3谷氨酸发酵菌.ppt

氨基酸发酵工艺学 关键词提示 菌落形态、菌体形态 重要生理特征 育种策略 谷氨酸生产菌种制备 第一节 谷氨酸生产菌 棒状杆菌科(Corynebacteriaceae) 棒杆菌属 北京棒杆菌 C. pekinense Corynebacterium 钝齿棒杆菌 C. crenatum 谷氨酸棒杆菌 C. glutamicum 百合棒杆菌 C. lilium 美棒杆菌 C. callunae 力士棒杆菌 C. herculis 小杆菌属 嗜氨小杆菌 Microbacterium ammoniaphilum Microbacterium 　节杆菌属 球形节杆菌 Arthrobacter globiformis Arthrobacter 短杆菌科(Brevibacteriaceae) 　　短杆菌属 乳糖发酵短杆菌 B. lactofermentum Brevibacterium 叉开短杆菌 B. divaricatum 　　黄色短杆菌 B. flvum 　　硫殖短杆菌 B. thiogenitalis 　　产氨短杆菌 B. ammoniagenes 特征 1.1 棒状杆菌属(Corynebacterium) 直到微弯的杆菌，一端膨大呈棒状，折断分裂形成“八”字形或栅状排列。 G+ 1.2 短杆菌属(Brevibacterium) 短的不分枝直杆菌。 G+ 1.3 小杆菌属(Microbacterium) 杆状，与棒杆菌相似。 G+ 1.4 节杆菌属(Arthrobacterium) 培养过程中，球菌 ? 杆菌，杆菌 ?球菌。G+ ? G- , G- ? G+ Corynebacterium：放线菌目中一属革兰染色阳性、不运动、非抗酸性、无芽孢的杆菌。菌体直形、弯形或多形，常呈棒状。一般不运动。好氧或兼性厌氧，化能有机营养型。进行氧化性或发酵性代谢。过氧化氢酶阳性。G+Cmo1%值为51～59。 谷氨酸棒杆菌C. glutamicum 基因特征 GC含量类E.coli，分类属于革兰氏阳性菌 策略： 全序列测序 ? 注释蛋白信息 ?分析异同 ?克隆谷氨酸合成相关基因 谷氨酸生产菌株形态及生理共性 细胞为球形、棒形或短杆形 革兰氏染色阳性，无芽孢，无鞭毛，不能运动 都是需氧型 微生物 都是生物素缺陷型微生物 脲酶强阳性 不分解淀粉、纤维素、油脂、酪蛋白以及明胶等 发酵中菌体发生明显的形态变化，同时发生细胞膜渗透性的变化 CO2固定反应酶系活力强 异柠檬酸裂解酶活力欠缺或微弱，乙醛酸循环弱 α－酮戊二酸氧化能力缺失或微弱 还原型辅酶Ⅱ进入呼吸链能力弱 柠檬酸合成酶、乌头酸酶、异柠檬酸脱氢酶以及谷氨酸脱氢酶活力强 能利用醋酸，不能利用石蜡 具有向环境中泄漏谷氨酸的能力 不分解利用谷氨酸，并能耐高浓度的谷氨酸，产谷氨酸5%以上 国内谷氨酸生产主要菌株 天津短杆菌 (T613)及其突变株 钝齿棒杆菌(AS1.542)用其突变株 北京棒杆菌(AS1.299)及其突变株 作业：列 表 比 较 文献导航 /search.aspx?q=Corynebacterium%20crenatum §2 谷氨酸生产菌在发酵过程中的形态变化 细胞壁 ? 细胞形态 + 生物素 ? 细胞壁 过程变化 感染噬菌体后： §3 谷氨酸发酵的育种 策略：以日常维护优选为背景…… 日常菌种工作 定期分纯 小剂量诱变刺激 高产菌制做安瓿管 育种方法 1 自然选育与诱变育种 自然选育 诱变育种 变异幅度大于自然选育。 2 代谢控制育种 选育细胞膜渗透性好的突变株 抗VP类衍生物 选育对溶菌酶敏感突变株 选育二氨基庚二酸缺陷突变株 选育温度敏感突变株 生物素：是脂肪合成中关键酶—乙酰CoA羧化酶的辅助因子，生物素限量时，就会抑制脂肪酸的合成，从而导致膜结构的不完整。 青霉素 出发菌株： (1)要有一定的目标产物的生产能力 (2)对诱变剂敏感 (3)生产性能好，如生长快、营养要求低、产孢子多且早，最好是生产上自然选育的菌株。 举