《生物工艺学》PPT课件

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1、第二章菌种来源，生物活性物质的筛选和菌种保藏第一节菌种来源微生物的特性及工业微生物的要求一、微生物的特性有些微生物能在厌氧的条件下生长有些微生物能够利用简单的有机物和无机物满足自身的生长有些微生物能进行复杂的代谢有些微生物能利用较复杂的化合物有些微生物能在极端的环境下生长二：工业化菌种的要求能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效地合成产物有关合成产物的途径尽可能地简单，或者说菌种改造的可操作性要强遗传性能要相对稳定不易感染它种微生物或噬菌体产生菌及其产物的毒性必须考虑（在分类学上最好与致病菌无关）生产特性要符合工艺要求一、工业生产常用的微生物*·从自然界中分离出来就能被利用；·对野生菌株进

2、行人工诱变，得到突变株才能被利用。·使用重组DNA技术改造的菌株目前育种总趋势从野生菌转向变异菌自然选育转向代谢育种从诱发基因突变转向基因重组的定向育种。工业生产常用的微生物菌种来源工业菌种种类？产物？由于发酵工程本身的发展以及遗传工程的介入，藻类（alga）、病毒（virus）等也正在逐步地变为工业生产用的生物。尽管如此，目前人们对微生物的认识还是十分不够的。已经初步研究的不超过自然界微生物总量的10%左右。微生物的代谢产物据统计已超过一千三百多种，而大规模生产的不超过一百多种；微生物酶有近千种，而在工业上利用的不过四五十种。可见潜力是很大的。在工业生产中常用的微生物主要有细菌、酵母菌、霉菌

3、和放线菌。工业生产常用的细菌有枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)乳酸杆菌(Lactobacilluslactics)醋酸杆菌(Acetobacter)棒状杆菌(Corynebacterium)短杆菌(Brevibacterium)用于生产：生产淀粉酶(amylase）蛋白酶（proteinase）乳酸(lacticacid)醋酸(aceticacid)氨基酸(aminoacid)肌苷酸(inosinicacid)细菌（bacteria）：属于单细胞原核生物（unicellularprokaryote），以典型的二分分裂(binary)方式繁殖。细胞生长时，环状染色体（chrom

4、osome）被复制，细胞内的蛋白质等组分同时增加一倍，然后在细胞中部产生一横段间隔，染色体被分开，继而间隔分裂形成两个相同的子细胞。如间隔不完全分裂就形成链状细胞。1、常用的细菌大肠杆菌应用：对谷氨酸定量分析，生产天冬氨酸、苏氨酸、缬氨酸。乳酸杆菌应用：乳酸、干酪、奶子酒、发面、泡菜、酸奶等的制作乳杆菌属乳酸杆菌科，因发酵糖产生大量乳酸而命名。存在广泛。嗜酸性，最适ph5.5～6.0,ph3.0～4.5仍能生存，在无芽胞杆菌中其耐酸力最强。肠道乳酸杆菌可分解糖产酸，抑制致病菌及腐败菌的繁殖，乳酶生即由活的乳酸杆菌制成，可治疗消化及腹泻。酸牛奶中的乳酸杆菌也有抑制肠道致病菌的作用。龋齿活动状态与

5、唾液乳酸液杆菌计数之间有明确的相互关系。枯草芽孢杆菌应用：α-淀粉酶和中性蛋白酶的重要生产菌；有的菌株具有强烈降解核苷酸的酶系，故常作选育核苷生产菌的亲株或制取5'-核苷酸酶的菌种。枯草芽孢杆菌，是芽孢杆菌属的一种。单个细胞0.7～0.8×2～3微米，着色均匀。无荚膜，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。在遗传学研究中应用广泛，对此菌的嘌呤核苷酸的合成途径与其调节机制研究较清楚。广

6、泛分布在土壤及腐败的有机物中，易在枯草浸汁中繁殖，故名。酵母菌（yeast）酵母菌为单细胞真核生物（unicellulareukaryote），在自然界中普遍存在，主要分布于含糖质较多的的酸性环境中，如水果、蔬菜、花蜜（nectar）和植物叶子上，以及果园土壤中。石油酵母（petroleumyeast）较多地分布在油田周围的土壤中。酵母菌大多为腐生，常以单个细胞存在，以发芽形式进行繁殖。母细胞体积长到一定程度时就开始发芽。芽长大的同时母细胞缩小，在母子细胞间形成隔膜，最后形成同样大小的两个细胞。如果子芽不与母细胞脱离就形成链状细胞，称为假菌丝(pseudomycelium)。工业上用的酵母菌

7、有：啤酒酵母(Saccharomycescerevisiae)、假丝酵母(Candida)、类酵母(Saccharomycodes)等，用于酿酒(Brewing)、制造面包、制造低凝固点石油、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等。真核细胞结构示意图种类：酒精酵母、啤酒酵母、假丝酵母红酵母、面包酵母应用：生产酒精、啤酒、石油发酵脱蜡和制取蛋白质、生产脂肪啤酒酵母红酵