《菌种及培养基灭菌》PPT课件

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1、第一章菌种及培养基灭菌第一节菌种及其扩大培养一、微生物工业用菌种(一)、微生物工业对菌种的要求1、能在廉价原料制成的培养基上迅速生长和生成所需的代谢产物产量高的菌种；2、可以在要求不高、易于控制的培养条件下(糖浓度、温度、pH值、溶解氧、渗透压等)迅速生长和发酵，且所需的酶活性高，特别是在华南地区建厂，夏季气温炎热，宜选择耐高温的菌种；3、生长速度和反应速度较快，发酵周期较短菌株；4、根据代谢控制的要求，选择单产高的营养缺陷型突变菌株或调节突变菌株或野生菌株；5、选择抗噬菌体能力强的菌株，使不易

2、感染噬菌体；6、菌种纯粹，不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性；7、菌体不是病源菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素(包括抗生素、激素和毒素等)，以保证安全。(二)、常用微生物微生物在工业上的用途很广，包括化工、医药、食品、水产、国防、纺织、石油勘探及石油化工等方面。微生物总的10％左右。微生物的代谢产物据统计已超过一千三百多种，而大规模工业生产的总计不超过一百多种；微生物酶有近干种，而已在工业上利用的不过四五十种。可见，微生物资源不仅十分丰富，而且可挖掘的潜力还是很大的。二、种子扩

3、大培养(一)、扩大培养的目的1、现代的发酵工业生产规模越来越大，每只发酵罐的容积有几十立方米甚至几百立方米，要使小小的微生物在几十小时的较短时间内，完成如此巨大的发酵转化任务，那就必须具备数量巨大的微生物细胞才行。2、菌种扩大培养的目的就是要为每次发酵罐的投料，提供相当数量的代谢旺盛的种子。因为发酵时间的长短和接种量的大小有关，接种量大，发酵时间则短。将较多数量的成熟菌体接入发酵罐中，就有利于缩短发酵时间，提高发酵罐利用率，并且也有利于减少染菌的机会。要得到纯而壮的培养物，而且要获得活力旺盛的、

4、接种数量足够的培养物。(二)、种子罐级数的确定1、确定原则(1)种子罐的级数愈少，愈有利于简化工艺及控制。级数少可减少种子罐污染杂菌的机会，减少消毒及值班工作量以及减少因种子罐生长异常而造成发酵的波动。(2)应当考虑到如何才能最低限度地占用发酵罐中非合成代谢产物的运转周期。所以种子罐级数的决定取决于菌种的性质(如菌种传代后的稳定性)、孢子瓶中的孢子数、孢子发芽及菌丝繁殖速度以及发酵罐中种子培养液的最低接种量和种子罐与发酵罐的容积比。如果孢子瓶中的孢子数量较多，孢子在种子罐中发育较快，且对发酵罐的

5、最低接种量的要求亦较小，显然可采用二级发酵流程。(3)种子罐的级数随产物的品种及生产规模而定，也随着工艺条件的改变作适当的调整。例如改变种子罐的培养条件，加速孢子的发育或改进孢子瓶的培养工艺后可大大增加孢子数量等，在此基础上均有可能使三级发酵简化为二级发酵。1、实例(1)放线菌(抗生素生产)放线菌的细胞生长繁殖速度较慢，常常用三级种子扩大培养，即将种子罐中之菌丝移植到较大的种子罐中扩大培养后，再移入发酵罐中，这种流程称为三级发酵。一般50t发酵罐多采用三级发酵，有的甚至采用四级发酵，如链霉素生产

6、。(2)霉菌（酶制剂）酶制剂发酵生产也采用三级发酵。(3)细菌(谷氨酸)谷氨酸及其他氨基酸发酵所用的菌种是细菌，生长繁殖速度很快，所以采用二级发酵。二级发酵的流程如下：斜面菌种---一级种子摇床培养---二级种子罐培养----发酵罐三、种子培养方法(一)、一级种子培养方法1、液体培养法：三角瓶摇床振荡或回转式培养。2、表面法培养：茄子瓶、克氏瓶或瓷盘培养。3、固态法培养：三角瓶、蘑菇瓶、克氏瓶、培养皿等麸皮培养。(二)、二级及多级种子培养方法1、固体培养固体培养又可分为浅盘固体培养和深层固体培养

7、，统称曲法培养2、液体深层培养液体深层培养的特点是容易按照生产菌种对于代谢的营养要求以及不同生理时期的通气、搅拌、温度与培养基中氢离子浓度等影响，选择最佳培养条件，因此，目前几乎所有好气性发酵都采取液体深层培养法。现在发酵罐的容积最大为500—1000t，溶解氧、温度、pH值等均有自控仪器。3、载体培养以天然或人工合成的多孔材料代替麸皮之类的固态基质作为微生物生长的载体，营养成分可以严格控制。两步法液体深层培养每一步菌体相同而培养条件不同，因为微生物生长与产酶的最适条件往往有很大差异。四、影响种

8、子质量的因素1、培养基(1)不同类型的微生物所需要的培养基成分与浓度配比并不完全相同，产量提高是选择培养基的一个重要标准。(2)种子罐是培养菌体的，培养基的糖分要少而对微生物生长起主导作用的氮源要多．而且其中无机氮源所占的比例要大些。（3)种子罐和发酵罐的培养基成分可相同也可不同，相同也有益处。这样可使处于对数生长期的菌种移植在适宜的环境中发酵，可以大大缩短其生长过程的缓慢期。（4)对于某一菌种和具体设备条件来说，最适宜的配比完全应该进行多因素的优选，通过对比试验去确定。如果菌种的特性或设备条件