发酵工程复习重点.docx
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发酵工程复习重点
微生物生物技术重点
第一章
1发酵的概念
传统概念：
指酵母作用于果汁或发芽谷物，进行酒精发酵时产生CO2的现象。
生物学概念：
发酵是指微生物在无氧条件下分解代谢有机物质释放能量的过程。
（生化）
工业生物学家概念：
利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程
现代概念：
培养生物细胞（含动植物和微生物）来制取产物的所有过程
2生物工程（Microbialengineering）是利用微生物的特定性状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系；是将传统发酵与现代DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的现代发酵技术。
发酵工程的发展简史
1、传统的发酵时期——天然发几千年
酒（古埃及龙山文化）啤酒、黄酒、酱油、泡菜等
特点
多数产品为嫌气性发酵
非纯种培养
单凭经验传授技术，使产品质量不稳定
（不了解微生物与发酵的关系）
2、近代发酵工程时期——纯培养技术
1665英国物理学家RobertHooke（罗伯特·胡克）细胞壁
1680荷兰列文·虎克（AntonievanLeeuwenhoek）活细胞人类认识到微生物的存在
特点
多数产品为嫌气性发酵
非纯种培养
单凭经验传授技术，使产品质量不稳定
（不了解微生物与发酵的关系）
由天然发酵阶段转向纯培养发酵（第一次转折
过程特点
产品的生产过程较为简单，对生产要求不高，规模不大
3、近代发酵工程时期——深层培养技术
出现于20世纪40年代，以抗生素的生产为标志青霉素的发现与大量需求
表面培养法（surfaceculture）效价40U/mL，纯度20%，收率30%
二战期间，青霉素发酵生产成功
青霉素发酵生产的成功，给发酵工业带来两大功绩：
开拓了以青霉素为先锋的庞大抗生素发酵工业
建立深层培养法（submergedfermentation），把通气搅拌技术引入发酵工业。
它使得需氧菌的发酵生产从此走上了大规模工业化生产途径。
通气搅拌液体深层发酵技术是现代发酵工业最主要的生产方式
机械搅拌通气发酵技术的建立是第二次转折
4、近代发酵工程时期——代谢控制发酵技术
定义：
以动态生物化学和微生物遗传学为基础，将微生物进行人工诱变，得到适合于生产某种产品的突变株，再在人工控制的条件下培养，即能选择性地大量生产人们所需要的物质。
1956日本人Kinoshita（木下祝郎）谷氨酸发酵
已用于氨基酸、核苷酸、有机酸以及一部分抗生素的发酵代谢控制发酵技术的建立是第三次转折
5、近代发酵工程时期——连续化、自动化发酵技术
6、近代发酵工程时期——开拓发酵原料时期
7、现代发酵工程时期——现代分子生物学技术
定义：
应用分子生物学和分子遗传学的方法，人为的将任意生物的特定又有用的遗传基因组合到特定微生物的基因中去，在分子水平上选育新的物种，创造新的微生物，从而达到定向改变自然界微生物所不能合成的产物。
（基因工程阶段）
现代分子生物学技术的应用是第四次转折
初级代谢产物：
指微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动所需要的物质，如氨基酸、核苷酸、脂类、有机酸、糖等，即为初级代谢产物
次级代谢产物：
指某些微生物在一定的生长时期（通常是稳定期），能合成一些具有特定功能的产物，而这些产物与微生物的生长繁殖无明显关系，如抗生素、色素、生物碱、胞外多糖等，即为次级代谢产物
比较初级代谢产物和次级代谢产物
初级代谢产物：
与菌体生长相伴随的产物，
氨基酸、核苷酸、维生素、有机酸、溶剂
菌体对其合成反馈控制严密，一般不过量积累
次级代谢产物：
与菌体生长不相伴随，以初级代谢产物为原料而合成
