定义,
（1）、传统发酵
（2）、生化和生理学意义的发酵（3）、工业上的发酵,27,
（2）、生化和生理学意义的发酵,指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式，或者更严格地说，发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。
如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出CO2。
（1）、传统发酵,最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁或麦芽汁产生气泡的现象，或者是指酒的生产过程。
28,（3）、工业上的发酵,泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。
包括：
1.厌氧培养的生产过程，如酒精，乳酸等。
2.通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等。
产品有细胞代谢产物，也包括菌体细胞、酶等。
29,适宜的微生物保证或控制微生物进行代谢的各种条件进行微生物发酵的设备精制成产品的方法的设备,
（2）获得发酵产品的条件,2、发酵工业,
（1）定义：
是指利用生物的生命活动产生的酶对无机或有机原料进行生物加工获得产品；或通过培养生物获得次级代谢产物的工业。
30,3、发酵工业的范围,
（1）、以微生物细胞为产物的发酵工业
（2）、以微生物代谢产物为产品的发酵工业（3）、以微生物酶为产品的发酵工业（4）、生物转化或修饰化合物的发酵工业（5）、微生物废水处理和其他,31,微生物产物：
微生物细胞，酶，药物活性物质，特殊化学物质和食品添加剂,1、生产微生物细胞物质,定义：
是以获得具有多种用途的微生物菌体细胞为目的的产品的发酵工业，包括单细胞的酵母和藻类、担子菌，生物防治的苏云金杆菌以及人、畜防治疾病用的疫苗等。
特点：
细胞的生长与产物积累成平行关系，生长速率最大时期也是产物合成速率最高阶段，生长稳定期产量最高。
2、微生物酶发酵,酶的特点：
易于工业化生产，便于改善工艺提高产量。
分类：
胞内酶和胞外酶生物合成特点：
需要诱导作用，或遭受阻遏、抑制等调控作用的影响，在菌种选育、培养基配制以及发酵条件等方面需给予注意。
3、微生物代谢产物发酵,包括初级代谢产物、中间代谢产物和次级代谢产物。
对数生长期形成的产物是细胞自身生长所必需的，称为初级代谢产物或中间代谢产物。
各种次级代谢产物都是在微生物生长缓慢或停止生长时期即稳定期所产生的，来自于中间代谢产物和初级代谢产物。
4、微生物的生物转化,定义：
是利用生物细胞对一些化合物某一特定部位（基团）的作用，使它转变成结构相类似但具有更在经济价值的化合物。
最终产物是由微生物细胞的酶或酶系对底物某一特定部位进行化学反应而形成的。
5、微生物特殊机能的利用,利用微生物消除环境污染利用微生物发酵保持生态平衡微生物湿法冶金利用基因工程菌株开拓发酵工程新领域。
37,发酵工业简介发酵食品有机酸氨基酸核酸类物质酶制剂医药工业（抗生素）饲料工业（单细胞蛋白环境工程（废物处理）其它（冶金工业）,FermentationIndustryFermentedFoodsOrganicAcidsAminoAcidsNucleotidesEnzymesPharmaceutical（Antibiotics）Feedstuff（eg.SCP）EnvironmentalApplication（WasteTreatment）Others（eg.Metallurgicalindustry）,4、发酵工业的特征,发酵过程中离不开微生物的作用1、发酵原料的选择及预处理2、微生物菌种的选育及扩大培养3、发酵设备选择及工艺条件控制：
常温、常压。
种子扩大培养和发酵采用不同的工艺。
4、发酵产物的分离提取5、发酵废物的回收和利用,
（1）发酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他农副产品为主，只要加入少量的有机和无机氮源就可进行反应。
可以利用废水和废物等作为发酵的原料进行生物资源的改造和更新。
（2）微生物菌种是进行发酵的根本因素，通过变异和菌种选育，可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分利用，也可以因此获得按常规方法难以生产的产品。
