發(fā)酵工業(yè)菌種選育 自然選育

2.工業(yè)發(fā)酵菌種的選育2.2.1自然選育自然選育的概念在生產(chǎn)過程中，不經(jīng)過人工誘變處理，利用菌種的自發(fā)突變面進行菌種篩選的過程，稱為自然選育或自然分離。自然選育的步驟

1.采樣以采集土壤為主。一般園田土和耕作過的沼澤土中，以細菌和放線菌為主；富含碳水化合物的土壤和沼澤地中，酵母和霉菌較多，如一些野果生長區(qū)和果園內(nèi)。纖維素酶產(chǎn)生菌選擇枯枝落葉富含纖維素的森林土；淀粉酶產(chǎn)生菌選擇面粉廠、酒廠、糕點廠等場所的土壤；蛋白酶和脂肪酶產(chǎn)生菌可選擇肉類加工廠附近污泥等。自然選育的步驟從自然界篩選自然選育的步驟采樣季節(jié)：以溫度適中，雨量不多的秋初為好。采土方式：在選好適當(dāng)?shù)攸c后，用小薩子除去表土，取離地面5-15cm處的土約10g，盛入清潔的牛皮紙袋或塑料袋中，扎好，標(biāo)記，記錄采樣時間、地點、環(huán)境條件等，以備查考。為了使土樣中微生物的數(shù)量和類型盡少變化，宜將樣品逐步分批寄回，以便及時分離。自然選育的步驟2.富集培養(yǎng)富集培養(yǎng)可增加待分離菌的數(shù)量，增加分離的成功率。為了容易分離到所需的菌種，可以通過配制選擇性培養(yǎng)基，選擇一定的培養(yǎng)條件來控制。例如碳源利用的控制，可選定糖、淀粉、纖維素，或者石油等，以其中的一種為唯一碳源，那么只有利用這一碳源的微生物才能大量正常生長，而其它微生物就可能死亡或淘汰。這樣對下階段的純種分離就會順利得多。自然選育的步驟為提高分離的效率,常以投其所好和取其所抗的原則在培養(yǎng)基中添加特殊的養(yǎng)分或抗菌物質(zhì),使所需菌種的數(shù)量相對增加,這種方法稱為增殖培養(yǎng)或富集培養(yǎng),其實質(zhì)是使天然樣品中的劣勢菌轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯きh(huán)境中的優(yōu)勢菌,便于將它們從樣品中分離。例如分離放線菌時，在土壤樣品懸液中加入數(shù)滴10％的酚，可抑制霉菌和細菌的生長。自然選育的步驟富集的主要方案：

定向培養(yǎng):采用特定的有利于目的微生物富集的條件，進行培養(yǎng)?？刂茽I養(yǎng)和培養(yǎng)條件增加目的微生物數(shù)量，也可高溫高壓、加入抗生素等減少非目的微生物的數(shù)量。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，使篩選變得可能。自然選育的步驟定向培養(yǎng)的富集方法1.底物2.pH條件3.培養(yǎng)時間4.培養(yǎng)溫度等一切能提高目的微生物相對生長速度的手段，培養(yǎng)（固體、液體；分批、連續(xù)）后使目的微生物在種群中占優(yōu)勢。自然選育的步驟菌落的選出

從產(chǎn)物角度出發(fā)

在培養(yǎng)時以產(chǎn)物的形成有目的的設(shè)計培養(yǎng)基利用簡單、快速的鑒定方法，如抗生素

從形態(tài)的角度菌落的外觀形態(tài)，是微生物的一個重要表征。如多糖產(chǎn)生菌在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基上生長，從具有粘液性的菌落外觀上就可以初步識別。自然選育的步驟實例：堿性纖維素酶產(chǎn)生菌的篩選采樣（造紙廠）→80℃、30min處理文獻:產(chǎn)生菌為中性牙孢桿菌，嗜堿牙孢桿菌、放線菌及霉菌0.0075%曲利本藍＋1%CMC（羧甲基纖維素），pH10.5、培養(yǎng)3～4天，選擇有凹陷圈的菌落從285個土樣中獲得62株26株為組成型36株為誘導(dǎo)型↓自然選育的步驟3.培養(yǎng)分離盡管通過增殖培養(yǎng)效果顯著，但還是處于微生物的混雜生長狀態(tài)。因此還必須分離，純化，在固體培養(yǎng)基平板上獲得單菌落。純種分離的方法有劃線分離法、稀釋分離法。自然選育的步驟分離的效率取決于培養(yǎng)基養(yǎng)分、pH、溫度和加入的選擇性抑制劑。嗜中性放線菌分離培養(yǎng)基pH常在6.7~7.5，嗜酸性放線菌pH降至4.5~5.0。放線菌篩選時，可加入真菌抗生素，對放線菌無作用。分離放線菌分離平板通常在25~30℃培養(yǎng)。嗜熱菌45~55℃，嗜冷菌4~10℃。自然選育的步驟4.篩選平板上單菌落，通過菌落形態(tài)觀察，進行菌落鑒定，符合要求，轉(zhuǎn)移到試管斜面進行純培養(yǎng)。采用與生產(chǎn)相近的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件，通過三角瓶的容量進行小型發(fā)酵試驗，以求得適合于工業(yè)生產(chǎn)用菌種。自然選育的步驟5.毒性試驗自然界的一些微生物是在一定條件下產(chǎn)毒的，將其作為生產(chǎn)菌種應(yīng)當(dāng)十分當(dāng)心，尤其與食品工業(yè)有關(guān)的菌種，更應(yīng)慎重。據(jù)有的國家規(guī)定，微生物中除啤酒酵母、脆壁酵母、黑曲霉、米曲霉和枯草桿菌作為食用無須作毒性試驗外，其他微生物作為食用，均需通過兩年以上的毒性試驗。微生物選擇性分離的原理和方法1、微生物選擇性分離原理根據(jù)菌種的特性，通過控制營養(yǎng)和培養(yǎng)條件以有利于待分離菌株的生長和抑制非目的微生物的生長，或通過添加顯色劑、指示劑以方便待分離菌株的挑選，還有根據(jù)目的微生物的生理特性或利用某些代謝產(chǎn)物生化反應(yīng)來設(shè)計選擇培養(yǎng)基進行分離的方法。利用平板的生化反應(yīng)進行分離的方法1234請在此處添加關(guān)鍵字透明圈法在平板培養(yǎng)基中加人溶解性差的底物，使培養(yǎng)基渾濁，能夠分解底物的微生物就會在菌落周圍產(chǎn)生透明圈，根據(jù)透明圈的大小可以初步判斷菌株利用底物的能力。抑菌圈法將待檢菌涂布于含高濃度的工具菌的平板培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，若被檢菌能分泌某些抑制工具菌生長的物質(zhì)，就會在被檢菌的菌落周圍形成工具菌不能生長的抑菌圈，從而使被檢菌很容易被鑒別出來。變色圈法在底物平板上加人指示劑或顯色劑，由于目的微生物分解底