抗生素、生物碱、毒素、胞外多糖等
结构常较复杂对环境条件敏感
甾体转化
化学转化：
步骤繁多、得率低、价格昂贵（Savett,576kg脱氧胆酸，30多步反应，两年→938mg醋酸可的松）
生物法：
高效、收率高（1952年，Munrry等，黑根霉，仅1步就将孕酮11位上导入一个羟基，使从孕酮合成皮质酮只需3步，这样才使可的松问世）
第二章
发酵工业对微生物菌种的要求
1、能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并形成所需的代谢产物，产量高
2、可以在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵，且所需酶活力高
3、根据代谢控制的要求，选择单产高的营养缺陷型突变株或调节突变株或野生菌株
4、选育抗噬菌体能力强的菌株，使其不易感染噬菌体
5、菌种纯，不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性
6、菌种不是病原菌，不产生有害的生物活性物质和毒素，以保证安全
细菌、酵母菌、霉菌和放线菌
细菌1、枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis生芽孢、需氧菌，G+，30-39℃，pH6.7-7.2分布广，常存在于枯草、土壤等，一般为腐生菌；生产各种酶制剂：
如淀粉酶和蛋白酶
2、大肠杆菌Escherichiacoli可利用大肠杆菌制取天冬氨酸、苏氨酸、缬氨酸等大肠杆菌的谷氨酸脱羧酶在工业上被用来进行谷氨酸的定量分析基因工程的很好材料
3、乳酸杆菌（Lactobacillussp.）革兰氏阳性，无芽孢，厌氧或兼性厌氧可生产乳酸干酪的成熟、乳脂的酸化和腌菜、泡菜制作
6、醋酸杆菌（Acetobacter）不形成芽孢，G－，好气性分两群：
1）只将乙醇氧化成醋酸
2）将产生的醋酸继续氧化成CO2和水可生产醋酸
7、棒状杆菌（Corynebacterium）以葡萄糖为原料发酵产生酸，是谷氨酸和其他氨基酸的高产菌生产谷氨酸等
9、黄单胞菌（Xanthomonas）细胞直杆状，G－，无芽孢，极生鞭毛在含蔗糖的琼脂平板上形成圆形、边缘整齐、粘稠光滑的黄色菌落；液体培养形成黄色粘稠的胶状物——荚膜多糖，其黄色为一种水溶性色素野油菜黄单胞菌（X.campestris）可以淀粉生产黄原胶（Xanthangum）
放线菌
链霉菌属（Streptomyces）
灰色链霉菌（Streptomycesgriseus）生产链霉素
金霉素链霉菌（Streptomycesaureofaciens）在PDA培养基上生长时，基内菌丝产生金黄色色素
生产金霉素红霉素链霉菌（Streptomyceserythreus）产红霉素
龟裂链霉菌（Streptomycesrimosus）菌落灰白色，表面后期有皱折，呈龟裂状生产土霉素
小单胞菌属（Micromonospora）
与一般放线菌不同，菌丝体长入培养基内，不形成气生菌丝，而在基内菌丝体上长出孢子梗，其顶端生一个球形、椭圆形孢子。
菌落致密，与培养基紧密结合在一起，表面凸起，多崎岖，疣状；菌落常为橙黄色、红色、深褐色、黑色和兰色。
酵母菌
啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae）
啤酒酵母在液体培养基中的生长行为有两类
上面酵母——发酵度较高，不易凝集沉淀，浮于上面
下面酵母——发酵度较低，易凝集沉淀
啤酒酵母的应用非常广，常用于传统的发酵行业，如啤酒、白酒、果酒、酒精、药用酵母、面包制作，故又称酿酒酵母。
5、假丝酵母（Candida）能形成假丝，液体培养时能形成浮膜
可生产SCP、甘油、脂肪酶
毕赤氏酵母（Pichia）
霉菌曲霉Aspergillus
米曲霉（Aspergillusoryzae）有较强的蛋白分解能力，同时又具有糖化能力；酿酒中的糖化菌；蛋白酶和淀粉酶的生产菌；还可以用于L-乳酸的生产
