《生产菌种的来源》PPT课件

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1、第二章生产菌种的来源微生物工程的工业生产三个要素：生产菌种的性能发酵及提纯工艺条件生产设备其中优良的菌种是最重要的。微生物是发酵工业的灵魂（张星元、木下祝郎）“微生物细胞”是生物学的概念；“微生物细胞机器”是工程学的概念。菌种微生物细胞是对应的发酵产物的细胞机器，因此是有工业生产个性的微生物细胞。微生物细胞机器是从天然的微生物细胞改造成的，因此天然的微生物具有成为微生物细胞机器的潜在能力。菌种是发酵成功的内因。若设备条件已确定，可通过改良菌种挖掘生产潜力；在设备、菌种确定的情况下，可通过优化发酵工艺条件发挥菌种潜力。优良菌种可大幅度增加生产，提高产品质量，简化操作，提高经济效益。

2、微生物工程的常用菌种及其作用生产上常用的微生物主要是细菌、放线菌、酵母菌、霉菌，另外还有一些担子菌、藻类、生物工程菌等细菌1.大肠杆菌：最早用做基因工程的宿主菌。工业上常用于生产谷氨酸脱羧酶、天冬酰胺酶和制备天冬氨酸、苏氨酸、缬氨酸等。2.枯草杆菌：生产淀粉酶、蛋白酶、氨基酸和核苷等。3.乳酸菌：4.醋酸杆菌：5.北京棒状杆菌：谷氨酸6.纤维素分解菌7.光合细菌放线菌1.链霉菌属：链霉素、土霉素、卡那霉素、丝裂霉素、制霉菌素2.小单孢菌：庆大霉素3.诺卡氏菌：利福霉素、瑞斯托菌素，石油脱蜡、烃类发酵、污水处理酵母菌1.酿酒酵母：酒、酒精、SCP、面包，核酸、Vc、辅酶等2.热带假

3、丝酵母：石油蛋白、饲料蛋白生产3.产朊假丝酵母：SCP4.白地霉：生产药用和饲料用的酵母菌体蛋白、提取核酸、合成脂肪霉菌1.根霉：酿酒工业，生产淀粉酶、脂肪酶等。黑根霉、米根霉、华根霉2.毛霉：生产腐乳、乳酸、琥珀酸、甘油、转化甾体化合物等，糖化能力强3.红曲霉：制备红曲、酿红酒、制醋，生产腐乳、蛋白酶、淀粉酶、柠檬酸4.曲霉：生产有机酸5.青霉：有机酸、抗生素担子菌：藻类：螺旋藻，单胞藻生产石油生物工程菌：胰岛素、干扰素等。二、生物物质产生菌的筛选2.1.微生物是生物活性物质的丰富资源微生物是地球上分布最广、物种最丰富的生物种群，所以微生物现在和将来都是具有各种生物活性的新产物

4、的丰富资源。微生物的生长环境土壤一般土壤，盐碱土，沙漠水域江、河、湖水、污水、污泥、盐湖、海水动物体表、肠道、反刍胃、昆虫消化道植物叶面、根际、热带雨林极端环境深海高温泉、深海火山口、极地、高山冻土特殊环境污染土壤、污染水域、沼气池大气陆地和水域中未被培养微生物比例的估计生境可培养微生物的比例%生境可培养微生物的比例%海水0.001-0.1活性污泥1-15淡水0.25沉积物0.25半自养湖0.1-1土壤0.3未污染河口0.1-3如何筛选？关键在于要根据生产实际需要、目的代谢产物的性质、可能产生所需产物微生物菌种的分类地位、这类微生物分布、特性以及生态环境等，设计选择性高的分离筛

5、选方法，才能快速从可能的环境和混杂的多种微生物中获得所需菌种。一般菌种分离纯化和筛选步骤如下：标本采集标本材料的预处理富集培养菌种初筛菌种复筛性能鉴定菌种保藏。2.1.2.标本采集选择标准：1.对于天然材料，来源越是广泛的样品，越有可能获得新的菌种；2.可以寻找已适应相当苛刻的环境压力的微生物类群。如高温、高压、高盐、高pH、低pH或海水等极端环境。2.1.3.标本的预处理(1)采用热处理方法减少材料中的细菌数(2)采用膜过滤和离心的方法浓缩水中的细胞(3)采用化学方法(4)诱饵法：将固体基质（如蛇皮、花粉）等加到待检的土壤或水中，待其菌落长出后再铺平板分离。(5)空气搅拌法：在

6、空气中搅拌，收集孢子沉淀，如稻草的处理。在采集的样品中，如果目的微生物是优势菌，则可以直接分离纯化，但多数情况下不是优势菌，因此需要设法增加分离菌的数量，这就需要进行富集培养。富集培养：又称增殖培养，就是利用不同微生物生长对环境和培养基的特殊要求，设计选择性培养基，创造有利的生长条件，使目的微生物在最适环境中大量繁殖，由原来自然条件下的劣势种变为人工环境下的优势种，以利于分离。2.1.4.富集培养2.2菌种的分离1施加选择性压力分离法2随机分离方法2.2.1施加选择性压力分离法利用不同种类的微生物对环境和营养要求的不同，人为控制这些条件，使之利于某类或某种微生物的生长，而不利于其

7、他种类微生物的生存，以达到使目的菌种占优势，而得以快速分离纯化的目的。分离培养基的效率取决于其养分，pH和加入的选择性抑制剂等。培养方法：液体培养方法和固体培养方法固体培养方法：固体培养基常用于分离某些酶产生菌，其选择培养基中常含有所需酶的基质，以便促进酶产生菌的生长。如蛋白酶、脂肪酶、果胶酶等。液体培养方法：摇瓶培养（分批式富集培养）连续培养（恒化式富集培养）。摇瓶培养（分批式富集培养）：是指将富集培养物转接到新的同一种培养基中，重新建立选择性压力，如此反复转种几次后，再取此富