第二章菌種及擴(kuò)大培養(yǎng)

第二章菌種及擴(kuò)大培養(yǎng)第1頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)微生物工業(yè)常用的菌種一、微生物工業(yè)對菌種的要求1、能利用廉價原料，代謝產(chǎn)物高2、培養(yǎng)發(fā)酵條件易控制3、生長迅速，形成代謝產(chǎn)物速度快，發(fā)酵期短4、滿足代謝控制，要大量生產(chǎn)代謝產(chǎn)物5、能抗噬菌體6、菌種純粹，非溶原菌7、菌種優(yōu)良，性能穩(wěn)定8、不是病原菌，對人體無害。第2頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三二、微生物工業(yè)常用菌種1、酒精對淀粉質(zhì)原料（1）南洋5號酵母（2）南洋混合酵母（3）K酵母對糖蜜原料（1）臺灣696（F396）（2）高1－396（3）古巴Ⅰ號發(fā)酵溫度25－28℃，PH4.0－4.5（4）古巴Ⅱ號發(fā)酵溫度31－38℃，PH3.0－5.0第3頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三2、酶制劑生產(chǎn)菌株（1）糖化酶AS4309（即Uv－11）發(fā)酵溫度32℃PH3.8－4.0（2）淀粉酶生產(chǎn)菌種a－淀粉酶：BF7658，桿菌發(fā)酵溫度37℃PH6.7-7.0第4頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三3、GA生產(chǎn)菌種（1）北京棒桿菌AS1299最適生長T＝30－32℃PH＝6－7.5（2）鈍齒棒桿菌AS15424、抗菌素生產(chǎn)菌種青霉素51－20菌株由產(chǎn)黃青霉素菌Q－176誘變而得。3萬單位/ml以上。適宜生長溫度25－28℃，分泌青霉素20℃生長PH6.4－6.6發(fā)酵分泌PH6.6－6.9第5頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三三、防止菌種衰退的措施1、菌種衰退的現(xiàn)象（1）形態(tài)上發(fā)生變異（2）生理上發(fā)生變異，生長繁殖慢或孢子產(chǎn)生少，生產(chǎn)周期延長（3）發(fā)酵能力弱，糖氮消耗慢（4）產(chǎn)品得率下降（5）抗雜菌能力減弱（6）誘變菌種發(fā)生恢復(fù)突變第6頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三2、菌種衰退的原因內(nèi)因：有關(guān)基因負(fù)突變外因：菌種保藏方法不妥（1）菌種生長條件要求沒有滿足（2）遇到某些不利條件刺激（3）傳代過程中，沒有把正突變傳下去，而把負(fù)突變傳下去（4）誘變處理的新菌株不穩(wěn)定第7頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三3、防止菌種衰退的措施（1）做好菌種的保藏工作A、使菌種在保藏中處于休眠狀態(tài)，孢子、芽孢。低溫、干燥、缺氧、營養(yǎng)缺乏、代謝活動下降。B、要純粹，要作無菌檢查C、新鮮的斜面，生長要豐滿，取幼齡菌接種D、接種量要適當(dāng)，斜面生長不過密E、保藏培養(yǎng)基，C源比例少，營養(yǎng)貧乏一些，否則產(chǎn)酸，產(chǎn)生代謝產(chǎn)物，引起變異。保藏培養(yǎng)基不加或少加葡萄糖，活化用0.1％葡萄糖F、盡量減少傳代次數(shù)G、培養(yǎng)條件中，營養(yǎng)、溫度、水分要合適，穩(wěn)定?；罨褂门囵B(yǎng)基要與保藏使用培養(yǎng)基基本相同第8頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三（2）定期進(jìn)行菌種選育工作A、自然選育B、誘變育種第9頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)種子擴(kuò)大培養(yǎng)與質(zhì)量要求一、工業(yè)微生物的培養(yǎng)類型靜置培養(yǎng)——厭氧性微生物、酒精、乳酸發(fā)酵液體培養(yǎng)：搖瓶培養(yǎng)－種子三角瓶深層通風(fēng)培養(yǎng)淺盤固定培養(yǎng)——米曲厚層固定培養(yǎng)——厚層通風(fēng)制曲、酒精、醬油載體培養(yǎng)（泡沫型料）——色素（紅曲霉）第10頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三二、種子培養(yǎng)的工藝過程1、菌體接種法——多用于細(xì)菌、酵母菌原菌種→斜面試管培養(yǎng)→液體試管培養(yǎng)→三角瓶培養(yǎng)→一級種子罐培養(yǎng)→發(fā)酵2、孢子接種法——用于霉菌、放線菌原菌種→試管斜面培養(yǎng)→茄子瓶培養(yǎng)→孢子懸浮液→一級種子罐→發(fā)酵罐發(fā)酵第11頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三三、種子擴(kuò)大培養(yǎng)的質(zhì)量要求1、種子要純粹，無雜菌和噬菌體2、種子要壯

