《工业发酵菌种选育》PPT课件

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1、第二章　工业发酵菌种来源及选育一、微生物工业对菌种的要求微生物资源丰富，广布于土壤、水和空气等自然界中，其中土壤中最多。现在微生物工业用菌有的是野生型，有的是通过诱变得到的突变体。发展趋势：从野生型　　变异株自然选育　代谢控制育种诱变育种　基因工程定向育种第一节工业发酵生产菌种（1）所需培养基易得，价格低廉；（2）培养和发酵条件温和（糖浓度、温度、pH、溶解氧、渗透压等）（3）生长速度和反应速度较快，发酵周期短（4）单产高（选择野生型、营养缺陷型或调节突变株）（5）抗病毒能力强（6）菌种纯粹，不易变异退化，

2、稳定性好（7）菌体不是病源菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素（包括抗生素、激素和毒素），保证安全微生物工业对大规模生产用菌的要求原则：二、工业发酵微生物及其代谢产物什么是初级代谢？什么是次级代谢？P12什么是初级代谢产物？什么是次级代谢产物？初级代谢产物是指微生物产生的，生长和繁殖所必需的物质，如蛋白质、核酸等。次级代谢产物是指由微生物产生的，与微生物生长、繁殖无关的一类物质。抗生素、色素、毒素等是与初级代谢产物(如氨基酸、核酸)相对产生的次级代谢产物。1、微生物代谢产物的类型2、微生物次级代谢与初

3、级代谢的关系许多抗生素的基本结构是由少数几种初级代谢产物构成的，所以次级代谢产物是以初级代谢产物为母体衍生出来的，次级代谢途径并不是独立的，而是与初级代谢途径有密切关系的。糖代谢中间体，既可用来合成初级代谢产物，又可用来合成次级代谢产物，这种中间体叫做分支中间体。微生物次级代谢，其目的产物的生物合成途径取决于微生物的培养条件和菌种的特异性。什么叫分叉中间体？问题次生代谢产物主要在哪个时期合成？次生代谢产物生成与初生代谢产物有关吗？三、工业上常用的微生物微生物在工业上的用途很广，包括化工、医药、食品、水产、国

4、防、纺织、石油勘探及石油化工等方面。微生物的代谢产物多，已超过1300多种，而用于大规模工业生产的不足100多种；微生物酶有近千种，而工业上用的不过40－50种。微生物具有巨大的潜力可挖掘。工业上常用菌种：细菌、放线菌、酵母菌、霉菌1、常用的细菌大肠杆菌应用：对谷氨酸定量分析，生产天冬氨酸、苏氨酸、缬氨酸。乳酸杆菌应用：乳酸、干酪、奶子酒、发面、泡菜、酸奶等的制作枯草芽孢杆菌应用：生产淀粉酶、蛋白酶等2、酵母菌种类：酒精酵母、啤酒酵母、假丝酵母红酵母、面包酵母、毕赤氏酵母应用：生产酒精、啤酒、石油发酵脱蜡和

5、制取蛋白质、生产脂肪面包酵母啤酒酵母红酵母3、霉菌曲霉属应用：生产有机酸、生产淀粉酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶应用：酱油、酱类（淀粉酶）米曲霉应用：产糖化酶和蛋白酶、主要用于酿酒制曲和酱油制曲应用：生产甲义丁二酸毛霉应用：可以产生蛋白酶，我国多用于豆腐乳、豆豉等的制作根霉种类：米根霉、华根霉、少根根霉、爪哇根霉应用：酿酒青霉菌应用：生产青霉素、葡萄糖氧　　化酶4、放线菌气生菌丝孢子丝孢子基内菌丝培养基种类：龟裂链霉菌、金霉素链霉菌、灰色链霉菌、红霉素链霉菌应用：各类抗生素。土霉素、四环素、链霉素、红霉素第二节、

6、生产菌种的选育二、菌种选育方法诱变育种代谢调控育种自然选育基因定向育种：基因工程，杂交，细胞工程(原生质体融合）一、选育的目的改善菌种的特性，使产量提高，改进质量、降低成本、改革工艺、方便管理及综合利用等。采样预处理富集培养菌种初筛菌种复筛性能鉴定菌种保藏(P14)如何使样品中所含微生物的可能性大如何在后续的操作中使这种可能性实现目的：高效地获取一株高产目的产物的微生物问题：三、自然选育的基本过程（一）采样1、采样对象以采集土壤为主。一般园田土和耕作过的沼泽土中，以细菌和放线菌为主，富含碳水化合物的土壤和沼

7、泽地中，酵母和霉菌较多，如一些野果生长区和果园内。采样的对象也可以是植物，腐败物品，某些水域等。2、根据微生物的营养需求和代谢类型与其生长环境取样如产纤维素酶菌、产壳聚糖酶菌、产蛋白酶菌或脂肪酶菌、产淀粉酶菌或糖化酶菌、极端微生物等。3、采土方式：在选好适当地点后，用小萨子除去表土，取离地面5-25cm处的土约10-25g，盛入无菌的牛皮纸袋或塑料袋中，扎好，标记，记录采样时间、地点、环境条件等，以备查考。（二）富集培养富集培养：人为地增加分离概率，增加该菌种的数量，使目的微生物在种群中占优势。方法：控制一

8、定的养分（碳源或氮源）；控制一定的培养条件（温度、pH、底物等）。（三）培养分离尽管通过增殖培养效果显著，但还是处于微生物的混杂生长状态。因此还必须分离，纯化。在这一步，增殖培养的选择性控制条件还应进一步应用，而且控制得细一点，好一点。纯种分离的方法有划线分离法、稀释分离法、组织分离法。培养条件控制营养成分控制、控制培养基的pH、添加抑制剂、热处理、控制培养温度、控制通气量1、如何控制营养成分，分离自养型微生物、