發(fā)酵工程第二章發(fā)酵工業(yè)菌種(編輯修改稿)
2024-10-08 20:42 本頁面
【文章內容簡介】 48h 培養(yǎng)基中長出絹絲狀波動物 ， 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 性能測定 （ 鏡檢桿狀 ， 染色陽性；乳酸紙層析鑒定 ） Rf值定性 （ 有機酸呈黃斑點 ） 乳酸生成量測定 （ 滴定法 ） 放線菌的分離： 以產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 高產菌恢復 根據(jù)高產菌的特點 ， 選擇目的菌落 放大培養(yǎng) ， 發(fā)酵液性能測試 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)正常株特點進行挑選 ， 接種斜面?zhèn)溆? 純化 ， 采用平板分離法進一步純化 ， 至少反復三次 ① 生成子囊孢子速度測定 ② 發(fā)酵力測定 性能測定 ③ 熱死溫度測定 ④ 凝集力測定 ⑤ 雙乙酰含量測定 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典方法 （ 1）獲得純培養(yǎng)物； （ 2）測定一系列指標 （ 3）查權威菌種鑒定手冊 （ 1） 形態(tài)特征： 大小 ， 排列 ， 分化 ， 結構 ， 染色等 （ 2 ） 培養(yǎng) 特 征 ： 營養(yǎng)要求 ， 生 長 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： 微生物生命活動的方式 。 如： （ 4） 化學組成特征： 細胞主要特征性化學成分的鑒定 ， 如：細胞壁成分 、 細胞內含物 （ 5） 抗原特征： 抗原成為化學組成的一個特殊方面 ， 微 生物具有許多不同類型的抗原 。 （ 6） 生態(tài)特征： 與其他生物的關系 、 自然界的分布 、 致 病性等 經典的鑒定指標 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 ? 提高目標 產物 的 產量 ? 提高目標 產物 的 純度 ，減少副產物 ? 改良菌種性狀，改善 發(fā)酵過程 ? 改變生物 合成途徑 ，以獲得高產的新產品 菌種代謝生理與分子生物學 ? 育種的 目的 就是采取各種手段獲得代謝調節(jié)機制不完善的高產菌株，使之過量積累人們所需的目標產物。 ? 初級代謝：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、核酸等） ? 次級代謝：抗生素、生物堿、色素、毒素等。 代謝調控機制 ? 酶合成的調節(jié)：調節(jié)酶的合成量進而調節(jié)代謝速率。 ? 誘導（組成型酶 —初級代謝產物；誘導型酶 次級代謝產物） ? 阻遏：末端代謝產物阻遏、分解代謝產物阻遏 ? 酶活性的調節(jié)：通過改變酶分子活性來調節(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 ) ? 細胞工程育種 ? 基于代謝調節(jié)的育種技術 ? 基因工程育種 ? 蛋白質工程育種 ? 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、重復等，而基因突變 是指 DNA分子結構中的某一部位發(fā)生變化（又稱點突變）。 ? 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、化學的和生物的三大類。 ? 經誘變處理后，微生物的遺傳物質， DNA和 RNA的化學結構發(fā)生改變，從而引起微生物的遺傳變異。由于引進了誘變劑的處理，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）基因突變及其機制 僅影響一對堿基 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 誘變處理后再經液體培養(yǎng)和不經培養(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：產量高、對誘變劑的敏感性大、變異幅度廣。 ? 復合誘變劑的使用： NTG、紫外線等。 常用誘變劑及其類別 物理誘變劑 化學誘變劑 生物誘變劑 堿基類似物 與堿基反應的物質 在 DNA分子中插入或缺失 一個或幾個堿基物質 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 ICR類物質 ① 噬菌體 ① ICR是美國腫瘤研究所（ 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、長時間處理。 凡在提高誘變率的基礎上，既能擴大變異幅度，又能促使變異移向正變范圍的劑量，就是 合適的劑量 。 兩條重要的實驗曲線
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