一章菌种与种子扩大培养.pptVIP

第一章 菌种与种子扩大培养 1 微生物工业用菌 2 种子扩大培养 2.1 工业微生物的培养方法 2.2 影响种子质量的因素 2.3 种子扩培的实例 1 工业微生物 菌种的来源 自然界中有目的微生物分离的原则 菌种选育、分子育种 工业微生物的要求 常用工业微生物 菌种保藏 菌种来源 诱变育种：诱变是工业发酵稳产高产的重要保证； 从自然界分离：目前土壤中已分离的微生物不到总数的1%，微生物的多样性仍然是以后若干年的研究重点； 基因重组：基因定向改造技术大大加快了生物产品开 发的进程。 从自然界中分离菌种的一般过程 采样 → 预处理 → 培养 → 菌落的选择 → 产品的鉴定 选择育种方法时综合考虑的因素 (1) 待改良性状的本质及与发酵工艺的关系 (2) 对这一特定菌种的遗传生化的认识程度 (3) 经济费用 如果对特定菌种的基本性状及其工艺知晓甚少，则多半采用随机诱变、筛选及选育等技术： 如果对其遗传及生物化学方面的性状已有较深的认识，则可选择基因重组等手段进行定向育种。 一些常用工业微生物 抗生素生产有关的微生物 放线菌（链霉素四环素；红霉素等） 真菌（青霉素、头孢等） 一些产芽孢的细菌 植物或动物来源 氨基酸生产菌的要求： 代谢途径比较清楚， 代谢途径比较简单 谷氨酸发酵的菌种： 其它氨基酸生产菌： 棒杆菌属，短杆菌属、节杆菌属或小 杆菌属的棒型细菌 常规菌种一般也是以谷氨酸生产菌选育而成；工程菌，大肠杆菌，枯草芽孢杆菌 氨基酸生产有关的微生物 食品工业微生物 包括：酿造业，酶制剂等 食品用的微生物需经过严格的毒理试验，目前已同意使用的仅仅少数微生物能用于生产食品用酶。 α—淀粉酶：黑曲霉、米曲霉、米根酶、枯草牙孢杆菌 和地衣牙孢杆菌 能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效地合成 产物 有关合成产物的途径尽可能地简单，或者说菌种改造的 可操作性要强 遗传性能要相对稳定 不易感染它种微生物或噬菌体 产生菌及其产物的毒性必须考虑（在分类学上最好与致病 菌无关） 生产特性要符合工艺要求 工业微生物的要求 工业微生物菌种保藏技术 (1) 低温冷冻保藏； (2) 转接培养或斜面传代保藏； (3) 矿物油保藏； (4) 土壤或陶瓷珠等载体干燥保藏。 保藏原理：创造休眠环境 保藏要求：保持菌种优良特性，经济方便 保藏后需再次检测和确定保藏菌种的形态学和生化特征(如代谢产物的产生、酶活力、遗传特征及生化指标)。 冷冻保藏：-20℃以下冷冻，使微生物代谢活动停止 分类：普通冷冻保藏(-20℃) 超低温冷冻保藏(-60一-80℃) 液氮冷冻保藏 冻干保藏 特点：简单有效 培养物运输较困难 冻干保藏：是通过在减压条件下使冻结的细胞悬液中的水分升华，使培养物干燥。此法是微生物菌种长期保藏的最为有效的方法之一。 特点： 冻干状态下一般可保藏10年不丧失活力 冻干后的菌株可常温保存，便于运输 必须使用冷冻保护剂，常用脱脂乳、蔗糖等 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。 超低温冰箱的冷冻速度一般控制在1-2℃／min。一些细菌和真菌菌种可保藏5年而活力不受影响。 传代保藏：斜面培养基，平行传代，普通冰箱，三个月以下保存，供试验用 矿物油保藏：将琼脂斜面或液体培养物浸入矿物油中于室温下保藏，简便有效，可用于丝状真菌、酵母、细菌和放线菌的保藏。特别用于难以冷冻干燥的丝状真菌和难以在固体培养基上形成孢子的担子菌 载体保藏：麦壳，砂土灭菌后可用作载体 防止菌种衰退 衰退的表现：生长，代谢（产品） 衰退的原因：保藏不妥，不利环境，回复突变等 防止衰退的方法：合理培养条件，减少传代次数 复壮：分离单细胞，抗性筛选，苛刻条件 种子：将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。 2 种子扩大培养 种子扩培的目的 接种量的需要 菌种的驯化 缩短发酵时间、保证生产水平 种子的要求： 总量及浓度能满足要求 生理状况稳定，个体与群体 活力强，移种至发酵后，能够迅速生长 无杂菌污染 实验室阶段：不用种子罐，所用的设备为培养箱、摇床等实验室常见设备