微生物工程第一章菌種與種子擴(kuò)大培養(yǎng)-全文預(yù)覽
【正文】 養(yǎng)溫度 等一切能提高目的微生物相對(duì)生長(zhǎng)速度的手段，培養(yǎng)（固體、液體；分批連續(xù)）后使目的微生物在種群中占優(yōu)勢(shì)。關(guān)于食品用酶，美國(guó)需要得到 FDA的批準(zhǔn)。 50, 60年代以氨基酸發(fā)酵為代表的代謝控制發(fā)酵，是發(fā)酵工業(yè)發(fā)展歷史上的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)： HD:高絲氨酸脫氫酶 黃色短桿菌中賴氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸 和異亮氨酸的合成調(diào)節(jié)機(jī)制 HT:高絲氨酸轉(zhuǎn)乙酰酶 AK:天冬氨酸激酶 氨基酸生產(chǎn)菌的要求： 代謝途徑比較清楚， 代謝途徑比較簡(jiǎn)單 谷氨酸發(fā)酵的菌種： 其它氨基酸生產(chǎn)菌： 棒桿菌屬，短桿菌屬、節(jié)桿菌屬或小 桿菌屬的棒型細(xì)菌 常規(guī)菌種一般也是以谷氨酸生產(chǎn)菌選育而成；工程菌，大腸桿菌，枯草芽孢桿菌 食品酶制劑生產(chǎn)有關(guān)的微生物 開發(fā)一個(gè)新酶，都要經(jīng)過(guò)一系列研究的毒理試驗(yàn)。 目的微生物富集的一些基本方法 ?富集的目的： 讓目的微生物在種群中占優(yōu)勢(shì)，使篩選變得可能。 實(shí)例：堿性纖維素酶產(chǎn)生菌的篩選 （ 國(guó)家七五攻關(guān)項(xiàng)目 ） 采樣 （ 造紙廠 ） → 80度 30分鐘處理 文獻(xiàn) :產(chǎn)生菌為中性牙孢桿菌 ， 嗜堿牙孢桿菌 、 放線菌及霉菌 %曲利本藍(lán)＋ 1%CMC（ 羧甲基纖維素 ） ， 培養(yǎng) 3～ 4天 ， 選擇有凹陷圈的菌落 從 285個(gè)土樣中獲得 62株 26株為組成型 36株為誘導(dǎo)型 ↓ 例：醛肟水解酶的篩選 Journal of biotechnology 94(2022), 6572 培養(yǎng)基中含 % of ZPAOx 每隔 23天移去一半培養(yǎng)物，補(bǔ)充新鮮培養(yǎng)基 不斷分析樣品， 23個(gè)月后 ZPAOx降低后，稀釋分離條菌落 目的微生物富集方法的研究進(jìn)展 ? 分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)手段 ， 在微生物鑒別及特定目標(biāo)產(chǎn)物 的篩選方面發(fā)揮了著越來(lái)越重要的作用 。 anisms. By this strategy, for instance, the pany Diversa (San Diego, CA, USA) identised 120 unique esterases/lipases from only 16% of the total DNA obtained from an alkaline soil sample. FEMS Microbiology Reviews 26 (2022) 73～ 81 六 、 菌株選育與分子改造 目的 ? 提高生產(chǎn)能力 ? 提高產(chǎn)品質(zhì)量 ? 開發(fā)新產(chǎn)品 ? 解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題 ? 防止菌種退化 方法 基因突變： 自然選育、誘變育種 基因重組： 雜交、原生質(zhì)體融合、基因工程 基因的直接進(jìn)化： 點(diǎn)突變、易錯(cuò) PCR、同序法 DNA Shuffling等 自然狀態(tài)下 ， 堿基對(duì)發(fā)生自然突變的機(jī)率為 108～ 109 自然突變有兩種情況： 一種是我們生產(chǎn)上所不希望看到的 ， 表現(xiàn)為菌株的衰退和生產(chǎn)質(zhì)量的下降 ， 這種突變成為負(fù)突變 。 單細(xì)胞 (孢子 )懸液的制備 平板分離 挑選單菌落 (注意形態(tài)的觀察 ) 發(fā)酵試驗(yàn) 誘變育種 用各種物理 、 化學(xué)的因素人工誘發(fā)基因突變進(jìn)行的篩選 ，稱為誘變育種 誘變劑：能夠提高生物體突變頻率的物質(zhì)稱為誘變劑 誘變劑 物理在：紫外 ， 快中子 化學(xué)：硫酸二乙酯 ， 亞硝基胍 { （ 2） 、 誘變劑處理過(guò)程中幾個(gè)有關(guān)的問(wèn)題 化學(xué)誘變劑使用過(guò)程的安全性 誘變劑量的選擇 誘變劑的選擇 出發(fā)菌株的選擇 （ 1） 、 誘變劑的作用原理 （ 略 ） 壓硝酸： 亞硝基胍： 1MNaOH （ 3） 、 誘變育種的一般步驟 (p83) （ 4） 、 篩選的方法 ? 隨機(jī)篩選 ? 形態(tài) ? 理性化篩選 從產(chǎn)物形成的生理生化途徑著手 ， 進(jìn)行有的放矢的篩選 。 七 、 生產(chǎn)用菌種的保藏與復(fù)壯 （ 一 ） 、 菌種保藏 概念：根據(jù)菌種的生理生化特點(diǎn) ， 人工地創(chuàng)造條件 ， 使其代謝活動(dòng)處于不活潑狀態(tài) 。 一、 種子擴(kuò)大培養(yǎng)的目的與要求 種子擴(kuò)大培養(yǎng)的概念 : 種子擴(kuò)培的目的 ? 接種量的需要 ? 菌種的馴化 ? 縮短發(fā)酵時(shí)間、保證生產(chǎn)水平 種子的要求： ? 總量及濃度能滿足要求 ? 生理狀況穩(wěn)定，個(gè)體與群體
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