| 科目名 |
生物生産工学 |
| 担当教員 |
有賀 修 |
| 対象学年 |
4年 |
クラス |
学部：専門001 |
| 講義室 |
Ｂ１０７ |
開講学期 |
２学期 |
| 曜日・時限 |
月１,木１ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
講義の目的及び概要
酵素や微生物などの生体触媒を使って有用物質を効率的に生産するためには反応装置における物質収支や移動現象論、さらに酵素反応速度論など様々な知識が必要である.本講義では生物反応により有用物質を生産するプロセスを設計するために必要となる工学的基礎について解説する. |
| 授業の詳細2 |
講義計画
1. 物質収支基礎
生産プロセスや反応装置設計には物質収支の概念が必要である.定常状態、非定常状態を表わす方程式の導出について解説し、簡単な演習を行う.
2. 化学反応と反応速度式
基礎的な化学反応と反応速度式の導出について説明する.反応速度式の解法についても解説を行い、簡単な演習を行う.
3. 酵素反応速度論の基礎
酵素反応の反応速度式の導出について説明を行い、生産物阻害などの阻害を伴う場合への拡張について解説する.
4. 酵素反応速度式の解法
酵素反応速度式の解法について説明する.
5. 中間試験
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| 授業の詳細3 |
６.微生物反応の特徴
微生物は様々な酵素群を持っており、目的物質以外の物質を生産することもある.そこで、微生物の生理および代謝制御についても説明する.
７. 微生物反応速度論
微生物反応を伴う反応速度式の導出および解法について説明する.
８. バイオリアクター
微生物反応を効率的に進行し有用物質を最適に生産するバイオリアクターについて説明を行う.
９.中間試験
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| 授業の詳細4 |
１０. 固定化酵素、固定化微生物の反応速度
酵素や微生物を固定化した担体上で起こる生物反応では物質の拡散を考慮しなければならない.ここでは固定化担体における反応速度について解説を行う.
１１．プロセスの滅菌
純粋培養では滅菌は重要である.本講義では工業的な滅菌法について解説を行う.
１２．通気
好気性微生物を用いる場合、通気は重要なプロセスであるが、最も経済性の検討が必要でもある.本講義では工業的通気法について解説を行う.
１３．酸素移動速度論
通気はプロセス全体の経済性に大きく影響を与えるので、必要かつ十分な酸素供給が要求される.本講義では酸素の物質移動について解説を行う.
１４.分離工学基礎
酵素や有用生体分子の多くは熱や環境変化に対して敏感であり、時には失活してしまう.様々な分子を如何に効率的に分離精製するかについて概説を行う.
１５.最終試験 |
| 授業の詳細5 |
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| 授業の詳細6 |
テキスト：必要に応じてプリントを用意する．
参考書：
生物反応工学 山根恒夫 産業図書，微生物工学 日本発酵工学会編 産業図書，
生物化学工学 合葉修一 東京大学出版会，固定化細胞 田中渥 夫 講談
社サイエンティフィック，
酵素工学 福井三朗 東京化学同人
反応工学 小宮山宏 培風館
成績評価：
中間試験、最終試験の結果を平均し、次の様に評価する.
AA:平均点が95点以上
A: 平均点が80-94.5点
B: 平均点が70-79.9点
C: 平均点が50-69.9点
F: 平均点が49.9点試験以下
備考：履修の前提となる科目：生物系科目全般，数学（微分・積分学）
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| 授業の詳細7 |
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| 授業の詳細8 |
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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