【正文】 ? 利用碳?xì)浠衔餅樘荚吹木?—— 油田附近 極端菌的篩選要根據(jù)其特殊的生理特征： ? 高溫酶產(chǎn)生菌 —— 南方、溫泉、火山爆發(fā)處及北方的肥堆 ? 耐壓菌 —— 油井或海洋深處 （有機(jī)質(zhì)豐富、通氣保水性能好） (2) 采樣對象 土壤 、 水 、 空氣 及 枯枝落葉 等 ， 以 土壤 為主 。 ? 發(fā)酵性能測定： 進(jìn)行生產(chǎn)性能測定 。 ? 分離： 利用分離技術(shù)得到純種 。 ? 采樣： 有針對性地采集樣品 。 ? 分離： ? 篩選：注意采用方法的選擇性和靈敏度 菌種選擇的要求 ? 能在廉價原料制成的培養(yǎng)基上迅速生長 ， 且生成的目的產(chǎn)物產(chǎn)量高 、 易于回收； ? 生長速度和反應(yīng)速度較快 ， 發(fā)酵周期較短； ? 培養(yǎng)條件易于控制； ? 抗噬菌體及雜菌污染的能力強(qiáng)； ? 菌種不易變異退化； ? 對放大設(shè)備的適應(yīng)性強(qiáng)； ? 菌種不是病原菌 ， 不產(chǎn)生任何有害的生物活性物質(zhì)和毒素 。 第二節(jié) 發(fā)酵工業(yè)菌種的分離篩選 菌種的來源 ? 根據(jù)資料直接向有科研單位 、 高等院校 、 工廠或菌種保藏部門索取或購買； ? 從大自然中分離篩選新的微生物菌種 。 研 究方法 模擬自然培養(yǎng)法 ： 原位培養(yǎng)、培養(yǎng)條件優(yōu)化、單細(xì)胞操作。 ? 黑曲霉 用于生產(chǎn)酸性蛋白酶、淀粉酶、果膠酶、葡糖氧化酶、檸檬酸、葡糖酸、草酸以及抗壞血酸等； ? 紅曲霉 能發(fā)酵生產(chǎn)紅曲紅色素、紅曲黃色素、檸檬酸、琥珀酸、麥角固醇、洛伐他丁、淀粉酶、蛋白酶和酯化酶等； ? 產(chǎn)黃青霉 用于生產(chǎn)青霉素、葡糖酸、抗壞血酸以及多種酶； ? 根霉 能產(chǎn)生反丁烯二酸、乳酸、琥珀酸、芳香脂和甾族化合物等； ? 毛霉 能產(chǎn)生果膠酶、凝乳酶、甾族化合物以及應(yīng)用于傳統(tǒng)的制醬工業(yè)等。 霉菌 – 曲霉屬 ?米曲霉 ?黑曲霉 – 青霉屬 ?青霉菌：點(diǎn)青霉、產(chǎn)黃青霉 ?桔青霉 – 根霉屬 ?德氏根霉 ?米根霉、小麥曲根霉 – 紅曲霉屬 ?紫紅曲霉 主要用于生產(chǎn)酶制劑、有機(jī)酸、抗生素及甾體激素等。 ? 酵母細(xì)胞本身含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素以及各種酶類，工業(yè)上常通過培養(yǎng)酵母制造單細(xì)胞蛋白，以供食用或作飼料蛋白，或用來制取核糖核酸、核苷酸、核黃素、細(xì)胞色素 c、輔酶 A、凝血質(zhì)、轉(zhuǎn)化酶和乳糖酶等。 放線菌 – 鏈霉菌屬 – 小單孢菌屬 – 諾卡菌屬 – 地中海諾卡氏菌 – 米蘇里游動放線菌 主要用于生產(chǎn) 多種抗生素 ，如鏈霉素、紅霉素、 金霉素、慶大霉素等。 ? 醋酸桿菌 生產(chǎn)醋酸、山梨醇、 5酮葡糖酸和酒石酸等； ? 乳酸菌廣泛應(yīng)用于乳酸的生產(chǎn)以及乳制品工業(yè)； ? 產(chǎn)氨短桿菌、谷氨酸棒桿菌、黃色短桿菌 等可生產(chǎn)氨基酸、核苷酸等； ? 梭狀芽孢桿菌 可生產(chǎn)丁二醇、丙酮、丁醇、乙醇、丙酮丁醇、核黃素以及一些有機(jī)酸； ? 枯草芽孢桿菌 可生產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶、果膠酶、多肽類抗生素、氨基酸、維生素以及丁二醇等； ? 假單胞菌 能生產(chǎn)維生素 B1色素、丙氨酸、葡糖酸以及一些抗生素和甾體等； ? 黃單胞菌 可生產(chǎn)維生素 B12； ? 運(yùn)動單胞菌 可生產(chǎn)乙醇； ? 大腸桿菌 可生產(chǎn)天冬氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、纈氨酸以及谷氨酸脫羧酶、天冬酰酶等。 菌種選育的意義： ? 提供產(chǎn)量 ? 提高產(chǎn)品質(zhì)量 ? 改善加工工藝和開發(fā)新產(chǎn)品。 ? 優(yōu)良菌種都是通過菌種選育獲得的。 ? 青霉素發(fā)酵生產(chǎn)的這種質(zhì)的飛躍，生產(chǎn)所用菌種在其中起了關(guān)鍵作用。