（3）发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应，反应安全，要求条件简单。
（4）发酵对杂菌的污染的防治至关重要。
反应必需在无菌条件下进行。
（5）由于生物体本身所具有的反应机制，能够专一地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位地氧化、还原等化学转化反应，也可以产生比较复杂的高分子化合物。
（6）发酵过程是通过生物体的自动调节方式来完成的，反应的专一性强，因而可以得到较为单一的代谢产物。
（7）工业发酵与其他工业相比，投资少，见效快，并可以取得较显著的经济效益。
（8）除利用微生物本身外，也可以用人工构建的遗传工程菌进行反应。
5、发酵方法的类别与流程,1、类别：
根据对氧的需要区分：
厌氧和有氧发酵根据培养基物理性状区分：
液体和固体发酵根据从微生物生长特性区分：
分批发酵和连续发酵,2、发酵的流程,空气,空气净化处理,保藏菌种,斜面活化,扩大培养,种子罐,主发酵,碳源、氮源、无机盐等营养物质,灭菌,产物分离纯化,成品,3.工业发酵步骤和工艺流程,
（1）用作培养菌种及扩大生产的发酵罐的培养基的配制
（2）培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌（3）将已培养好的有活性的纯菌株以一定量接到发酵罐中（4）将接种到发酵罐中的菌株控制在最适条件下生长并形成代谢产物（5）将产物抽提并进行精制，以得到合格的产品（6）回收或处理发酵过程中产生的废物和废水,菌种筛选,摇瓶试验,发酵罐试验,发酵原料的预处理,原料不同处理方法也有所差异。
1.淀粉利用前需变成糊精或葡萄糖方法：
酸水解（高压、耐酸）、酶水解法2.糖蜜加热杀菌和用水冲稀，也可加酸处理后再补充无机盐3.植物纤维原料酸碱法、蒸汽爆破法、酶法3.碳氢化合物：
石油脱蜡一定馏分的石油经冷却脱蜡而获得的凝固点在-10的油，加入适量无机盐进行接种发酵,菌种斜面培养,菌种：
已有的优良生产菌种和选育的新菌种方法：
一般都是由保存于冷冻管及砂土管或冰箱中的斜面菌种开始，在正式使用前要先转接到新鲜斜面培养基上活化后，再用于种子扩大培养。
种子扩大培养,扩大培养的方法可以根据需要采用固体培养或液体培养两级不同方式。
固体种子扩大培养一般采用传统的制曲工艺，一般先用克氏瓶进行扩大，再转接到曲盘扩大培养。
需氧微生物：
将克氏瓶表面培养的菌种接到装有液体培养基的三角瓶中，在摇床上振荡培养。
厌氧微生物：
将有菌种的试管斜面或克氏瓶转接到三角瓶液体培养基中静置培养。
微生物发酵和控制,发酵方式可分为固体发酵和液体发酵两种。
固体发酵：
适合于传统发酵工艺及乡镇企业用来生产比较简单的产品。
液体深层发酵：
适合于大规模工业化生产。
影响发酵的因素很多，如温度、pH、通风、搅拌、罐压力等等，必须适当地控制影响发酵的各种条件，掌握发酵的动态，并进行杂菌的检查和产物测定，使整个发酵过程顺利进行。
发酵产物的分离提取,利用菌体：
离心沉淀或板框压滤法使菌体与醪液分开，也可以用喷雾干燥法直接做成粉剂。
酒精发酵醪蒸馏塔蒸馏；抗菌素及有机酸根据产物的不同特性，采用离子交换树脂吸附处理、脱色过滤、减压浓缩等方法提取精制。
获得的产物都要按照有关部门制定的国家标准进行质量检验和性能测定，符合要求后才为合格产品。
6、发酵工业的意义与展望,利用遗传工程等先进技术，人工选育和改良菌种固定化技术广泛应用开发和采用大型节能高效的发酵装置，自动控制将成为发酵生产控制的主要手段应用代谢控制技术，发酵生产氨基酸等次级代谢产物将生物技术理广泛地用于环境工程,第二章谷氨酸发酵,氨基酸的制造是从1820年水解蛋白质开始。
1866年德国的立好生博士利用硫酸水解小麦面筋，分离出一种酸性氨基酸，依据原料的取材，便将此氨基酸命名为谷氨酸。
随后，日本有一教授在探讨海带汁液的鲜味时，提取了谷氨酸，并在1908年开始制造商品味之素味精。
1910年日本味之素公司用水解法生产谷氨酸，与食盐配合出售。
但是这种方法生产谷氨酸耗粮太多，成本太高。
二次世界大战后不久，美国有人提出用发酵法生产谷氨酸的报告。
日本也相继开始了研究，1956年日本协和发酵公司分离出一种新的细菌，它可以利用100克葡萄糖转化为40克以上的谷氨酸。
