《发酵工业菌种》PPT课件

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1、发酵工业菌种本章内容一、发酵工业菌种筛选的原则与基本技术二、发酵工业菌种改良一、发酵工业菌种分离筛选原则与基本技术（一）发酵工业菌种筛选的总趋势与要求（二）分离筛选原理与技术（三）应用举例1.菌种选择的总趋势野生菌→变异菌自然选育→代谢控制育种诱发基因突变→基因重组的定向育种2.菌种选择的要求能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，且生成的目的产物产量高、易于回收；生长速度和反应速度较快，发酵周期较短；培养条件易于控制；抗噬菌体及杂菌污染的能力强；2.菌种选择的要求（续）菌种不易变异退化；对放大设备的适应性强；菌种不是

2、病原菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素。（二）分离筛选原理与技术1.筛选的指导思想2.分离筛选工作在实际中应用的几个方面3.新种分离筛选原理与技术1.筛选的两种指导思想先分离纯化，再结合工艺要求进行筛选。分离纯化同时富于筛选条件，一步得出所需菌株。结果有两种可能：获得适于工业发酵菌株只获得选育所需的出发菌株2.分离筛选工作在实际中应用的几个方面从被污染的生产及科研用菌中分离目的菌；生产中长期使用的菌种的定期分离筛选；从各种育种方法处理的微生物材料中分离筛选适于工业目的的优良菌株；从已知菌种和大自然中分离新菌株寻

3、找新的发酵产品的产生菌；寻找老产品的新的优良菌株。从保藏机构获取菌种进行分离筛选有两个好处：经济性指导性设计筛选方案时必须考虑两个要点选择性灵敏度3.新种分离与筛选的步骤调查研究（包括资料查阅）试验方案设计含微生物样品的采集（如何使样品中含所需微生物的可能性大？）样品预处理（如何在后续的操作中使这种可能性实现）菌种分离根据目的菌株及其产物特点分选择性分离方法随机分离方法(定向筛选←选择压力)(用筛选方案-检测系统进行间接分离）富集液体培养固体培养基条件培养(初筛)菌种纯化复筛菌种纯化初步工艺条件摸索再复筛生产性能测

4、试较优菌株1-3株保藏及进一步做生产试验某些必要试验和或作为育种的出发菌株毒性试验等含微生物样品的采集采样时应注意的问题:土壤微生物的分布采土深度土壤植被情况采样季节土壤的酸碱度对于分离筛选新菌种，还存在另两个选择标准：土壤来源广泛在已适应相当苛刻环境压力的微生物类群中寻找新菌种样品的预处理目的：提高分离效率方法：物理方法：热处理；膜过滤法；离心法化学方法诱饵法分离方法的选择根据目的菌有无选择性特征来选择分离方法菌种的营养特征独特生长特征独特无选择性特征根据产物的特征进行随机分离选择性分离的关键：生长培养条件的选择

5、与控制，从而实现定向富集筛选。选择性分离选择性分离原理和技术生长条件的选择与控制原理控制营养成分控制培养基酸碱度添加抑制剂控制培养温度控制通气条件选择性分离技术富集液体培养技术固体培养技术施加选择压力，进行定向筛选A.富集液体培养增加混合菌群中所需菌株数量的一种技术技术特点：给混合菌群提供一些有利于目的菌株生长或不利于目的菌以外的其他菌型生长的条件培养方式分批培养方式：以最大比生长速率（μmax）筛选，存在选择压力的控制、移种时间和次数等问题连续培养方式：以比生长速率（μ）筛选μABS0基质浓度对A、B两种菌的比生

6、长速率（μ）的影响当SS0时，富集什么菌株？连续富集培养技术分离菌株的优点分离的菌株特别适合连续发酵生产过程有利于分离具有某种工业生产特性的菌株可以筛选出能共生的稳定混合培养物B.固体培养技术常用于分离某些酶产生菌选择压力：在选择培养基中加入所需酶的基质随机分离原理与技术从产物入手，通过设计高产培养基和建立快速灵敏专一的筛选方法，从随机分离的菌落中筛选出所需的目的菌。技术关键：产物合成条件的选择与控制及相应筛选方法的确定。随机分离技术举例抗生素产生菌的筛选药理活性化合物产生菌的筛选生长

7、因子产生菌的筛选多糖产生菌的筛选高产培养基设计的几个原则制备一系列的培养基，其中有各种类型的养分成为生长限制因素；使用一聚合或复合形式的生长限制养分；避免使用容易同化的碳源或氮源，防止分解代谢物阻遏；确定含有所需的辅因子（Co2+,Mg2+,Mn2+,Fe2+）；使用pH缓冲剂以减少pH变化；前体、促进剂及抑制剂的采用。抗生素产生菌的筛选筛选模型：试验菌筛选方法：铺菌法复印平板法液体培养筛选抗药性筛选筛选模型：氨苄青霉素和β-内酰胺酶产生菌（克雷白氏菌）协同III无试样时（不含棒酸时），I对II菌作用不大有试样时（

8、含棒酸时），I对II菌恢复药效，棒酸抑制水解酶活性固体培养筛选试验菌代表微生物类型金黄色葡萄球菌209p革兰氏阳性球菌枯草杆菌6633革兰氏阳性杆菌大肠杆菌革兰氏阴性肠道细菌耻垢分枝杆菌607结核杆菌白色念珠菌酵母状真菌青霉菌丝状真菌药理活性化合物产生菌的筛选药理活性化合物是指能抑制人类代谢中某一个关键酶的微生物产物即酶抑制剂，从而达到治疗的目的。筛选模型：