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时间:2018-12-25
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1、微生物工业菌种与培养基菌种与种子扩大培养菌种:实现从原料→目的产物的关键生产效率、产品成本、产品质量※※★从自然界分离:目前土壤中已分离的微生物不到总数的1%,微生物的多样性仍然是以后若干年的研究重点;★诱变育种:诱变是工业发酵稳产高产的重要保证;★基因重组:基因定向改造技术大大加快了生物产品开发的进程。※从自然界中分离菌种的一般过程采样预处理→培养→菌落的选择→产品的鉴定※选择育种方法时综合考虑的因素(1)待改良性状的本质及与发酵工艺的关系(2)对这一特定菌种的遗传生化的认识程度(3)经济费用★如,对特定菌种的基本性状及其工艺知晓甚
2、少,则多半采用随机诱变、筛选及选育等技术;★如,对其遗传及生物化学方面的性状已有较深的认识,则可选择基因重组等手段进行定向育种。※一些常用工业微生物★抗生素生产有关的微生物放线菌(链霉素真菌(青霉素、头孢等)四环素;红霉素等)一些产芽孢的细菌植物或动物来源※氨基酸生产有关的微生物★氨基酸生产菌的要求:代谢途径比较清楚,代谢途径比较简单;★谷氨酸发酵的菌种:棒杆菌属,短杆菌属、节杆菌属或小杆菌属的棒型细菌;★其它氨基酸生产菌:常规菌种一般也是以谷氨酸生产菌选育而成;工程菌,大肠杆菌,枯草芽孢杆菌。※食品工业微生物包括:酿造业,酶制剂等★
3、食品用的微生物需经过严格的毒理试验,目前已同意使用的仅仅少数微生物能用于生产食品用酶。★α—淀粉酶:黑曲霉、米曲霉、米根酶、枯草牙孢杆菌和地衣牙孢杆菌。2、工业微生物(菌种)的要求1)能在廉价原料制成的培养基上迅速生长和大量合成目的产物----价值高2)能在要求不高、易控制的培养条件下迅速生长和发酵,发酵周期短。----可操作性强3)根据代谢调控要求选择高产菌株,如营养缺陷型菌株或调节突变型菌株4)菌种抗噬菌体能力强,以防止感染噬菌体而造成“倒罐”现象的发生。5)菌种纯粹,不易退化,可保证发酵生产和产品质量的稳定性。----遗传稳定性
4、强6)菌种非病原菌,不产生任何有害的物质和毒素,以保证产品的安全。----安全性强3、工业微生物菌种保藏技术(1)斜面保藏:3-6个月;(2)沙土管干燥保藏:2年;(3)液氮保藏:2-3年;(4)悬液保藏:常温或低温;(5)超低温保藏:1年以上;(6)冷冻干燥保藏:5-10年。※菌种保藏目的:保证菌种在长时间内尽可能保持原有菌株优良的生产性能。基本原理:根据菌种的生理生化特点,创造条件使菌种的代谢活动处于不活泼的状态。基本原则:选用优良纯种和创造一个最有利于菌种休眠的环境。休眠环境:微生物生长繁殖和代谢受抑,不易突变的环境,一般要求低
5、温、缺氧、缺营养、添加保护剂、干燥等。保藏要求:保持菌种优良特性,经济方便保藏后需再次检测和确定保藏菌种的形态学和生化特征(如代谢产物的产生、酶活力、遗传特征及生化指标)。方法温度保护剂保藏时间适用菌种定期移植低4℃低温无数月,短期各种微生物细胞温保藏法液氮超低-196~-150℃甘油或长期适用范围最广,温保藏法DMSO微生物、动物细胞甘油低温-80~-70℃甘油1年以上特别适用于基因保藏法(-18℃)工程菌沙土保藏法室温或低温数年芽孢杆菌、放线菌、曲霉菌等麸皮保藏法20℃长期放线菌、霉菌等蒸馏水保藏法4~10℃较长时间酵母、真菌冷冻
6、干燥保干燥后,4℃脱脂乳、蔗糖数年各种微生物细胞藏法左右低温避光处※最有效,适用范围最广,多数国家级菌种保藏单位常用★原则:慢冻快溶★原理:利用微生物在-130℃以下新陈代谢趋于停止而有效地保藏微生物。1.将10%甘油或DMSO作为保护剂分装与安培瓶(or冻干管)中;2.将长有菌落的琼脂(or培养液)悬浮于已灭菌的保护剂中;3.熔封安培瓶口(or盖上冻干管的盖子)。☆以1min下降1℃的速度降至-35℃,使瓶内悬浮液体冻结,然后将安培瓶置液氮罐(or液氮冰箱)中,于-130℃以下储藏;☆恢复培养时,从液氮中取出安培瓶(or冻干管),立
7、即于38~40℃水浴中摇动,至瓶内冰全部融化,按常法进行培养。※在超低温冷藏柜(-70~-80℃)中保藏菌种的一般方法是:1.离心收获对数生长中期至后期的微生物细胞2.用新鲜培养基重新悬浮所收获的细胞;3.加入等体积的20%甘油或10%二甲亚砜;4.混匀后分装入冷冻指管或安瓿中,于-70-80℃超低温冰箱中保藏。超低温冰箱的冷冻速度一般控制在1-2℃/min。一些细菌和真菌菌种可保藏5年而活力不受影响。低温冰箱超※冻干保藏:是通过在减压条件下使冻结的细胞悬液中的水分升华,使培养物干燥。此法是微生物菌种长期保藏的非常有效的方法之一。※冷
8、冻干燥步骤:☆冻干样品的准备:准备菌种,与保护剂混合均匀,分装至安瓿管;☆预冻:2小时以上,温度达到-20℃到-35℃左右;☆冷冻干燥:8-20小时;☆真空封口及真空检验:安瓿管颈部用强火焰拉细熔封。氯化钴溶液检测真空度
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