工业发酵菌种选育.ppt

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1、第二章工业发酵菌种选育第一节工业发酵生产菌种工业常用的生产菌种微生物的代谢产物发酵对生产菌种的要求工业发酵菌种的来源现代发酵技术一工业常用的生产菌种细菌放线菌酵母菌霉菌由于发酵工程本身的发展以及遗传工程的介入，藻类、病毒等也正在逐步地变为工业生产用的生物。现代发酵技术1、细菌枯草芽孢杆菌乳酸杆菌醋酸杆菌棒状杆菌短杆菌淀粉酶蛋白酶乳酸氨基酸肌苷酸用于生产：现代发酵技术1、细菌现代发酵技术1、细菌现代发酵技术2、放线菌常用的放线菌：链霉菌属、小单孢菌属和诺卡氏菌属等。它的最大经济价值在于能产生多种抗生素。如链霉素、红霉素、金霉素、庆大霉素等。现代发酵技术3、酵母菌酿酒面包低凝固点石油

2、脂肪酶酵母菌体蛋白生产应用工业上用的酵母菌啤酒酵母假丝酵母类酵母现代发酵技术藻状菌纲根霉、毛霉、犁头霉，子囊菌纲红曲霉半知菌类曲霉、青霉4、霉菌产品酶制剂抗生素有机酸甾体激素等现代发酵技术5、其他生物：A:担子菌B：藻类藻类工厂现代发酵技术二微生物的代谢产物初级代谢产物次级代谢产物转化产物现代发酵技术初级代谢和次级代谢关系产生初级代谢产物，后产生次级代谢产物初级代谢是次级代谢的基础次级代谢是初级代谢在特定前提下的继续与发展现代发酵技术1、初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质，如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。初级代谢作用能使营养物转化为结

3、构物质与具生理活性物质为生长提供能量。严格受代谢调控控制。现代发酵技术2、次级代谢产物通过次级代谢合成的产物根据其作用,可将其分为抗生素,激素,生物碱,毒素等类型.以初级代谢产物为原料进行合成。合成受环境影响大，对自身无明确生理作用。现代发酵技术3、转化产物外源物质加入培养基后，在微生物代谢过程结构发生了化学变化所得的产物。降解木质素类真菌和能降解多环芳香烃类的球红假单胞菌作为煤炭转化用的微生物，现代发酵技术三发酵对生产菌种的要求微生物的特性工业化菌种的要求理想的生产菌种利用微生物的特点：(1)对周围环境有极大的适应能力(2)有极强的消化能力(3)有极强的繁殖能力现代发酵技术有

4、些微生物能在厌氧的条件下生长有些微生物能够利用简单的有机物和无机物满足自身的生长有些微生物能进行复杂的代谢有些微生物能利用较复杂的化合物有些微生物能在极端的环境下生长1、微生物的特性现代发酵技术能够利用廉价的原料，大量高效地合成产物有关合成产物的途径尽可能地简单遗传性能相对稳定不易感染它种微生物或噬菌体产生菌及其产物的毒性低生产特性要符合工艺要求2、工业化菌种的要求现代发酵技术生长繁殖迅速；产量高；易培养；发酵周期短；耐噬菌体；纯种。3、理想的生产菌种现代发酵技术四工业发酵菌种的来源从自然界中分离对野生菌株进行人工诱变使用重组DNA技术改造菌种保藏机构获取从正突变的生产菌中获取现

5、代发酵技术第二节生产菌种的选育目前育种总趋势菌种选育的主要目的菌种选育的重要指标常用的菌种选育方法现代发酵技术一、目前育种总趋势从野生菌转向变异菌自然选育转向代谢育种从诱发基因突变转向基因重组的定向育种。现代发酵技术二、菌种选育的主要目的提高产量改进质量增加新品种改善工艺条件现代发酵技术原始产生菌实例青霉素产生菌产黄色色素土霉素产生菌产大量泡沫红霉素产生菌不耐噬菌体不再分泌黄色色素泡沫减少耐噬菌体工业生产菌现代发酵技术三、菌种选育的重要指标：菌种的营养特征菌种的生长温度菌种的适应性菌种的稳定性产物的得率和产物的浓度产物回收难易现代发酵技术四、常用的菌种选育方法自然选育诱变育种杂交

6、育种基因工程育种现代发酵技术常用的名词自发突变和诱发突变突变率正向变异（有益于生产的变异）负向变异（不利于生产的变异）衰退（菌种发生了负向变异）复壮（使衰退的菌种恢复原有的优良性能）现代发酵技术1、自然选育定义目的特点操作步骤现代发酵技术1）定义指利用微生物在一定条件下产生自发突变，通过分离、筛选排除衰变型菌落，从中选择正向变异菌株的过程。例如：从污染噬菌体的发酵液中有可能分离到抗噬菌体的新菌株。现代发酵技术从自然界筛选现代发酵技术显著减毒的结核杆菌（卡介苗）Descriptionofthecompany’sproducts定向培育230代13年自然育种的成功实例1923年获得

7、卡介苗(BCGvaccine)牛型结核杆菌现代发酵技术2）目的纯化复壮稳定生产现代发酵技术3）特点自发突变率低，变异程度较轻微，变异过程十分缓慢（突变率10－9～10－6）自发突变不定向，负向变异可能性大，正向变异可能性小现代发酵技术4）操作步骤确定采样环境采样设计实验方案充分查阅资料增殖培养确定增殖条件纯种分离划线、稀释与组织分离菌种筛选纯种鉴定、生产能力考查毒性试验其他鉴定现代发酵技术采样采样对象采样季节采样方式现代发酵技术采样对象—土壤细菌和放线菌一般园田土和耕作过的沼泽土