黑曲霉（Aspergillusniger）
1具有多种强大的酶系，如淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、纤维素酶和葡萄糖氧化酶等；
2还能产生多种有机酸，如抗坏血酸、柠檬酸、葡萄糖酸和没食子酸等
3是生产柠檬酸和葡萄糖酸的重要菌种
产黄青霉（Penicillumchrysogenum）生产青霉素，也可用来生产葡萄糖氧化酶、葡萄糖酸、柠檬酸和抗坏血酸
橘青霉（P.citrinum）:
许多菌系可产生橘霉素，也能产生脂肪酶、葡萄糖氧化酶和凝乳酶
微生物工程工业生产水平的三个决定要素:
1生产菌种的性能
2发酵和提取工艺条件
3生产设备
分离与筛选菌种的具体做法一般分4个步骤：
样品采集增殖培养纯种分离生产性能测定
富集（enrichment）培养
是在目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设计一种选择性培养基，创造有利的生长条件，使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖，数量增加，由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种，以利分离到所需的菌株。
目的菌种的分离与筛选
分离的效率取决于培养基养分、pH值和加入的选择性抑制剂
通常有两种方法
1涂布法
将菌液梯度稀释后以灭菌的涂布器涂布于平板培养基表面。
（易污染菌落，且一种菌/平板）
2影印平板法
把长有许多菌落的母培养皿倒置于包有灭菌丝绒布的圆木柱上，然后把这一“印章”上的细菌一次接种到一系列选择培养基平板上。
（不适用不长孢子的
链霉菌和游动细菌）
可显著提高分离筛选效率的方法有
1、透明圈法
在平板培养基中加入溶解性较差的底物，使培养基混浊能分解底物的微生物便会在菌落周围产生透明圈，圈的大小初步反应菌株利用底物的能力。
2、变色圈法
对于一些不易产生透明圈产物的产生菌，可在底物平板中加入指示剂或显色剂，使目的微生物菌落周围呈现变色圈，从而能被快速鉴别出来；
3、生长圈法
通常用于分离筛选氨基酸、核苷酸和维生素的产生菌
将待检菌涂布于高浓度指示菌并缺少所需营养物的平板上进行培养，若某菌株能合成平板所需的营养物，在该菌株的菌落周围便会形成一个混浊的生长圈
4、抑菌圈法
常用于抗生素产生菌的分离筛选
据估计，筛选1万个菌株才能得到1株有用的抗生素产生菌；因此，设计一个准确、快速的筛选模型十分重要。
抑菌圈法是常用的初筛方法。
若被检菌能分泌某些抑制菌生长的物质，如抗生素等，便会在该菌落周围形成指示菌不能生长的抑菌圈
菌种选育定义：
应用微生物遗传和变异理论，用人工方法（或自然变异的方法）造成变异，再经过筛选以得到人们所需菌种的过程。
菌种选育的目的是：
a.为了不断提高发酵工业产品的产量和质量；b.增强对所用原辅料的适应性；c.增强对不良培养条件的抵抗；d.缩短生产周期；e.简化发酵和下游处理工艺。
诱变育种就是利用物理或化学诱变剂等处理均匀分散的微生物细胞群，促使其突变率大幅度提高，然后采用简便、快速和高效的筛选方法，从中挑选少数符合育种目标的突变株用于生产和研究
表型迟延现象：
指某一突变在DNA复制和细胞分裂后，才在细胞表型上显示出来，造成不纯的菌落的现象。
（如多核）
生理性延迟现象：
菌体虽然发生了突变，并且突变基因由杂合状态变成了纯合状态，但仍然不表现突变性状。
如营养缺陷型
凡能引起生物体遗传物质发生变异的因素，统称诱变剂
分为物理化学生物诱变剂（亚硝酸盐）
菌种退化通常指在较长时期传代保藏后，菌株的一个或多个生理性状和形态特征逐渐减退或消失的现象。
防止菌种退化的方法
控制传代次数
合理的育种：
单核（避免表型延迟）
选用合适的培养基
创造良好的培养条件
采用有效的菌种保藏方法及多种保藏方法
菌种的复壮