1957年发酵法味精正式商业性生产，这标志着氨基酸发酵工业的诞生。
氨基酸的制备方法,发酵法：
发酵法又可分为直接发酵法与添加前体的发酵法。
添加前体法是以氨基酸的中间产物为原料，用微生物法转化为相应的氨基酸。
提取法：
将蛋白质原料用酸水解，然后从水解液中提取氨基酸。
目前，胱氨酸、半胱氨酸和酪氨酸仍用提取法生产。
酶法：
利用微生物细胞或微生物产生的酶来制造氨基酸。
合成法：
用化学合成法制造的氨基酸有DL-蛋氨酸、DL-丙氨酸，甘氨酸和苯丙氨酸。
生产氨基酸的大国为日本和德国。
日本的味之素、协和发酵及德国的德固沙是世界氨基酸生产的三巨头。
它们能生产高品质的氨基酸,可直接用于输液制剂的生产。
日本在美国、法国等建立了合资的氨基酸生产厂家,生产氨基酸和天冬甜精等衍生物。
国内生产氨基酸的厂家主要是天津氨基酸公司,湖北八峰氨基酸公司,但目前无论生产规模及产品质量还难于与国外抗衡。
在80年代中后期,我国从日本的味之素、协和发酵以技贸合作的方式引进输液制剂的制造技术和仿造产品,1991年销售量为二千万瓶,1996年达六千万瓶,主要厂家有无锡华瑞,北京费森尤斯,昆明康普莱特,但生产原料都依赖进口。
2000年,世界氨基酸产值达45亿美元,占生物技术市场的7%,国内的氨基酸产值达40亿元,占全国发酵产业总产值的12%。
一、氨基酸发酵,氨基酸是组成蛋白质的基本成分，其中有8种氨基酸是人体不能合成但又必需的氨基酸，称为必需氨基酸，人体只有通过食物来获得。
另外在食品工业中，氨基酸可作为调味料，如谷氨酸钠、肌苷酸钠、鸟苷酸钠可作为鲜味剂，色氨酸和甘氨酸可作为甜味剂，在食品中添加某些氨基酸可提高其营养价值等等。
因此氨基酸的生产具有重要的意义。
表1列出部分氨基酸生产所用的菌株。
59,表1部分氨基酸及其生产所用菌株,氨基酸发酵是典型的代谢控制发酵以谷氨酸为例，谷氨酸的大量积累不是由于生物合成途径的特异，而是菌体代谢调节控制和细胞膜通透性的特异调节以及发酵条件的适合。
自从60年代以来，微生物直接用糖类发酵生产谷氨酸获得成功并投入工业化生产。
我国成为世界上最大的味精生产大国。
味精成为调味品的重要成员之一，氨基酸的研究和生产得到了迅速发展。
随着科学技术的进步，对传统的工艺不断地进行改革。
如何保持传统工艺生产的特有风味，从而使新工艺生产出的产品更具魅力，是今后研究的课题。
味精的产品特性味精,也称味素,因味精起源于小麦,俗称麸酸钠、谷氨酸钠（分子式C5H8NO4Na）。
味精是无色至白色的柱状结晶或白色结晶性粉末,含一分子结晶水，无气味，易溶于水，微溶于乙醇，无吸湿性，对光稳定，中性条件下水溶液加热也不分解，一般情况下无毒性。
有很浓的鲜味,味精被食用后,经胃酸作用转化为谷氨酸,被消化吸收构成蛋白质并参与体内其他代谢过程,有较高的营养价值。
味精的使用是否安全？
自从1968年以来，有关谷氨酸的研究报告超过8,000份。
自1970年起美国食品药物管理局（FDA）与世界卫生组织（WHO）的联合食品专家委员会，就味精的安全性加以慎重研讨，认为一般人味精摄取量可以达到一天0.12公克/公斤体重。
此即表示体重50公斤的人，每天即使食用高达6公克的味精，连续食用一辈子也不会影响到身体的健康。
1987年,联合国粮农组织和世界卫生组织宣布,取消对味精的食用限量,作为一种增加食品风味的调味料,味精不再需要评价其每日容许摄入量,消费者可以放心食用味精。
味精的使用是否安全？
味精安全性报告,美国食品药物管理局（FDA）在1995年8月31日公布一份最新的报告，结论是：
对一般人而言，食用正常消费量的味精是安全的，且无任何证据显示食用味精和任何严重的或慢性的疾病有关。
这份报告是美国食品药物管理局（FDA）委托独立的科学研究机构美国实验生物学学会联盟（FASEB）进行长达三年的研究评估后得出的。
报告澄清了人们对味精于人体健康的疑虑。
还味精一个清白,美国FDA的研究报告，解除消费者的疑虑，澄清了一般人对味精的误解，也使科学家改变研究态度，而能从正面的角度来思考味精这一种广泛被使用的调味料，到底对人体有哪些重要性，这是二十一世纪的一个重要研究课题。
味精对人体的重要性,1、生物化学的研究显示，味精中的谷氨酸是生物体内氨基酸和碳水化合物代谢的重要桥梁。
2、美国Reeds博士的最新研究发现，饮食中的谷氨酸进入消化道时，提供消化道表面细胞代谢所需的大部分能量，也提供其合成必需氨基酸所需的材料。
