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第二章 生产中常用菌种的分离、选育和保藏 第一节 微生物的特性及工业微生物的要求 一、微生物的特性 � 有些微生物能在厌氧的条件下生长 � 有些微生物能够利用简单的有机物和无机物满足自身的生长 � 有些微生物能进行复杂的代谢 � 有些微生物能利用较复杂的化合物 � 有些微生物能在极端的环境下生长 二、工业化菌种的要求 1. 能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效地合成产物。 2. 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。简单的代谢途径如 下图所示： 3. 遗传性能要相对稳定。 4. 不易感染其它种微生物或噬菌体。 5. 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）。 6. 生产特性要符合工艺要求。 三、已工业化产品生产菌的介绍 1. 抗生素生产有关的微生物 抗生素是次级代谢产物，需要生物体进行复杂的代谢，目前发现的生物来源如下： 2. 氨基酸生产有关的微生物 20世纪50,60年代以氨基酸发酵为代表的代谢控制发酵，是发酵工业发展历史上的一个 转折点。 代谢控制发酵是指用人工诱变的方法，有意识地改变微生物的代谢途径，最大限度 地积累产物，这种发酵形象地称为代谢控制发酵，最早在氨基酸发酵中得到成功应用。 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：棒杆菌属，短杆菌属、节杆菌属或微杆菌属的棒型细菌。 L-谷氨酸发酵微生物的优良菌株多在棒状杆菌属、微杆菌属、节杆菌属和短杆菌属中。具 有下述共同特性：①细胞形态为短杆至棒状；②无鞭毛，不运动；③不形成芽孢；④革兰氏 阳性；⑤要求生物素（利用石蜡为碳源的要求硫胺素）;⑥在通气培养条件下产生大量L－谷 氨酸。此外，其他细菌、放线菌和真菌中的一些属种也有产L－谷氨酸的菌株，但产酸率较 低。 其它氨基酸生产菌：常规菌种—主要是对上述产L－谷氨酸的优良菌株进行人工诱变后选 育出的各种突变株；工程菌—大肠杆菌，枯草芽孢杆菌。 3．食品酶制剂生产有关的微生物 常用的食品酶制剂有： 糖类酶：淀粉液化酶、淀粉糖化酶、葡萄糖水解酶、葡萄糖异构酶等 (淀粉的液化、糖化、 异构化的相关 )。 其它酶：蛋白酶、凝乳酶、脂肪酶、果胶酶等。 开发一个新酶，都要经过一系列研究的毒理试验。关于食品用酶，美国需要得到FDA的批 准。目前已同意使用的仅仅少数微生物能用于生产食品用酶。 常见酶制剂生产菌： a-淀粉酶：黑曲霉、米曲霉、米根酶、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌 蛋白酶：枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌；黑曲霉、米曲霉、米根酶； 第二节 目的微生物的分离 一、菌种的来源 � 根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买； � 从大自然中分离筛选有生产能力的微生物菌种。 下面简单介绍几个国内外较大规模的菌种保藏中心： 美国典型微生物菌种保藏中心, American Type Culture Collection(ATCC) ATCC 主要从事农业、遗传学、应用微生物、免疫学、细胞生物学、工业微生物学、菌种 保藏方法、医学微生物学、分子生物学、植物病理学、普通微生物学、分类学、食品科学等 的研究。 该中心保藏有藻类、细菌、细胞和杂合细胞、丝状真菌和酵母、植物组织、种子、原生动 物 、动物病毒、衣原体和病原体、植物病毒1563种。另外，该中心还提供菌种的分离、鉴 定及保藏服务。该中心保藏的菌种可出售。 荷兰微生物菌种保藏中心 （CBS） CBS是半政府性质的主要保藏真菌、酵母菌种保藏中心。 主要从事菌种保藏方法、分类 学、分子生物学、医学微生物学等的研究。该中心保藏有真菌35000株、酵母5500株。 德国微生物菌种保藏中心(DSMZ) 是德国的国家菌种保藏中心。该中心一直致力于细菌、真菌、质粒、抗菌素、人体和动物 细胞、植物病毒等的分类、鉴定和保藏工作。 该中心是欧洲规模最大的生物资源中心，保藏有细菌9400株，真菌2400株，酵母500株， 质粒300株，动物细胞500株，植物细胞500株，植物病毒600株，细菌病毒90株等。该中 心保藏的菌种可出售。另外，该中心还提供菌种的分离、鉴定保藏服务。 美国农业研究菌种保藏中心 ( NRRL) NRRL是由美国农业部农业研究中心支持的政府性质的菌种保藏中心。主要从事