在菌种的生产性能尚未衰退前，就经常有意识的进行纯种分离和生产性能的测定工作，从而逐步提高菌种的生产特性。
（广义）
概念：
在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分离和测定生产性能等方法，从衰退的群体中找出少数尚未衰退的个体，从而达到恢复该菌原有典型性状的目的。
（狭义）
菌种复壮的方法
退化菌种的复壮：
稀释分离法、平板划线法、组织分离法
通过寄主进行复壮：
适用退化的寄生型微生物
联合复壮：
诱变育种
菌种保藏
主要是根据菌种的生理、生化特性，在人工创造的条件下，使其代谢活动处于不活泼的休眠状态，生长繁殖受到抑制。
这样也减少了菌种的变异率。
方法1真空冻干保藏2蒸馏水悬浮法3矿物油中浸没保藏4干燥载体保藏
种子扩大培养
指将保存在沙土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。
这些纯种培养物称为种子
种子的制备过程分两个阶段：
实验室种子制备、生产车间种子制备
实验室种子制备
1、孢子的制备：
适用于产孢子能力强及孢子发芽、生长繁殖快
细菌孢子的制备：
C限制，N丰富；
霉菌孢子的制备：
大米、小米、麸皮、麦粒等放线菌孢子的制备：
含适合产孢子的物质组成，如麸皮、豌豆浸汁、蛋白胨及无机盐等
如：
谷氨酸棒杆菌、青霉、龟裂链霉菌
2、液体种子的制备：
产孢子能力不强或孢子发芽慢的菌种
好氧培养：
如产卡那霉素的S.kanamuceticus（卡那链霉菌）用摇瓶液体培养法。
斜面试管→三角瓶→摇床→种子罐
厌氧培养：
如酵母菌斜面试管→三角瓶→卡式罐→种子罐
生产车间种子的制备
1、种子罐的作用：
使孢子发芽，生长繁殖成菌（丝）体
保持种子的活力
保证种子的数量
2、种子罐级数的确定
种子罐级数是指制备种子需逐级扩大培养的次数，菌种生长特性、孢子发芽及菌体繁殖速度，所采用发酵罐的容积
如：
细菌，二级；霉菌，三级；放线菌，三级或四级
3、确定种子罐级数需注意：
种子级数越少越好。
简化工艺和控制，减少染菌太少，导致接种量小→发酵时间长，降低生产率，增加染菌机会级数随产物的品种及生产规模确定。
但工艺或其他条件改变（如工程菌）时，也有可能影响级数
二、种子质量的控制（重要）
影响孢子质量的因素及控制
影响因素通常有：
培养基、培养条件、培养时间和冷藏时间等
培养基原材料（主要原因）：
产地、品种、加工方法、用量等无机离子水质
解决的措施：
1培养基所用原料要经过发酵试验合格才可使用
2严格控制灭菌后培养基的质量
3斜面培养基使用前，需在适当温度下放置一定时间
4单一氮源（生产），较复杂的有机氮源（选种或分离）
培养条件
温度：
有显著影响。
如龟裂链霉菌在高于37℃培养→C代谢↓、氨基氮回升提前、菌丝过早自溶、效价降低等
措施：
严格控制孢子斜面的培养温度
培养时间和冷藏时间
培养时间：
衰老的孢子不如年轻的孢子，过于衰老的导致生产能力下降
措施：
严格控制在孢子量多、成熟、发酵产量正常阶段终止培养
湿度：
对数量和质量有较大影响。
措施：
严格控制孢子斜面的培养湿度
冷藏时间：
对孢子的生产能力有影响。
如灰色链霉菌在6℃冷藏2个月比1个月发酵单位下降18%；3个月下降35%
措施：
根据生产计划有规律的培养成熟孢子
影响种子质量的因素及控制
影响因素通常有：
孢子的质量、培养基、培养条件、种龄、接种量等
培养基
1营养成分适合种子培养的需要
2选择有利于孢子发芽和菌体生长的培养基
3营养上要易于被菌体直接吸收和利用
4营养成分要适当丰富和完全，N和Vitamin要高
5最后一级种子罐的培养基成分应尽可能与发酵培养基相同
培养条件
温度：
选择最适温度
通气量：
选择适宜的通气量
种龄定义：
指种子罐中培养的菌（丝）体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间
通常以处于生命力极旺盛的对数生长期，菌体量还未达到最大值时的培养时间较为合适
接种量定义：
