发酵工程 第二章 发酵工业微生物菌种制备原理和技术讲解.ppt

* 既保证了营养丰富，又保证了可被微生物迅速利用 * 防线菌呈菌丝状生长，在固体培养基上呈辐射状生长。 * 自然界分布最广、数量最多的一类微生物。大肠杆菌，枯草芽孢杆菌 * 堆积成葡萄串状 * 细菌细胞具有原始的核,没有核膜,更没有核仁,结构简单,为了与真核 细胞中典型的细胞核有所区别,称为核区（nuclearregion)、拟核(nucleoid)或原始核（primitive form nucleus），亦称细菌染色体。 * 通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细胞壁内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物，革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次较多且交联致密，故遇乙醇或丙酮脱色处理时，因失水反而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇处理不会出现缝隙，，因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内，使其仍呈紫色；而革兰氏阴性菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄且交联度差，在遇脱色剂后，以类脂为主的外膜迅速溶解，薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出，因此通过乙醇脱色后仍呈无色，再经沙黄等红色染料复染，就使革兰氏阴性菌呈红色。 * 放线菌在自然界分布很广，在土壤、堆肥和湖底、河底的淤泥等处，尤其在土壤中种类和数量很多。 * 蘑菇里提取抗肿瘤成分 * * CaCl2法和电转法，主要原理就是通过处理使细胞的通透性变大，直观的说，使得细胞膜表面出现一些孔洞，便于外源基因或载体进入感受态细胞。由于细胞膜的流动性，这种孔洞会被细胞自身所修复。 * 新药研发的过程 * 人工控制这些条件，使之利于某类或者某种微生物的生长而不利于其它种微生物的生长，以达到使目的菌种占优势，而得以快速分离纯化的目的。 * 稀释率等于细胞的比生长速率，如果稀释率超过了细胞的比生长速率，那么这种细胞将在连续培养过程中被不断冲光，表现为细胞浓度不升反降。用连续富集培养技术分理出的菌株特别适合于连续发酵生产。 * * 青霉素只能得到很少的青霉素，2000单位左右，诱变育种后生产能力提高了4300倍。 * 自然选育效率低，可以与诱变育种交替使用以提高育种效率 * 出发菌株要有一定生产能力，多次诱变处理过的菌株对诱变剂的敏感性会提高。 * 突变率随诱变剂量增加而提高，达到一定程度反而不再升高而降低 * * * 除了筛选营养缺陷型菌株，还有抗。。。，特点是在末端产物大量存在时仍不断的合成此末端产物。 * 为解除对诱导物的依赖，可通过诱变改变菌种的遗传特性，筛选组成型突变菌株 * 袁隆平 杂交稻 周期长是缺点 * 克服杂交远源不亲和的现象 * 第一节课结束 * 保存菌种过程中突变率随温度降低而减少 处于旺盛生长状态的比处于休眠状态的细胞发生突变的概率大得多。 变异性状菌株分离（霉菌） * 1PCR 2 生产上避免使用陈旧的斜面 3放线菌霉菌使用孢子 * 工作量大，不亚于新的诱变育种 * 保护细胞免受细胞冻伤的物质。 要求长期保藏的微生物菌种，一般都要求在-60℃以下进行保藏。 在超低温冷藏柜中保藏菌种的一般方法是： 1．离心收获对数生长中期至后期的微生物细胞； 2．用新鲜培养基重新悬浮所收获的细胞； 3．加入等体积的20％甘油或10％二甲亚砜； 4．混匀后分装入冷冻指管或安瓿中，于-70℃超低温冰箱中保藏。 如果待保藏菌种生长在斜面上，则可用含10％甘油的新配制液体培养基洗涤收获。超低温冰箱的冷冻速度一般控制在1-2℃／min。若干细菌和真菌菌种可通过此保藏方法保藏5年而活力不受影响。 * 一般只移接三次，每次多支，分别扩大培养后使用，不宜多次移种，避免菌种自然变异引起菌种不纯。 液体培养基：传质快，营养补充快，代谢产物扩散快 固体培养基：分离菌种及保藏 * 种子罐技术取决于生产所用菌株的生长特性 * 厌氧培养时，根本问题是如何除去发酵热，根据发酵热放大，好氧培养中，以氧的供给为标准放大 两步法酶制剂和氨基酸制剂 * 带入代谢废物 * 5. 通气搅拌（溶氧）：保证菌种代谢对氧的需求；保证溶氧及 种子罐内各处均一，利于种子的培养，避免菌丝结团，粘壁。 6. 泡沫：导致染菌，降低装料系数。 7. 染菌的控制：重在预防。 8. 种子罐级数 种子罐级数越少，越有利于简化工艺，便于控制，减少染菌 种子罐级数取决于： ① 种子的性质（生长繁殖性能）； ② 孢子瓶中孢子的密度（密度大则级数少）； ③ 孢子发芽及菌丝繁殖速度； ④ 发酵罐中种子的最低接种量。 （二）种子质量的控制措施 1. 菌种稳定性的检查 定期检查和筛选稳定菌株 保藏菌株→稀释 →平板划线 →三角瓶 →检测 2. 无杂菌检查 每次移种均需检测 显微镜观察、平板培养、种子液生化特性 第六节 种子培养基及其制备 微生物培养基——供微生物细胞生长