GA菌V型分裂要多，整齊，代謝旺盛活力強(qiáng)酒精酵母要呈圓形或橢圓形，飽滿，耗糖快，出芽率20％以上，染色率1％以下，霉菌孢子要豐滿，色正常3、要有足夠的菌數(shù)GA生產(chǎn)104

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個/mlO.D凈增0.－0.5酒精0.8－1億個第12頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三四、影響種子質(zhì)量的因素培養(yǎng)基的影響種齡、種量及培養(yǎng)級數(shù)的影響溫度的影響PH的影響溶解氧的影響第13頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三1、培養(yǎng)基的影響（1）作孢子培養(yǎng)基A、基質(zhì)濃度要低，特別是N源要低，否則不長孢子B、無機(jī)鹽濃度要適當(dāng)，麩皮、小米含有微量元素多，好C、培養(yǎng)基水量要合適（2）作為種子培養(yǎng)基含無機(jī)鹽、生長素等物質(zhì)

N豐富，有利于菌體繁殖

C豐富，有利于形成代謝產(chǎn)物，對菌體有反饋抑制作用，使菌體易衰老（3）最后一級培養(yǎng)基與發(fā)酵培養(yǎng)基趨于一致為好（4）各級培養(yǎng)基變化不要太大（5）培養(yǎng)基原料要新鮮，無霉變（6）水質(zhì)影響種子質(zhì)量，不要硬度大，不要污染重第14頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三2、種齡、種量及培養(yǎng)級數(shù)的影響（1）種齡：要在對數(shù)生長期前期接種過長：菌種老化，代謝能力下降，生產(chǎn)能力下降過短：菌種數(shù)量不夠，適應(yīng)能力弱，生長慢，發(fā)酵時間長，引起污染（2）種量接種種子量與發(fā)酵液比1:10左右,較大，長得快，發(fā)酵周期短，開始占優(yōu)勢，不易染雜菌，但不能過大，也不能過小第15頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三接種量過大：菌繁殖過快，營養(yǎng)成分消耗過快，供氧不足，菌體生長不好，代謝產(chǎn)物下降接種量過?。荷L繁殖速度慢，易染菌接種量大小決定于種子生長、繁殖速度細(xì)菌，繁殖快，接種量小1％－10％霉菌、放線菌繁殖慢，接種量大7％－15％酵母菌兩者之間，通風(fēng)快，不通風(fēng)慢，10％第16頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三（3）擴(kuò)大級數(shù)取決于菌體特性，菌種傳代穩(wěn)定性，菌體繁殖的速度，發(fā)酵罐總量要求細(xì)菌，繁殖快，種量小2級發(fā)酵霉菌、放線菌繁殖慢，種量大3－4級發(fā)酵酵母菌兩者之間，通風(fēng)快，不通風(fēng)慢，

2－3級發(fā)酵第17頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三4、溫度的影響影響生物體生長、繁殖和代謝產(chǎn)物合成幼齡菌比老齡菌對溫度更敏感幼齡菌細(xì)胞壁薄，老齡菌厚幼齡菌細(xì)胞質(zhì)膜通透性好幼齡菌原生質(zhì)飽滿，均勻，含水，易傳熱幼齡菌活力強(qiáng)，代謝旺盛幼齡菌傳熱速度＞老齡菌第18頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三4、PH值影響

影響生物體原生質(zhì)膜帶電性質(zhì)，影響個別離子滲透性，營養(yǎng)成分吸收，酶形成，活力，代謝途徑。培養(yǎng)基PH要適合菌生長最適PH第19頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三5、溶解氧影響

不同微生物在不同的生長階段，所需的氧是不同的。影響通風(fēng)的因素：（1）搖床（2）種子罐

A、罐的型式

B、罐結(jié)構(gòu)

C、通風(fēng)量（主要影響因素）第20頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三思