指移入的种子液体积占接种后培养液体积的比例
接种量大可以缩短发酵周期
接种量的大小决定生产菌种在发酵罐中生长繁殖的速度
采用较大接种量的优缺点：
优点：
–缩短延滞期和对数期的时间，产物形成速度加快；
–种子液中大量的体外水解酶有利于原料的利用
–菌量大，可减少污染杂菌机会
缺点：
–菌体生长过快，培养液粘度增加溶氧不足，影响产物合成
–培养种子费工费时
–同时也移入了过多的代谢废物，影响正常发酵
生产中通常进行两项检查
菌种稳定性的检查（筛选）
无杂菌检查
种子质量标准细胞或菌体生化指标产物生成量酶活力
第三章
培养基按生产工艺分
孢子培养基种子培养基发酵培养基
1）孢子培养基
供制备孢子用的，要求此种培养基能形成大量优质孢子。
常用固体培养基
孢子培养基基本要求：
基本要求是能使菌体迅速生长，产生较多优质孢子，且不易引起菌种发生变异。
配制时需注意：
A）营养不要太丰富（特别是有机氮源），否则不易产孢子。
C）注意pH和培养基的湿度。
常用孢子培养基：
麸皮培养基小米培养基玉米碎屑培养基大米培养基
用葡萄糖、蛋白胨、牛肉膏和食盐等配制的琼脂斜面培养基
2）种子培养基
供孢子发芽或菌体生长繁殖用的，营养成分应容易被菌体吸收利用。
营养要求比较丰富和完全，氮源和维生素的含量也要高些，但总浓度以略稀薄为好，这样可达较高的溶解氧，供大量菌体生长和繁殖。
种子培养基的成分要考虑在代谢过程中能维持稳定的pH，其成分还要根据不同菌种的主要特征而定。
一般种子培养基都用营养丰富而完全的天然有机氮源，因为有些氨基酸能刺激孢子发芽。
但无机氮源容易利用，有利菌体的迅速生长，所以在种子培养基中常包括有机氮源和无机氮源。
最后一级的种子培养基的成分最好能较接近于发酵培养基，这样可使种子进入发酵培养基后能迅速适应，快速生长。
（营养成分要求速效）
氮源
凡是作为微生物细胞结构或代谢产物中氮的来源的营养物质，都称为氮源
有机氮源豆饼（粕）粉、花生饼粉、鱼粉、蚕蛹粉、酵母粉、玉米浆、尿素、蛋白胨、酵母膏、牛肉膏等
无机氮源铵盐、硝酸盐等
无机氮源和尿素、玉米浆等可被迅速利用，为速效氮
蛋白质氮则需先水解成肽和氨基酸后才能被吸收利用，属迟效氮
在常用的无机氮中，象硫酸铵那样被微生物代谢后形成酸性物质的，为生理酸性物质；
硝酸钠被同化时则引起培养液pH上升，为生理碱性物质
前体（precursor）：
指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因此有较大的提高。
淀粉水解糖的制备
酸解法（acidhydrolysismethod）
以酸（无机酸或有机酸）为催化剂，在高温高压下将淀粉水解转化为葡萄糖的方法。
优点生产简易,对设备要求简单;水解时间短;设备生产能力大等优点。
缺点:
要求有耐腐蚀，耐高温、高压的设备;副反应的发生，这将造成葡萄糖的损失而使淀粉转化率降低;对淀粉原料要求严格，淀粉颗粒不宜过大,大小要均匀；颗粒大，易造成水解不透彻；淀粉乳浓度也不宜过高,浓度高,淀粉转化率低。
酶解法（enzymehydrolysismethod）是用酶将淀粉水解为葡萄糖。
（双酶水解法）
酶解法可分两步：
第一步：
利用α-淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖，使淀粉的可溶性增加，此过程称“液化”；
第二步：
利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖，此过程称“糖化”。
双酶法优点：
1）淀粉水解是在酶的作用下进行的，酶解反应条件温和，对设备要求较低。
2）微生物酶作用的专一性强，淀粉的水解副反应少，因而水解糖p液H纯6.度0-7高.0，；淀用粉糖的化转酶化，率反（应出温糖度率50）-60高°。
C，pH3.5-5.0
3）可在较高淀粉乳浓度下水解，且可采用粗原料。
4）酶法制得的糖液色浅、较纯净、无苦味、质量高。
双酶法缺点：
