《菌种扩大培养》ppt课件

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1、第二章菌种扩大培养第一节生产菌种的扩大培养发酵罐容积几百立方米。生产用种子是一个由实验室制备到车间生产的过程。其生产方法与条件随不同的生产品种和菌种种类而异。如细菌、酵母菌、放线菌或霉菌生长的快慢；产孢子能力的大小；营养、温度、需氧等条件要求均有所不同。种子扩大培养应根据菌种的生理特性，选择合适的培养条件来获得代谢旺盛、数量足够的种子。种子接入发酵罐后，将使发酵生产周期缩短，设备利用率提高。种子液质量的优劣对发酵生产起着关键性的作用。种子扩大培养：是指将保存在砂土管、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，在经过扁瓶或摇瓶及种子

2、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。发酵工业生产过程中的种子的必须满足以下条件：（1）菌种细胞的生长活力强，移种至发酵罐后能迅速生长，迟缓期短；（2）生理性状稳定；（3）菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求；（4）无杂菌污染；（5）保持稳定的生产能力。在发酵生产过程中，种子制备的过程大致可分为两个阶段：（1）实验室种子制备阶段（2）生产车间种子制备阶段一、实验室种子的制备实验室种子的制备一般采用两种方式：产孢子能力强的及孢子发芽、生长繁殖快的菌种可以采用固体培养基培养孢子，孢子可直接作为种子罐的种子，这样操

3、作简便，不易污染杂菌。产孢子能力不强或孢子发芽慢的菌种，可用液体培养法。（一）孢子的制备1、细菌的制备细菌的斜面培养基多采用碳源限量而氮源丰富。培养温度一般为37℃。细菌菌体培养时间1~2d，产芽孢的细菌培养5~10d。2、霉菌的制备霉菌孢子的培养一般以大米、小米、玉米、麸皮、麦粒等天然农产品为培养基。培养的温度一般为25-28℃。培养时间一般为4~14d。3、放线菌的制备放线菌的孢子培养一般采用琼脂斜面培养基，培养基中含有适合产孢子的营养成分，如麸皮、豌豆浸汁、蛋白胨和无机盐等。培养温度一般为28℃。培养时间5-14d。（二）液体种子制备1

4、、好氧培养对于产孢子能力不强或孢子发芽慢的菌种，如产链霉素的灰色链霉菌（S.griseus）可以用摇瓶液体培养法。将孢子接入含液体培养基的摇瓶中，恒温振荡培养，获得菌丝体，作为种子。其过程如下：试管→三角瓶→摇床→种子罐2、厌氧培养酵母菌（啤酒，葡萄酒，清酒等）其种子的制备过程如下：试管→三角瓶→卡式罐→种子罐例如:生产啤酒的酵母菌一般保存在麦芽汁琼脂或MYPG培养基（培养基配制：3g麦芽浸出物，3g酵母浸出物，5g蛋白胨，10g葡萄糖和20g琼脂于1L水中）的斜面上，于4℃冰箱内保藏。每年移种3-4次。将保存的酵母菌种接入含10ml麦芽汁的

5、500-1000ml三角瓶中，再于25℃培养2-3d。再扩大至含有250-500ml麦芽汁的500-1000ml三角瓶中，再于25℃培养2d.移种至含有5-10L麦芽汁的卡氏培养罐中，于15-20℃培养3-5d即可作100L麦芽汁的发酵罐种子。从三角瓶到卡氏培养罐培养期间，均需定时摇动或通气，使酵母菌液与空气接触，以有利与酵母菌的增殖。二、生产车间种子制备种子罐的培养基因不同菌种而异，但其原则为采用易被菌利用的成分如葡萄糖、玉米浆、磷酸盐等，需氧菌，还需供给足够的无菌空气，并不断搅拌，使菌（丝）体在培养液中均匀分布。1、种子罐的作用使孢子发芽

6、，生长繁殖成菌（丝）体，接入发酵罐能迅速生长，达到一定的菌体量，以利于产物的合成。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，取决于：（1）菌种生长特性、孢子发芽及菌体繁殖速度；（2）所采用发酵罐的容积。比如：细菌：生长快，种子用量比例少，级数也较少，二级发酵。茄子瓶→种子罐→发酵罐霉菌：生长较慢，如青霉菌，三级发酵孢子悬浮液→一级种子罐（27℃,40h孢子发芽，产生菌丝）→二级种子罐（27℃，10-24h，菌体迅速繁殖，粗壮菌丝体）→发酵罐放线菌：生长更慢，采用四级发酵酵母：比细菌慢，比霉菌，放线菌快，通常用一级种子3

7、、确定种子罐级数需注意的问题（1）种子级数越少越好，可简化工艺和控制，减少染菌机会（2）种子级数太少，接种量小，发酵时间延长，降低发酵罐的生产率，增加染菌机会（3）虽然种子罐级数随产物的品种及生产规模而定。但也与所选用工艺条件有关。如改变种子罐的培养条件，加速了孢子发芽及菌体的繁殖，也可相应地减少种子罐的级数。第二节种子质量的控制一、影响种子质量的因素及控制影响种子质量的因素通常有：培养基、培养条件、培养时间和冷藏时间等。1、培养基种子质量不稳定的主要原因是原材料质量波动。例如：在四环素、土霉素生产中，配制产孢子斜面培养基用的麸皮，因小麦产地

8、、品种、加工方法及用量的不同对孢子质量的影响也不同。蛋白胨加工原料不同如鱼胨或骨胨对孢子影响不同。原材料质量的波动，也会影响孢子质量。如微量元素Mg2+、Cu2+、