發(fā)酵工程原理與技術(shù)第二章(已修改)
2024-09-28 20:42 本頁面
【正文】 第二章 發(fā)酵工業(yè)微生物菌種 制備原理和技術(shù) 第一節(jié) 發(fā)酵工業(yè)微生物菌種的選育 ?微生物的特性及工業(yè)微生物的要求 ?發(fā)酵工業(yè)微生物菌種的分離和選育 ?發(fā)酵工業(yè)微生物菌種的退化、復(fù)壯與保藏 有些微生物能在厭氧的條件下生長(zhǎng) 有些微生物能夠利用簡(jiǎn)單的有機(jī)物和無機(jī)物滿足自身 的生長(zhǎng) 有些微生物能進(jìn)行復(fù)雜的代謝 有些微生物能利用較復(fù)雜的化合物 有些微生物能在極端的環(huán)境下生長(zhǎng) 微生物的特性及工業(yè)微生物的要求 ?微生物的特性 利用廉價(jià)的原料，簡(jiǎn)單的培養(yǎng)基，大量高效地合成產(chǎn)物 有關(guān)合成產(chǎn)物的途徑盡可能地簡(jiǎn)單，或者說菌種改造的 可操作性要強(qiáng) 遺傳性能要相對(duì)穩(wěn)定 不易變異和退化，不產(chǎn)生任何有害的生物活性物質(zhì)和毒素 產(chǎn)生菌及其產(chǎn)物的毒性必須考慮（在分類學(xué)上最好與致病 菌無關(guān)） ?工業(yè)化菌種的要求 微生物的特性及工業(yè)微生物的要求 培養(yǎng)條件易于控制 生長(zhǎng)迅速，發(fā)酵周期短 發(fā)酵過程產(chǎn)生的泡沫少 不易感染它種微生物或噬菌體 對(duì)需要添加的前體物質(zhì)有耐受力，并不能將前體物質(zhì)作為一般的碳源用。 ?工業(yè)化菌種的要求 微生物的特性及工業(yè)微生物的要求 工業(yè)生產(chǎn)常用的微生物 ?細(xì)菌（ bacteria）：常用的有枯草芽孢桿菌、醋酸桿菌、棒狀桿菌、短桿菌等。 ?酵母菌（ yeast）：屬單細(xì)胞真核生物，主要分布于含糖較多的酸性環(huán)境中。常用的有：啤酒酵母、假絲酵母、類酵母等。 工業(yè)生產(chǎn)常用的微生物 ?霉菌（ mould）：喜偏酸性環(huán)境?？捎糜谏a(chǎn)多種酶制劑、抗生素、有機(jī)酸及甾體激素等。 ?放線菌（ actionmycetes）：原核微生物類群。在含有機(jī)質(zhì)豐富的微堿性土壤中分布較為廣泛。主要用于生產(chǎn)多種抗生素 工業(yè)生產(chǎn)常用的微生物 ?擔(dān)子菌（ basidiomycetes）：主要用于多糖、橡膠物質(zhì)和抗癌藥物的開發(fā)。 ?藻類（ alga）：許多國(guó)家已把它作為人類保健食品和飼料。還可通過藻類將 CO2轉(zhuǎn)變?yōu)槭停粐?guó)外還有從 “ 藻類農(nóng)場(chǎng) ”獲得氫能的報(bào)道。 發(fā)酵工業(yè)微生物菌種的分離和選育 ?微生物菌種的分離 ?微生物菌種的選育 微生物菌種的分離 ?施加選擇性壓力分離法 ?隨機(jī)分離方法 施加選擇壓力的分離方法 富集培養(yǎng) 供給特殊培養(yǎng)基或加入某些抑制劑。 培養(yǎng)方法 分批式富集培養(yǎng) ,連續(xù)富集培養(yǎng) 固體培養(yǎng)基 ?分批式富集培養(yǎng) （ 搖瓶培養(yǎng) ） 重復(fù)移植幾次后 ， 接種已富集的培養(yǎng)物到固體培養(yǎng)基 ， 可將優(yōu)勢(shì)微生物分離出來 。 移種時(shí)間是關(guān)鍵 ， 應(yīng)在所需菌占優(yōu)勢(shì)時(shí)移種 。 施加選擇壓力的分離方法 ?連續(xù)富集培養(yǎng)： 用于連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)的菌種選育特別適合。 改變限制性基質(zhì)濃度可以控制兩種菌的比生長(zhǎng)速率。 連續(xù)富集培養(yǎng)法可以篩選出能 共生的穩(wěn)定混合培養(yǎng)物 ，例如用甲烷作碳源篩選到甲烷營(yíng)養(yǎng)型和一些非甲烷營(yíng)養(yǎng)型的共生菌。 施加選擇壓力的分離方法 固體培養(yǎng)基的使用 常用于分離酶產(chǎn)生菌 ， 選擇培養(yǎng)基中常含有所需的基質(zhì) ， 以便促使酶產(chǎn)生菌的生長(zhǎng) 。 舉例：產(chǎn)堿性蛋白酶的菌的分離 。 堿性土壤鋪在pH9～ 10的瓊脂培養(yǎng)基 (含有均勻的不溶性蛋白質(zhì) )表面 。根據(jù)蛋白質(zhì)水解圈的大小判斷蛋白酶的產(chǎn)生能力 。 施加選擇壓力的分離方法 有些微生物的產(chǎn)物對(duì)篩選沒有任何選擇性優(yōu)勢(shì) 。 因此常需隨機(jī)地分離 。 隨機(jī)分離方法 篩選?。。。? 生長(zhǎng)因子產(chǎn)生菌的篩選 核苷酸等生長(zhǎng)因子的生產(chǎn)不能作為分離步驟中的選擇壓力，可用隨機(jī)辦法分離產(chǎn)生菌，并通過篩選
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