第二章 菌种扩大培养修改.ppt

第二章??? 菌种的扩大培养 绪论 发酵的定义：利用微生物、动物和植物细胞的酶合成目的产物的过程。 发酵工程的两个里程碑：显微镜和通气发酵罐 第一节、概述 第二节、种子制备的一般流程 第三节、菌种生物活性检测 第四节、实验室种子扩大培养 第五节、种子质量控制措施 第一节、概述 1、定义：菌种的扩大培养就是把保藏的菌种，即砂土管，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，再经过茄氏瓶和种子罐逐级扩大培养，满足发酵所需种子的数量和质量的纯种培养过程。这些纯种的培养物称为种子。 2、目前的发展趋势 菌种的扩大培养与发酵相分离——种子生产形成工业化： 酒精工业 酿造工业 生物转化 某些特除代谢物 菌体细胞固定化发酵 无细胞发酵体系  　　　 第二节、 从保存菌种到生产用种子的一般流程 主要步骤 菌种生物活性检测 实验室种子制备阶段：琼脂斜面至固体培养基扩大培养（如茄子瓶斜面培养等或液体摇瓶培养） 生产车间种子制备阶段：种子罐扩大培养 第三节、实验室种子扩大培养 一、固体种子制备 二、液体种子制备 概念： 种子罐的级数：种子在种子罐中扩大培养的次数。 发酵罐的级数：种子罐数加一。 接种量：是指移入的种子液体体积和接种后培养液体积的比例。 或移入的种子液体积占接种前培养液体积的百分数。 种龄：生产种子时的培养时间。 孢子制备：用固体培养的种子叫孢子制备。 种子制备：用液体培养的种子叫种子制备。 种子制备的工艺流程 通常有两种方法： 固体法：用于酿造业（酱油、白酒等），也是源于酿造业， 有霉菌的纯培养，也有混合培养如：大曲 液体法：液体深层培养，适合于众多发酵行业 液体培养为主导方式。 斜面孢子 孢子 米粒孢子 种曲 菌体 1、斜面菌种的制备 2、米粒孢子（米孢子） 米孢子：霉菌的孢子培养，接种到灭菌后的大米或小米颗粒上，恒温培养一段时间后所产生的孢子。 优点：⑴保存期较长，可用半年以上。 ⑵孢子量大，107-108个孢子/g米粒。 质量标准： 1.无杂菌污染，每500瓶抽样检查1-2瓶； 2.足够孢子数，发芽率80%； 3.生产能力高； 4.真空干燥后含水率小于8%； 3、种曲 培养材料：麸皮、米糠、木屑、稻壳等 柠檬酸、酱油、醋、糖化酶 放线菌孢子的制备：琼脂斜面培养基，碳源和氮源不要太丰富，干燥和限制营养可诱发孢子形成。培养温度28 ℃，少数37 ℃；培养时间5-14天。 霉菌孢子的制备：一般采用米孢子或种曲，培养温度25 ℃-28 ℃，培养时间4-14天。 细菌孢子的制备：琼脂斜面培养基，碳源限量而氮源丰富的配方，牛肉膏、蛋白胨。培养温度37 ℃，少数28 ℃；培养时间一般1-2天，产芽孢的细菌5-10天。 （二）、固体种子质量控制措施 影响孢子以及斜面质量的因素及控制 影响孢子质量的因素通常有： 原材料的质量 灭菌条件 培养条件 培养时间 冷藏时间 接种量 有害气体和挥发物 1、原材料的质量 麸皮： 蛋白胨： 无机离子含量不同： 微量元素Mg2+ 、Cu2+ 、Ba2+能刺激孢子的形成。磷含量太多或太少也会影响孢子的质量。 水质的影响 菌种在固体培养基上可呈现多种不同代谢类型的菌落，氮源品种越多，出现的菌落类型也越多，不利于生产的稳定。 解决措施 （1）培养基所用原料要经过发酵试验合格才可使用； （2）严格控制灭菌后培养基的质量； （3）斜面培养基使用前，需在适当温度下放置一定时间； （4）供生产用的孢子培养基要用比较单一的氮源，作为选种或分离用的培养基则采用较复杂的有机氮源。 2、培养条件 （1）温度 （2）湿度（培养基内湿度，培养基外湿度） 不同相对湿度对龟裂链霉菌斜面生长的影响 3、培养时间和冷藏时间 （1）培养时间 解决措施： 孢子培养的时间应该控制在孢子量多、孢子成熟、发酵产量正常的阶段终止培养。 （2）冷藏时间 冷藏时间对孢子的生产能力也有影响。例如庆大霉素生产中，孢子4 ℃冷藏15天，发酵单位比不冷藏的提高12－14％，孢子在链霉素生产中，斜面孢子在6℃冷藏两个月后的发酵单位比冷藏一个月降低18%，冷藏3个月后降低35%。 接种量大小影响到培养基中孢子的数量，进而影响菌体的生理状况。 二次生长 孢子斜面制备过程中由于营养过于丰富，或者湿度过大引起斜面上刚长出的孢子萌发形成菌丝体。 同步生长(synchronous