2徐莹20生物工艺学－第2章菌种选育.pptVIP

2010-3-15 中国海洋大学 食品学院 生物工艺学 徐莹 第二章 菌种选育 徐 莹 良好的菌种是微生物应用的基础。 以发酵工业为例 生产时，围绕菌种，需要开展的工作： 选种 育种 复壮 工艺条件和设备 1.生产能力：能在廉价的培养基上迅速生长，目的代谢 产物的产量高，其它代谢产物少 2.操作性：培养条件简单，发酵易控制，产品易分离 3.稳定性：抗噬菌体能力强，菌种纯，不易变异退化 4.安全性：是非病原菌，不产有害生物活性物质或毒素 选择生产菌种应注意的因素 1.原料方面：广，转化率高； 2.产物方面：目的产物含量高，副产物少； 3.菌体方面：生长快、繁殖力强，耐受力强，抗 污染、抗噬菌体能力强，遗传特性稳定 4. 设备方面：产泡沫少，适宜大罐生产。 ②结合产品的特点 如：耐高渗透压→蜂蜜、蜜饯及常有糖质流经或贮积的土壤 纤维素酶产生菌 →枯枝、落叶和朽木等作为样品。 以石油为基质的微生物时，在含油土壤中，含有能利用石蜡和芳香烃的微生物比一般土壤多； 嗜碱、嗜酸微生物； 耐低温、耐高温微生物。。。 ③ 规范取样 采样的方法：用无菌器具按照规范取样几十克，装入无菌的塑料袋或纸袋中，扎好。 写好标签：记录采样时间、地点、环境情况等，以备考证。 ④尽快分离 4）连续富集培养 根据微生物对环境因子的耐受范围具有可塑性的特点，可通过连续富集培养的方法分离降解高浓度污染物的环保菌。 如果按通常分离方法，在培养基平板上能出现足够数量的目的微生物，则不必进行富集培养。 增殖培养的选择性控制条件还应进一步应用，要控制得细一点，好一点。同时必须进行纯种分离。 A 用固体培养基 平板划线分离法、 稀释倾注分离法、 涂布分离法、 稀释摇管法 D 组织分离法 适用于分离高等真菌和某些植物病原菌。 在具体应用中，采用哪种方法，应视实际情况而定。 2. 控制培养条件，提高筛选工作效率 1）? 控制营养成分 在一般情况下，按照各大类微生物常用的培养基进行分离。 细菌——蛋白胨牛肉膏琼脂培养基 放线菌——淀粉琼脂培养基 酵母、霉菌——麦芽汁或米曲汁培养基。 特殊： 分离分解纤维素的微生物，纤维素做为唯一碳源。 淀粉做为唯一碳源，具有淀粉酶类的微生物就能很好生长。 针对产生诱导酶类的微生物，必须要有某种分解底物存在。 举例： 使用固体培养基分离某些酶产生菌，其选择培养基中常含有该酶的作用底物。 2）控制培养基酸碱度 细菌和放线菌 中性或偏碱性 （pH 7.0或稍高） 酵母和霉菌 偏酸性 （pH 4-6） 3）? 热处理 根据芽孢对热的耐性而淘汰不产芽孢的细菌和其他微生物。 如：要筛选芽孢杆菌，将样品稀释液经过80℃，10min水浴处理。 4）添加抑制剂 某些抗生素和化学试剂对微生物有专一性抑制作用。注意对象、浓度。 分离细菌时，加入50U/ml制霉菌素，抑制霉菌和酵母菌 分离酵母和霉菌，加入青霉素、链霉素和四环素各30-50U/ml 。 在分离霉菌时，特别是菌丝蔓延的根霉、毛霉等，菌落有时很快连成一片，不易挑单菌落。 解决办法——添加去氧胆酸钠0.1%或山梨糖0.01%，防止菌丝蔓延。 5）控制培养温度 筛选分离耐高温菌，提高到50～60℃，嗜冷、嗜温微生物就可大量淘汰。 6） 通气条件的控制 ①专性好氧菌 ②专性厌氧菌 ③兼性好氧菌或兼性厌氧菌 （四）筛选及发酵性能测定 1.初筛：根据某种微生物自身的特性(如:生长繁殖特征、代谢产物的特性等)，采取特定的定性或定量分析的分离方法。 菌株多，工作量大 2.复筛：在同一种类的微生物中选出性状优良的菌株，结合定量分析 (如菌体生长速度、代谢产物生成的速度及产量等)。 方法： 一个菌株重复3～5个瓶。 选择1～3株较好的菌株，供发酵条件的摸索和生产试验，并进而作为育种的出发菌株。 毒性试验 有的微生物在一定条件下将产生毒素，为了保证食品的安全性，凡是与食品工业有关的菌种，除啤酒酵母、脆壁酵母、黑曲霉、米曲霉和枯草杆菌无须做毒性试验外，其他微生物均需通过两年以上的毒性试验。 五、从生产中选种 ??? 在生产过程中，经常注意那些菌体形态或菌落性状以及某些生理性能上自然发生变异的微生物，将它们挑选出来，进行比较试验，有时可选出更加理想的菌种。 第二节 菌种选育 自然突变选育 诱变选育 杂交育种 原生质体融合 基因工程育种 2、引起自发突变的原因： (1)DNA复制错误