微工菌种与种子扩大培养.pptxVIP

第1页/共54页微工菌种与种子扩大培养第2页/共54页?#?第3页/共54页1 微生物工业用菌种 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?#?第4页/共54页菌种来源 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； 诱变育种：诱变是工业发酵稳产高产的重要保证； 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。?#?第5页/共54页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?#?第6页/共54页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，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，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。?#?第7页/共54页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?#?第8页/共54页氨基酸生产有关的微生物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、节杆菌属或小杆菌属的棒型细菌其它氨基酸生产菌：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?#?第9页/共54页食品工业微生物 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?#?第10页/共54页工业微生物（菌种）的要求能在廉价原料制成的培养基上迅速生长和大量合成目的产物----价值高能在要求不高、易控制的培养条件下迅速生长和发酵，发酵周期短。----可操作性强根据代谢调控要求选择高产菌株，如营养缺陷型菌株或调节突变型菌株菌种抗噬菌体能力强，以防止感染噬菌体而造成“倒罐”现象的发生。菌种纯粹，不易退化，可保证发酵生产和产品质量的稳定性。----遗传稳定性强菌种非病原菌，不产生任何有害的物质和毒素，以保证产品的安全。----安全性强?#?第11页/共54页工业微生物菌种保藏技术(1) 斜面保藏：3-6个月(2)沙土管干燥保藏：2年(3)液氮保藏：2-3年(4) 悬液保藏：常温或低温(5) 超低温保藏：1年以上(6) 冷冻干燥保藏：5-10年?#?第12页/共54页菌种保藏目的：保证菌种在长时间内尽可能保持原有菌株优良的生产性能。基本原理：根据菌种的生理生化特点，创造条件使菌种的代谢活动处于不活泼的状态。基本原则：选用优良纯种和创造一个最有利于菌种休眠的环境。休眠环境：微生物生长繁殖和代谢受抑，不易突变的环境，一般要求低温、缺氧、缺营养、添加保护剂、干燥等。?#?第13页/共54页保藏要求：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)。?#?第14页/共54页方法温度保护剂保藏时间适用菌种定期移植低温保藏法4℃低温无数月，短期各种微生物细胞液氮超低温保藏法-196~-150℃甘油或DMSO长期适用范围最广，微生物、动物细胞甘油低温保藏法-80~-70℃（-18℃）甘油1年以上特别适用于基因工程菌沙土保藏法室温或低温数年芽孢杆菌、放线菌、曲霉菌等麸皮保藏法20℃长期放线菌、霉菌等蒸馏水保藏法4~10℃较长时间酵母、真菌冷冻干燥保藏法干燥后，4℃左右低温避光处脱脂乳、蔗糖数年各种微生物细胞?#?第15页/共54页液氮超低温保藏法最有效，适用范围最广，多数国家级菌种保藏单位常用原则： 慢冻快溶原理：利用微生物在-130℃以下新陈代谢趋于停止而有效地保藏微生物。?#?第16页/共54页将10%甘油或DMSO作为保护剂分装与安培瓶（or冻干管）中将长有菌落的琼脂（or培养液）悬浮于已灭菌的保护剂中熔封安培瓶口（or盖上冻干管的盖子）以1min下降1℃的速度降至-35 ℃，使瓶内悬浮液体冻结，然后将安培瓶置液氮罐（or液氮冰箱）中，于-130 ℃以下储藏恢复培养时，从液氮中取出安培瓶（or冻干管），立即于38~40 ℃水浴中摇动，至瓶内冰全部融化，按常法进行培养。液氮保藏法操作步骤?#?第17页/共54页?#?第18页/共54页在超低温冷藏柜（-70~-80 ℃）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-70-80℃超低温冰箱中保藏。 超低温冰