3、Schiffman教授的研究证实，食物中添加味精可以增加正常老人和患病老人的摄食量，也显著地改善营养状况和身体免疫力。
中国味精产量走势,中国味精业空间巨大,2001年东南亚地区味精人均消费量：
台湾：
2000克韩国：
1200克日本：
1020克香港：
1000克中国大陆：
500克中国味精消费每年至少有160万吨的空间,作为调味品的市售味精，为干燥颗粒或粉末，因含一定量的食盐而稍有吸湿性，故应密封防潮贮存。
商品味精中的谷氨酸钠含量分别有90、80、70、60等不同规格。
以80最为常见，其余为精盐。
食盐起助鲜作用兼作填充剂。
也有不含盐的颗粒较大的“结晶味精”。
谷氨酸生产,工业化生产开始于由水解小麦面筋或大豆蛋白质1957年，日本率先采用微生物发酵法生产，并投入大规模工业化生产，这是被誉为现代发酵工业的重大创举，使发酵工业进入调节代谢的调控阶段。
目前世界产谷氨酸钠30万吨/年，占氨基酸总量的2/3。
我国现已有200余家生产，年产量达15万吨，居世界首位。
谷氨酸理论转化率,如果四碳二羧酸（草酰乙酸、苹果酸）全部由CO2固定获得,则1摩尔葡萄糖生成1摩尔的谷氨酸.C6H12O6+NH3+1.5O2C5H9O4+CO2+3H2O理论转化率=147/180=81.7%,谷氨酸产生菌的主要特征,1.-酮戊二酸氧化能力微弱:
-酮戊二酸脱氢酶丧失或活性低.2.谷氨酸脱氢酶活性强.3.还原性辅酶（NADPH+H+）进入呼吸链能力缺陷或微弱.4.异柠檬酸裂解酶活力微弱.5.不利用谷氨酸.6.耐高糖耐高谷氨酸.7.CO2固定能力强.8.解除谷氨酸反馈抑制.9.具有向胞外分泌谷氨酸的能力.,谷氨酸生产菌细胞膜的通透性,通过用能积累谷氨酸菌株做实验，结果表明：
谷氨酸的分泌是由细胞膜控制,控制细胞膜通透性的方法：
控制磷脂的合成；控制细胞壁的合成；选育温敏突变株,
（1）生物素营养缺陷型,作用机制:
生物素是脂肪酸生物合成最初反应的关键酶乙酰CoA羧化酶的辅酶,参与了脂肪酸的合成,进而影响脂肪酸的合成.当磷脂合成量少到正常的1/2左右时,细胞变形,Glu向膜外泄漏.控制关键:
使用该类突变株必须限制发酵培养基中生物素亚适量（5-10g/L）.在发酵初期（0-8小时）,细胞正常生长,当生物素耗尽后,在菌的再次倍增时,开始出现异常形态细胞,即完成了细胞从生长型到积累型转换.,突变株,
（2）油酸营养缺陷型作用机制:
油酸营养缺陷型丧失了合成油酸的能力,通过控制油酸使磷脂合成量减少到正常量的1/2左右.控制关键:
保证在培养基中油酸亚适量,完成细胞从生长型到生产型的转换.,其他,（3）添加表面活性剂添加表面活性剂（如吐温60）或不饱和脂肪酸（C16-18）,也能造成细胞渗漏,积累谷氨酸.机理:
两者在脂肪酸合成时对生物素有拮抗作用,导致磷脂合成不足,形成不完整的细胞膜.关键:
控制好脂肪酸或表面活性剂的时间和浓度,必须在药剂加入后,在这些药剂存在下进行分裂,形成产酸型细胞.,其他,（4）添加青霉素机理:
青霉素抑制谷氨酸生产菌细胞壁后期的合成,细胞膜在失去保护,在渗透压的作用下受损,向外泄露谷氨酸.控制关键:
一般在进入对数生长期的早期（3-6小时）添加.添加青霉素后倍增的菌体不能合成完整的细胞壁,完成细胞功能的转换.,其他,谷氨酸发酵强制控制工艺,为了稳产,克服培养基原料中某些成分不易控制带来的影响,在谷氨酸发酵时可采取“强制控制”的方法,如:
“高生物素高吐温”或“高生物素高青霉素”的方法.控制方法:
在发酵培养基中预先配加一定量（过量）的纯生物素,大大地削弱每批原料中生物素含量变化的影响,高生物素、大接种量能促进菌体迅速增殖.再在菌体倍增的早期加入相对高的吐温或青霉素,形成产酸型细胞.固定其它条件,确保高产稳产。
其他,谷氨酸发酵,1.适应期:
尿素分解出氨使pH上升.糖不利用.2-4h.措施:
接种量和发酵条件控制使适应期缩短.2.对数生长期:
糖耗快,尿素大量分解使pH上升,氨被利用pH又迅速下降.溶氧急剧下降后维持在一定水平.菌体浓度迅速增大,菌体形态为排列整齐的八字形.不产酸.12h.措施:
及时供给菌体生长必须的氮源及调节pH,在pH7.5-8.0时流加尿素;维持温度30-32,谷氨酸发酵,3.菌体生长停止期:
谷氨酸合成.措施:
提供必须的氨及pH维持在7.
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