微生物工程第一章菌種與種子擴(kuò)大培養(yǎng)-展示頁(yè)
2025-01-22 23:42本頁(yè)面
【正文】 復(fù)雜的代謝，目前發(fā)現(xiàn)的生物來(lái)源如下： 三、已工業(yè)化產(chǎn)品生產(chǎn)菌的介紹 氨基酸生產(chǎn)有關(guān)的微生物 代謝控制發(fā)酵 ： 用 人工誘變的方法 ，有意識(shí)地改變微生物的代謝途徑，最大限度地積累產(chǎn)物，這種發(fā)酵形象地稱(chēng)為代謝控制發(fā)酵，最早在氨基酸發(fā)酵中得到成功應(yīng)用。 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(lài)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(kāi)發(fā)一個(gè)新酶，都要經(jīng)過(guò)一系列研究的毒理試驗(yàn)。目前已同意使用的僅僅少數(shù)微生物能用于生產(chǎn)食品用酶。 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。 菌落的選出 ? 從產(chǎn)物角度出發(fā) 在培養(yǎng)時(shí)以產(chǎn)物的形成有目的的設(shè)計(jì)培養(yǎng)基 利用簡(jiǎn)單 、 快速的鑒定方法 ， 如抗生素 （ P35） ? 從形態(tài)的角度 菌落的外觀形態(tài) ， 是微生物的一個(gè)重要表征 。 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(xiàn)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 。 微生物的 多樣性及資源的開(kāi)發(fā) 仍然是今后若干年的研究重點(diǎn) 。 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(kāi)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 。 自然選育 自然選育在工業(yè)生產(chǎn)上的意義 自然選育雖然突變率很低 ， 但卻是工廠保證穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要措施 。 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(chēng)為誘變育種 誘變劑：能夠提高生物體突變頻率的物質(zhì)稱(chēng)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 (p8
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