發(fā)酵工程第二章發(fā)酵工業(yè)菌種(編輯修改稿)
2025-10-08 20:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 48h 培養(yǎng)基中長(zhǎng)出絹絲狀波動(dòng)物 ， 鏡檢 桿狀 ， 陽性染色 初步斷定乳酸菌 用選擇性培養(yǎng)基分批富集培養(yǎng) 23代 稀釋分離法 分離單菌落 ， 培養(yǎng)基為含麥芽汁 、 CaCO3的瓊脂培養(yǎng)基 根據(jù)透明圈挑選菌落 性能測(cè)定 （ 鏡檢桿狀 ， 染色陽性；乳酸紙層析鑒定 ） Rf值定性 （ 有機(jī)酸呈黃斑點(diǎn) ） 乳酸生成量測(cè)定 （ 滴定法 ） 放線菌的分離： 以產(chǎn)鏈霉素菌種的分離為例（從退化菌種中篩選） 取工業(yè)發(fā)酵液 （ 含孢子 ） 樣品 1環(huán) 放入帶玻璃珠的裝有 10ml 無菌水的小三角瓶中 ， 搖勻 采用 稀釋法制平板 ， 獲取單菌落 斜面保藏 高產(chǎn)菌恢復(fù) 根據(jù)高產(chǎn)菌的特點(diǎn) ， 選擇目的菌落 放大培養(yǎng) ， 發(fā)酵液性能測(cè)試 篩選模型：形態(tài)依據(jù) 真菌的分離篩選 ：以啤酒酵母的分離為例 取發(fā)酵液少許以 10倍稀釋成 101107 稀釋分離法 取 加入固體培養(yǎng)基鋪平皿 （ 2） 在麥芽汁固體培養(yǎng)基上 ， 25℃ 培養(yǎng) 4872h 形態(tài)篩選 根據(jù)正常株特點(diǎn)進(jìn)行挑選 ， 接種斜面?zhèn)溆? 純化 ， 采用平板分離法進(jìn)一步純化 ， 至少反復(fù)三次 ① 生成子囊孢子速度測(cè)定 ② 發(fā)酵力測(cè)定 性能測(cè)定 ③ 熱死溫度測(cè)定 ④ 凝集力測(cè)定 ⑤ 雙乙酰含量測(cè)定 第三節(jié) 發(fā)酵工業(yè)菌種的鑒定 一、 微生物分類鑒定中的經(jīng)典方法 （ 1）獲得純培養(yǎng)物； （ 2）測(cè)定一系列指標(biāo) （ 3）查權(quán)威菌種鑒定手冊(cè) （ 1） 形態(tài)特征： 大小 ， 排列 ， 分化 ， 結(jié)構(gòu) ， 染色等 （ 2 ） 培養(yǎng) 特 征 ： 營(yíng)養(yǎng)要求 ， 生 長(zhǎng) 的物 理 環(huán) 境 （ 酸堿 度 ， 溫 濕 度 ） ， 菌落 ， 菌苔 ， 液體 培養(yǎng)特征 。 （ 3） 代謝特征： 微生物生命活動(dòng)的方式 。 如： （ 4） 化學(xué)組成特征： 細(xì)胞主要特征性化學(xué)成分的鑒定 ， 如：細(xì)胞壁成分 、 細(xì)胞內(nèi)含物 （ 5） 抗原特征： 抗原成為化學(xué)組成的一個(gè)特殊方面 ， 微 生物具有許多不同類型的抗原 。 （ 6） 生態(tài)特征： 與其他生物的關(guān)系 、 自然界的分布 、 致 病性等 經(jīng)典的鑒定指標(biāo) 第四節(jié) 發(fā)酵工業(yè)菌種的改良 菌種選育改良的具體目標(biāo) ? 提高目標(biāo) 產(chǎn)物 的 產(chǎn)量 ? 提高目標(biāo) 產(chǎn)物 的 純度 ，減少副產(chǎn)物 ? 改良菌種性狀，改善 發(fā)酵過程 ? 改變生物 合成途徑 ，以獲得高產(chǎn)的新產(chǎn)品 菌種代謝生理與分子生物學(xué) ? 育種的 目的 就是采取各種手段獲得代謝調(diào)節(jié)機(jī)制不完善的高產(chǎn)菌株，使之過量積累人們所需的目標(biāo)產(chǎn)物。 ? 初級(jí)代謝：分解代謝體系（ 5磷酸核糖、丙酮酸等）合成代謝體系（氨基酸、核苷酸、蛋白質(zhì)、核酸等） ? 次級(jí)代謝：抗生素、生物堿、色素、毒素等。 代謝調(diào)控機(jī)制 ? 