酶解反应时间较长（需2-3天），要求的设备较多，需具备专门培养酶的条件，由于酶本身是蛋白质，易造成糖液过滤困难。
酸酶结合法
酸酶法淀粉———糊精或低聚糖+（糖化酶
葡萄糖值（DE值;dextroseequivalentvalue）——指葡萄糖（所有测定的还原糖都当作葡萄糖）占干物质的百分率，用于表示淀粉水解程度及糖化程度。
酸酶法特点
1液化速度快；2糖化是由酶来进行的，对液化液要求不高，可采用较高的淀粉乳浓度，提高生产效率；3用酸较少，产品颜色浅，糖液质量较高。
酶酸法淀粉+（α-淀粉酶）———糊精或低聚糖+（酸）———葡萄糖
酶酸法特点：
可用于粗原料淀粉，淀粉浓度也较酸法高，糖液色浅
培养基优化
1、确定起始培养基；
2、单因素试验,确定最适宜的培养基成分；
3、多因素试验，进行各组分之间浓度优化和最佳配比；
4、放大试验
5、确定最终培养基
第四章
按照不同的工业发酵方式分类：
根据微生物需氧或不需氧厌氧发酵好氧发酵
根据培养基是固态或液态液态发酵固态发酵
根据发酵位置是表面或深层表面发酵深层发酵
根据发酵是间歇或是连续进行（重点）分批发酵连续发酵补料分批发酵
根据菌种是否被固定游离发酵固定化发酵
根据所用的菌种是单一或多种单一纯种发酵混合发酵
分批发酵定义：
营养物和菌种一次加入进行培养，直到结束放罐，中间除了空气进入和尾气排出，与外部没有物料交换。
特点
操作简单，除了控制温度、泡沫和pH及通气以外，不进行任何其他控制
从细胞所处的环境看，发酵初期营养物质过多，可能抑制微生物生长；发酵中后期又可能因为营养物减少而降低培养效率
从细胞的增殖来看，初期浓度低，增长慢；后期浓度高，但营养物浓度低，也生长不快；总的生长能力不是很高。
分批发酵的具体操作过程
种子培养系统开始工作（空消、实消）接种（摇瓶种子接入种子罐）培养（同时进行主发酵罐的准备工作，若为大型发酵罐，则对培养基连消）种子转移到主发酵罐中发酵（控制温度、pH值；搅拌和通气）结束后提取、精制
补料分批发酵
定义：
是介于分批发酵和连续发酵之间的一种发酵技术，是指在微生物分批发酵中，以某种方式向培养系统补加一定物料的培养技术，又称半连续发酵。
分两种类型：
单一补料分批发酵：
在开始时投入一定量的基础培养基，到发酵过程的适当时期，开始连续补加碳源、氮源和其他的必需基质，直到发酵液体积达到发酵罐最大操作容积后，停止补料，最后将发酵液一次全部放出。
特点：
受罐容积的限制
反复补料分批发酵：
在单一补料分批发酵的基础上，每隔一定时间按一定比例放出一部分发酵液，使发酵液体积始终不超过发酵罐的最大操作容积，从而在理论上可以延长发酵周期，直至发酵产率明显下降，才最终将发酵液全部放出。
特点：
保留了优点，避免了缺点
补料分批发酵的优点
同分批发酵相比：
可以解除营养物基质的抑制、产物反馈抑制和葡萄糖效应；可以避免在分批发酵中因糖过多，造成细胞大量生长，耗氧过多，以致通风搅拌设备不能匹配的状况；可以减少菌体量，提高有用产物的转化率。
葡萄糖效应：
葡萄糖被快速分解代谢，所积累的产物在抑制所需产物合成的同时，也抑制了其它一些碳源、氮源的分解利用。
（葡萄糖分解阻遏效应）
发酵工艺控制
微生物发酵是一个复杂的生化过程，涉及诸多因素。
这里主要讲温度、pH值、溶氧、泡沫及补料等因素对发酵的影响及其控制
一、温度对发酵的影响及其控制Q发酵=Q生物+Q搅拌-Q蒸发±Q辐射
方法：
罐壁调温夹层调温罐内调温
二、溶氧浓度对发酵的影响及控制
1、供氧方面
1）增加空气中氧的含量，使氧分压增加，进行富氧通气
2）提高罐压
3）改变通气速率
4）增加搅拌速度
2、需氧方面
1）调整养料的浓度
2）调节控制温度
3、提高溶解氧的措施（重点）
1）搅拌是提高溶氧的重要的措施
2）在培养基方面：
控制限制因子，以降低菌的生长速率，限制菌对氧的大量消耗，提高溶氧水平
3）改善发酵液的黏度：
降低黏度，增大流
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