微生物工程常用微生物及培养基

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1、第二节微生物工程常用微生物及培养基一微生物工程常用微生物1.细菌细菌(bacteria)是自然界分布最广、数量最多的一类微生物，属单细胞原核生物。细菌结构图细菌鞭毛细菌与人类的关系工业生产常用的细菌有:乳酸杆菌属：芽抱杆菌属：醋酸杆菌属：大肠杆菌属：2.酵母菌酵母菌(yeast)为单细胞真核生物，在自然界中普遍存在，主要分布于含糖较多的酸性环境中，如水果、蔬菜、花蜜和植物叶子上，以及果园土壤中。石油酵母较多地分布在油田周围的土壤中。工业上用的酵母菌有:啤酒酵母、假丝酵母、类酵母等。分别用于酿酒、制造面包、生产脂肪酶（Lipase）以及生产可食用、药用和饲料用酵母菌体蛋白

2、等。3.霉菌霉菌(mould)不是一个分类学上的名词。凡生长在营养基质上形成绒毛状、网状或絮状菌丝的真菌统称为霉菌。霉菌在自然界分布很广，大量存在于土壤、空气、水和生物体内外等处。它喜欢偏酸性环境。工业上常用的霉菌有：藻状菌纲的根霉、毛霉、犁头霉，子囊菌纲的红曲霉，半知菌类的曲霉、青霉等。它们可用于生产多种酶制剂、抗生素、有机酸及甾体激素(steriodhormone)-4.放线菌放线菌(actinomycetes)是一个原核生物类群，在自然界中分布很广，尤其在含有机质丰富的微碱性土壤中较广。它的最大经济价值在于能产生多种抗生素(antibiotic)。从微生物中发现的抗

3、生素，有60%以上是放线菌产生的，如链霉素、红霉素、金霉素、庆大霉素等。常用的放线菌主要来自以下几个属:链霉菌属、小单抱菌属和诺卡菌属等。5.担子菌所谓担子菌(basidiomycetes)就是人们通常所说的菇类(mushroom)微生物。担子菌资源的利用正引起人们的重视，如多糖、橡胶物质和抗癌药物的开发。6.藻类藻类(alga)是自然界分布极广的一类自养微生物资源，许多国家已把它用作人类保健食品和饲料。培养螺旋藻，按干重计算每公顷可收获60t，而种植大豆每公顷才可收获4t;从蛋白质产率来看，螺旋藻是大豆的28倍二培养基选择和配制的原则培养基是提供微生物生长繁殖和生物合成

4、各种代谢产物所需要的、按一定比例配制的多种营养物质的混合物。1、培养基的类型和用途根据营养成分来源，天然培养基：是采用化学成分不清楚或化学成分不恒定的各种植物、动物组织或微生物的浸出物、水解液等物质(例如牛肉膏、酵母膏、麦芽汁、蛋白炼等)制成的。合成培养基：是使用化学成分和数量完全了解的物质配制而成的。半合成培养基：既含有天然成分又含有纯化学试剂的培养基。据物理状态分：液体培养基：营养物质是以溶质状态溶解于水中。固体培养基：液体培养基+凝固剂（琼脂、明胶、硅胶）半固体培养基：加入的凝固剂较少。根据使用目的可分为：增殖培养基（加富培养基）：针对某种微生物的生长特点加入营养物

5、质。鉴别培养基：是培养基中加有能与某一菌的无色代谢物发生显色反应的指示剂，从而用肉眼区别于该菌与其他菌。选择培养基：是根据某种生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基。根据生产工艺的要求可分为孢子培养基：是供制备孢子用的培养基，种子培养基：是满足菌种生长的培养基。发酵培养基：是满足大生产中大量菌体生长和繁殖以及代谢产物积累的营养基质。2、培养基的选择（1）根据微生物的特点选择培养基（2）根据发酵方式选择培养基发酵工业中大多采用液体培养基培养种子和进行发酵，并根据微生物对氧的需求，分别作静止或通风培养。而固体培养基则常用于微生物菌种的保藏、分离、菌落特征

6、鉴定、活细胞数测定等方面。（3）从生产实践和科学试验的不同要求选择种子培养基要求营养丰富、完全，氮源、维生素的比例应较高，所用的原料也应是易于被微生物菌体吸收利用。常用葡萄糖、硫酸铵、尿素、玉米浆、酵母膏、麦芽汁、米曲汁等作为原料配制培养基。而发酵培养基除需要维持微生物菌体的正常生长外，主要是要求合成预定的发酵产物，所以，发酵培养基碳源物质的含量往往要高于种子培养基。当然，如果产物是含氮物质，应相应地增加氮源的供应量（4）从经济效益方面考虑选择生产原料以价廉、来源丰富、运输方便、就地取材以及没有毒性等为原则选择原料。3、培养基的配制原则（1）根据不同微生物的营养需要配制不

7、同的培养基（2）营养成分的恰当配比C/N：（3）渗透压在发酵生产过程中，通常趋向在较高浓度下进行发酵，以提高产物产量，并尽可能选择高渗透压的生产菌株。4、培养基成分配比的选择培养基的组分(包括这些组分的来源和加人方法)、配比、缓冲能力、黏度、消毒是否彻底、消毒后营养破坏的程度及原料中杂质的含量都对菌体生长和产物形成有影响可考虑用“正交试验设计”等数学方法来确定培养基组分和浓度还要注意生理酸、碱性盐和pH缓冲剂的加入和搭配一般发酵工业中碳氮比约为100:(0.2一2.0)，但在氨基酸发酵中，因为产物中含有氮，所以碳氮比就相对高一