[工程科技]第二章 菌种与种子扩大培养.ppt

第二章：菌种的来源及扩大培养 第一节 发酵工业常用微生物菌种及要求 第二节 工业微生物菌种选育 第三节 生产菌种的改良 第四节 种子的扩大培养 第一节 发酵工业常用微生物菌种及要求 1.细菌（bacteria) 2.放线菌(actinomyces) 3.霉菌(mould) 4.酵母(yeast) 酵母 由于酵母细胞内含有丰富的蛋白质、维生素和各种酸，所以，酵母细胞本身又是医药、化工和食品工业的重要原料。 如单细胞蛋白(一种饲料蛋白)、酵母片、核糖核酸、核苷酸、辅酶A及酶制剂等。 微生物资源 目前已确定的微生物种数在十万种左右,但仍正以每年发现几百至上千个新种的趋势。 (05年发现494种，韩国68种，日本为59种，美国44种，中国42种，德国41种） 已经初步研究的不超过自然界微生物总量的10%。 微生物的代谢产物据统计已超过1300多种，而大规模生产的不超过100多种； 微生物酶有近千种，而工业利用的不超过四五十种。可见潜力很大。 第二节 工业微生物菌种选育 一、自然选育——根据菌种的自发突变而进行菌种筛选过程。 突变频率低。 二、诱变选育——通过诱变剂处理，突变频率提高，随机性大，如果 筛选方法得当，也有可能定向地获得好的变异株。 目的： 提高产量 提高质量 增加品种 改善工艺条件 例：青霉素 色素 土霉素 泡沫 红霉素 噬菌体 如：第一株青霉素生产菌是从美国伊利诺斯州 长霉的葡萄柚中分离出来的； 第一株头孢霉素生产菌则来自于意大利撒 丁岛的污水中。（黄青霉支顶孢菌生产头孢菌 素C ——顶头孢霉菌 ） 目前工业上应用的优良菌种，几乎都是经过诱变处理后获得的突变株。 在40年内青霉素生产菌通过诱变育种使青霉素产量增加了近万倍,达到10万u/ml 左右。 谷氨酸产生菌经紫外诱变处理,产酸率提高了 31%; 1.制定方案 首先查阅资料，了解所需菌种的生长和培养特性，制定方案，才能有针对性地采集样品和分离菌种。 例如 与水、空气相比，土壤具备了微生物所需的养分，是微生物最集中的地方。但不同的微生物由于生理特性不同，采集的场所有所选择。 采样地点要根据筛选目的、微生物的分布及菌种的主要特征与外界环境关系等，进行综合、具体地分析。如果预先不了解某种生产菌的具体来源，一般可从土壤中分离。 2.标本采集 取离地面5~15cm处的土壤几十克，盛入预先消毒好的牛皮纸袋中，扎好，记录采样时间、地点、环境情况等 如：森林土有相当多的枯枝落叶和腐烂的木头等，富含纤维素，适合利用纤维素作碳源的纤维素酶生产菌的生长。 又如：在肉类加工厂附近和饭店排水沟的污水、污泥中，由于有大量腐肉、豆类、脂肪类存在，因而，在此处采样能分离到蛋白酶和脂肪酶的生产菌。 3.增殖培养 收集到的样品，如含所需菌种较多，可直接进行分离。 如果样品含所需菌种很少，就要设法增加该菌的数量，进行增殖(富集)培养。 所谓增殖培养就是给混合菌群提供一些有利于所需菌株生长或不利于其他菌型生长的条件以促使所需菌株大量繁殖，从而有利于分离它们。 例如：筛选纤维素酶产生菌时，以纤维素作为唯一碳源进行增殖培养，使得不能分解纤维素的菌不能生长。 筛选脂肪酶产生菌时，以植物油作为唯一碳源进行增殖培养，能更快更准确地将脂肪酶产生菌分离出来。 在分离放线菌时，可现在土壤样品悬液中滴加10%酚数滴，以抑制霉菌和细菌的生长。 适当控制培养基的温度、pH值 4.纯种分离 富集培养后，目的微生物得到增殖，占了优势，其他种类的微生物在数量上相对减少，但仍有多种微生物混杂。 所以有必要进行分离纯化，才能获得单菌落。方法: 稀释涂布法 划线分离法 利用平皿的生化反应进行分离 利用平皿的生化反应进行分离 ①透明圈法 ②变色圈法 ③生长圈法 ④抑菌圈法 ①透明圈法 在平板培养基中加入溶解性较差的底物，使培养基混浊。能分解底物的微生物会在菌落周围产生透明圈。 该法在分离水解酶产生菌时采用较多，产有机酸菌也可用。 如：脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶、核酸酶产生菌都会在含有底物的选择性培养基平板上形成透明圈。 圈的大小初步反应该菌株利用底物的能力。 筛选半纤维素酶 划线产透明圈的细菌点种细菌双层水解圈 ②变色圈法 对于一些不易产生透明圈产物的产生菌，可在底物平板中加