精品文档
微生物工业菌种与培养基
菌种与种子扩大培养 菌种：实现从原料→目的产物的关键
生产效率、产品成本、产品质量
※
※
★ 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。
精品文档
精品文档
※ 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 ※ 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。 ※ 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 真菌（青霉素、头孢等） 四环素；红霉素等）
一些产芽孢的细菌 植物或动物来源 ※ 氨基酸生产有关的微生物
精品文档
精品文档
★ 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。 ※ 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。
2、工业微生物(菌种)的要求
1）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
2）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 3）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
4）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。
5）菌种纯粹，不易退化，可保证发酵生产和产品质量的稳
精品文档
精品文档
定性。 ----遗传稳定性强 6）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 3、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。 ※ 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。 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)。
精品文档
精品文档
方 法 温度 保护剂 保藏时间 适用菌种 定期移植低 4℃低温 无 数月，短期 各种微生物细胞 温保藏法
液氮超低 -196~-150℃ 甘油或 长期 适用范围最广， 温保藏法 DMSO 微生物、动物细胞 甘油低温 -80~-70℃ 甘油 1年以上 特别适用于基因 保藏法 （-18℃） 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 干燥后，4℃ 脱脂乳、蔗糖 数年 各种微生物细胞 藏法 左右低温 避光处
※ 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。
1. 将10%甘油或DMSO作为保护剂分装与安培瓶（or冻干管）中； 2. 将长有菌落的琼脂（or培养液）悬浮于已灭菌的保护剂中； 3. 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。
※ 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；
精品文档
(整理)微生物工业菌种与培养基