酶合成的調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)酶的合成量進(jìn)而調(diào)節(jié)代謝速率。 ? 誘導(dǎo)（組成型酶 —初級(jí)代謝產(chǎn)物；誘導(dǎo)型酶 次級(jí)代謝產(chǎn)物） ? 阻遏：末端代謝產(chǎn)物阻遏、分解代謝產(chǎn)物阻遏 ? 酶活性的調(diào)節(jié)：通過改變酶分子活性來調(diào)節(jié)新陳代謝的速率。包括酶活性的激活和抑制。 發(fā)酵工業(yè)菌種改良方法 ? 常規(guī)育種 (誘變育種 ) ? 細(xì)胞工程育種 ? 基于代謝調(diào)節(jié)的育種技術(shù) ? 基因工程育種 ? 蛋白質(zhì)工程育種 ? 代謝工程育種 誘變育種 誘變育種的基本原理 ? 誘變育種的理論基礎(chǔ)是 基因突變 。 ? 所謂 基因突變 是指由于染色體和基因本身的變化而產(chǎn)生的遺傳性狀的變異。 ? 突變主要包括染色體畸變和基因突變兩大類。 ? 染色體畸變 是指染色體或 DNA片段的缺失、易位、逆位、重復(fù)等，而基因突變 是指 DNA分子結(jié)構(gòu)中的某一部位發(fā)生變化（又稱點(diǎn)突變）。 ? 根據(jù)突變發(fā)生的原因又可分為 自然突變和誘發(fā)突變 。 ? 所謂 自然突變 是指在自然條件下出現(xiàn)的基因突變，而 誘發(fā)突變 是指用各種物理、化學(xué)因素人工誘發(fā)的基因突變。誘變因素的種類很多，有物理的、化學(xué)的和生物的三大類。 ? 經(jīng)誘變處理后，微生物的遺傳物質(zhì)， DNA和 RNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而引起微生物的遺傳變異。由于引進(jìn)了誘變劑的處理，故誘變育種使菌種發(fā)生突變的頻率和變異的幅度得到了提高，從而使篩選獲得優(yōu)良特性的變異菌株的幾率得到了提高。 （五）基因突變及其機(jī)制 僅影響一對(duì)堿基 影響一段染色體 1. 出發(fā)菌株的選擇 2. 菌懸液的制備 3. 前培養(yǎng) 4. 誘變 5. 變異菌株的分離和篩選 2022/9/20 發(fā)酵工藝原理 64 誘變處理后再經(jīng)液體培養(yǎng)和不經(jīng)培養(yǎng)的比較 誘變育種中需要考慮的因素 ? 選擇合適的出發(fā)菌株：產(chǎn)量高、對(duì)誘變劑的敏感性大、變異幅度廣。 ? 復(fù)合誘變劑的使用： NTG、紫外線等。 常用誘變劑及其類別 物理誘變劑 化學(xué)誘變劑 生物誘變劑 堿基類似物 與堿基反應(yīng)的物質(zhì) 在 DNA分子中插入或缺失 一個(gè)或幾個(gè)堿基物質(zhì) 紫外線 快中子 X射線 γ射線 激光 2氨基嘌呤 5溴尿嘧啶 8氮鳥嘌呤 8AG 硫酸二乙酯（ DES） 甲基磺酸乙酯（ EMS） 亞硝基胍（ NTG） 亞硝基甲基脲（ NMU） 亞硝基乙基脲（ NEU） 亞硝酸（ NA） 氮芥（ NM） 4硝基喹啉 1氧化物 （ 4NQO） 乙烯亞胺（ EI） 羥胺 吖啶類物質(zhì) ICR類物質(zhì) ① 噬菌體 ① ICR是美國(guó)腫瘤研究所（ The Institute for Cancer Research）的縮寫， ICR化合物是該研究所合成的吖啶類的氮芥衍生物。 ? 誘變劑劑量的選擇：以致死劑量作為選擇適宜劑量的依據(jù)。 合適劑量：能擴(kuò)大變異幅度又能促使 變異移向正變范圍的劑量 通常采用低劑量、長(zhǎng)時(shí)間處理。 凡在提高誘變率的基礎(chǔ)上，既能擴(kuò)大變異幅度，又能促使變異移向正變范圍的劑量，就是 合適的劑量 。 兩條重要的實(shí)驗(yàn)曲線
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