发酵工业与发酵工程_业微生物及其培养讲解.ppt

1、霉菌 应用：酱油、酱类（淀粉酶） 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：可以产生蛋白酶，我国多用于豆腐乳、豆豉等的制作 种类：米根霉、华根霉、少根根霉、爪哇根霉 应用：酿酒 面包酵母 应用：乳酸、干酪、奶子酒、发面、泡菜、酸奶等的制作 应用：生产淀粉酶 菌种的营养特征独特 生长特征独特 无选择性特征 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 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。 （二）种子制备过程 实验室种子制备阶段：琼脂斜面至固体培养基扩大培养或茄子瓶斜面培养或液体摇瓶培养等； 生产车间种子制备阶段：种子罐扩大培养。 生产车间种子制备 3. 种龄与接种量 4. 接种量 接种量：移入的种子液体积和接种后培养液体的体积的比例。 指种子罐中培养的菌体从开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。 种龄 液体培养 固体培养 表面培养 深层培养 静置培养 通气培养 二、发酵工业种子培养 工业微生物的培养法有： （1）抗生素产生菌的筛选； （2）药理活性化合物(酶抑制剂)的筛选； （3）生长因子产生菌的筛选； （4）多糖产生菌的筛选 （5）毛细管分离法 （6）小滴分离法 随机分离法： ??1．自然选育 ??2．诱变育种 ??3．杂交育种 ??4．原生质体融合 ??5. 基因工程育种（分子育种） 菌种选育方法： 四、菌种选育 自然突变有两种情况： 一种是我们生产上所不希望看到的，表现为菌株的衰退和生产质量的下降，这种突变成为负突变。 另一种是我们生产上希望看到的，对生产有利，这种突变成为正突变。 1、自然选育 自然选育操作步骤： 一般习惯上将自然选育称为菌种的分离纯化。 发酵试验 单细胞(孢子)悬液的制备 平板分离 挑选单菌落 (注意形态的观察) 2、诱变育种 用各种物理、化学的因素人工诱发基因突变进行的筛选，称为诱变育种。 诱变剂：能够提高生物体突变频率的物质称为诱变剂。 化学：硫酸二乙酯，亚硝基胍 生物：噬菌体、转座子 诱变剂 物理：紫外 诱变剂量的选择 诱变剂的选择 出发菌株的选择 诱变剂处理过程中几个有关的问题 4、原生质体融合 5、基因工程育种（分子育种） 3、杂交育种 ??菌种保藏工作的要求：提高菌种存活率和减少菌种的变异，尽量使菌种保持原有的优良生产性能。 五、菌种保藏 ??1．菌种的保藏原理 菌种保藏的基本原理：根据菌种的生理、生化特点，人为地创造条件，使菌种的代谢活动处于不活泼状态。 保藏时首先要挑选优良纯种，并且最好是微生物的休眠体(孢子、芽孢等)； ?? 其次是要创造一个最有利于休眠的环境条件，如低温、干燥、缺氧和缺乏营养物质等，即可达到降低其代谢活动，延长保存期的目的。 ??(1)斜面低温保藏法 ??(2)液体石蜡保藏法 ??(3)砂土管保藏法 ??(4)冷冻干燥保藏法 ??(5)液氮保藏法 2．菌种保藏方法 ??菌种退化??通常是指在较长时期传代保藏后，菌株的一个或多个生理性状和形态特征逐渐减退或消失的现象。 ??退化现象 菌种的发酵力或繁殖力下降，发酵产品的得率降低。 六、防止菌种退化 1．菌种退化现象及原因 ??基因突变-有关基因发生负突变导致菌种衰退。 ??变异菌株-性状分离-表型延迟造成菌种衰退。 ??连续传代-加速衰退。 ??其他因素（不适宜的培养和保藏条件）--加速衰退。 退化原因 ??（1）首先应该做好菌种的保藏工作。 ??（2）要使微生物得到比较恰当的生长条件。 ??（3）减少传代次数。 ??（4）利用不同类型的细胞进行传代。 2．防止菌种退化的措施 ??对已退化菌株配合一定培养条件进行单细胞分离纯化； ??也可以用高剂量UV和低剂量NTG联合对退化菌株进行处理； ??还可以通过复壮寄主体和淘汰已衰退个体等办法。 3．退化菌种的复壮 复壮方法 第二节 菌种的制备 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罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。 ?? 种子：这些纯种培养物称为种子。 概念： 一、菌种扩大培养 ??1）菌种细胞的生长活力强，移种至发酵罐后能迅速生长，延滞期短。 ??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