生化工艺 教学课件 作者 盛成乐 主编 王世娟 主审第二章 种子制备.ppt

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1、种子制备第二章种子制备第一节工业微生物菌种概述第二节菌种的选育第三节种子的扩大培养第四节种子质量的控制第一节工业微生物菌种概述一、常见工业微生物菌种工业上经常用到的微生物和经常遇到的杂菌主要有细菌、放线菌、霉菌、酵母菌、病毒等。1．细菌细菌是自然界分布最广、数量最多、与人类关系最密切的一类微生物，属单细胞原核生物，体积很小，以较典型的二分分裂方式繁殖。其基本结构是核区、细胞质、细胞膜、细胞壁，一般都具有核糖体、质粒，部分细菌有鞭毛、荚膜或产生芽孢。细胞生长时，环状DNA染色体复制，细胞内的蛋白质等组分同时增加一倍，然后在细胞

2、中部产生一横段间隔，染色体分开，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。第一节工业微生物菌种概述工业生产常用的细菌主要是杆菌，如枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等。用于生产淀粉酶、乳酸、醋酸、氨基酸和肌苷酸等2．放线菌放线菌因菌落呈放线状而得名。它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。大多腐生，少数寄生。放线菌主要以无性孢子进行繁殖，也可借菌丝片段进行繁殖。后一种繁殖方式见于液体沉没培养中。其生长方式是菌丝末端伸长和分支，彼此交错成网状结构，成为菌丝体

3、。菌丝长度既受遗传性的控制，又与环境相关。在液体沉没培养中由于搅拌器的剪应力作用，常常形成短的分支旺盛的菌丝体，或呈分散生长，或呈菌丝团状生长。第一节工业微生物菌种概述目前放线菌最大的经济价值在于能产生多种抗生素。从微生物中发现的抗生素，又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一下几个属：链霉菌属、小单孢菌属和诺卡菌属等。此外，放线菌在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理方面也有所应用。第一节工业微生物菌种概述3．霉菌霉菌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

4、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，大多数为好氧性，多腐生，少数寄生。霉菌的繁殖能力很强，它以无性孢子和有性孢子进行繁殖，多以无性孢子繁殖为主。其生长方式是菌丝末端的伸长和顶端分支，彼此交错呈网状。菌丝的长度既受遗传性的控制，又受环境的影响，其分支数量取决于环境条件。菌丝或呈分散生长，或呈菌丝团状生长。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霉制剂、抗生素、有机酸及甾体激素等。第一

5、节工业微生物菌种概述4．酵母菌酵母菌为单细胞真核生物，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。酵母菌多为腐生，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母细胞，如果子芽不与母细胞脱离就形成链状细胞，称为假菌丝。在发酵生产旺期，常出现假菌丝。酵母菌是人类最早大规模利用的微生物，目前工业上用的酵母菌有：啤酒酵母、假丝酵母、类酵母等。分别用

6、于酿酒、制造面包、生产脂肪酶以及生产可食用、药用和饲料用酵母菌体蛋白等。第一节工业微生物菌种概述5．噬菌体噬菌体是一些专门感染菌类的病毒的总称。病毒是一类比细菌小，没有细胞结构，不能独立生活的微生物。病毒虽然结构简单、形体极其微小，甚至在细胞外不表现出生命活性，但一旦侵入活细胞，就会利用宿主细胞提供的原料、能量和合成场所，在细胞内合成病毒，并最后导致宿主细胞破裂，释放出大量合成好的新病毒。在发酵工业中，一旦污染了噬菌体，轻则使发酵周期延长，发酵单位产量下降，重则造成“倒罐”，使发酵失败，造成巨大经济损失。第一节工业微生物菌种

7、概述二、工业微生物菌种的筛选微生物菌种使工业发酵生产的重要条件，优良菌种不仅能提高发酵产品的产量、原料的利用率，而且缩短生产周期，改进工艺条件等密切相关。因此，必须充分重视优良菌种的筛选、选育、保藏和培养等工作。而这其中，筛选得到一个优良的菌株是第一步。1．微生物——生物产物的来源不管过去、现在和将来，微生物都是各种生物活性产物的丰富资源。微生物产生的生物活性物质很多，有初级代谢产物，如氨基酸、维生素等；有次级代谢产物，如抗生素等。要获得所需生物特性的新产物，关键在于两点，一是生物产物的来源——微生物的选择；二是采用什么样的

8、筛选方案（检测系统）。第一节工业微生物菌种概述尽管从发现微生物到现在的几百年间，科学家们对微生物做了大量的研究工作，但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