mL1，得到黃色晶體，青霉素純度很低，價比黃金；而現(xiàn)在采用新型菌種可以達(dá)到60000U 本章內(nèi)容 一、常用發(fā)酵工業(yè)菌種 二、發(fā)酵工業(yè)菌種的分離篩選 三、發(fā)酵工業(yè)菌種鑒定 四、發(fā)酵工業(yè)菌種改良 四、發(fā)酵工業(yè)菌種保藏 第一節(jié) 常用發(fā)酵工業(yè)菌種 ? 工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)水平的高低取決于 生產(chǎn)菌種、發(fā)酵工藝和后提取工藝 三個因素，其中擁有 良好生產(chǎn)菌種是前提 ，菌種質(zhì)量好壞直接影響了發(fā)酵產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量及其成本。 ? 例如，青霉素的發(fā)酵生產(chǎn)，在投產(chǎn)之初只有40UmL1以上，得到晶體為純白色，青霉素純度高達(dá) 95%以上，成本不到 。 菌種選育有何意義？ ? 微生物菌種是決定發(fā)酵產(chǎn)品的工業(yè)化價值以及發(fā)酵過程成敗的關(guān)鍵，只有具備良好的菌種基礎(chǔ)，才能通過改進(jìn)發(fā)酵工藝和設(shè)備以獲得理想的發(fā)酵產(chǎn)品。 ? 菌種選育方法主要包括 自然選育、誘變育種、雜交育種和基因工程育種 。 ? 在科學(xué)研究中，通過菌種選育還可以了解菌種的遺傳學(xué)性質(zhì) 工業(yè)發(fā)酵菌種概述 110010微生物物種 已發(fā)現(xiàn)物種 被利用物種工業(yè)發(fā)酵微生物 可培養(yǎng)微生物 未培養(yǎng)微生物 少數(shù) 大多數(shù) 缺乏敏感檢測技術(shù) 培養(yǎng)基中營養(yǎng)過剩 微生物間相互作用 認(rèn)識不足無法原位培養(yǎng) 細(xì)菌 放線菌 酵母菌 霉菌 細(xì)菌 – 醋桿菌屬的醋化醋桿菌、弱氧化醋桿菌 – 乳酸桿菌 – 枯草桿菌 – 丙酮丁醇梭菌 – 大腸桿菌 – 谷氨酸棒狀桿菌 主要用于生產(chǎn)酶制劑、有機(jī)酸、氨基酸、肌苷酸等。 ? 細(xì)菌還用作基因工程載體的宿主細(xì)胞，用于構(gòu)建基因工程菌來生產(chǎn)外源物質(zhì)，如：利用大腸桿菌生產(chǎn)核酸和蛋白質(zhì)疫苗。 酵母菌 – 釀酒酵母 – 假絲酵母屬 ?產(chǎn)朊假絲酵母 ?解脂假絲酵母 ?熱帶假絲酵母 – 畢赤酵母屬、漢遜酵母屬 主要用于生產(chǎn)食用、藥用和飼料用蛋白等。 ? 在發(fā)酵工業(yè)上，經(jīng)常利用酵母的代謝進(jìn)行啤酒、白酒、黃酒和果酒等各種飲料酒的釀造，以及生產(chǎn)乙醇、甘油、有機(jī)酸及麥角固醇等多種產(chǎn)品。 ? 霉菌除了應(yīng)用于傳統(tǒng)的釀酒、制漿和其他發(fā)酵食品生產(chǎn)外，還可用于生產(chǎn)乙醇、有機(jī)酸、抗生素、酶制劑、維生素、植物生長素以及甾體轉(zhuǎn)化等。 未培養(yǎng)微生物 ? 定義：指迄今所采用的微生物純培養(yǎng)分離及培養(yǎng)方法還 未獲得純培養(yǎng) 的微生物，其在自然環(huán)境微生物群落中占有非常高的比例，約為 99％，主要在各種極端環(huán)境中。 宏基因組分析法：測序分析未培養(yǎng)微生物的基因組，結(jié)合蛋白質(zhì)組學(xué)，了解其代謝途徑、基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制等。 ? 菌株的 分離 和 篩選 是獲得目的菌株的兩個重要環(huán)節(jié)。 從自然界篩選菌種 ? 制定方案： 首先要查閱資料 ， 了解所需菌種的生長培養(yǎng)特性 。 ? 預(yù)處理： 提高菌種分離的效率 ? 富集培養(yǎng)： 人為地通過控制養(yǎng)分或培條件 ， 使所需菌種增殖培養(yǎng)后 ， 在數(shù)量上占優(yōu)勢 。 ? 菌種的篩選： 通過常規(guī)生產(chǎn)性能測定 ， 進(jìn)一步篩選產(chǎn)物合成能力較高的菌株 。 這些特性包括形態(tài) 、 培養(yǎng)特征 、 營養(yǎng)要求 、 生理生化特性 、 發(fā)酵周期 、 產(chǎn)品品種和產(chǎn)量 、耐受最高溫度 、 生長和發(fā)酵最適溫度 、 最適 pH值 、 提取工藝等 。 從 土壤 中采樣要考慮土壤的以下特點(diǎn)： ① 有機(jī)質(zhì)含量和通風(fēng)狀況 ? 耕地 、 菜園 ? 山坡上的森林 ? 沙土 、 無植被土壤 、 新開墾的生土 、 貧瘠的土地