第二章生产菌种的来源
32
工业发酵菌种必须具备的基本特征
能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并能生成较 多的发酵产物； 培养条件如温度、渗透压等易于控制； 抗杂菌和抗噬菌体能力较强； 遗传稳定性高、不易退化； 不产生有害的生理活性物质或毒素（食品或医药微生 物菌株）
33
4、性能测定（毒性试验）
自然界的一些微生物在一定条件下会产毒； 除啤酒酵母、脆壁酵母、黑曲霉、米曲霉和枯草杆菌作 为食用无须作毒性试验外，其他均需 2年以上的毒性试 验； 医药卫生上的产品，还须通过安全试验和临床试验，获 得国家的药品生产许可证，方能使用； 生产性能测定； 生理生化特性、发酵周期、产品品种和产量、温度、 pH值、提取工艺等； 经自然界分离筛选获得的有价值的菌种进一步进行人工 选育。
具体方法： 在固体选择培养基中加入酶作用的底物培养微生物，能够 利用此底物的酶产生菌得以生长，并且往往会在其菌落周 围形成一透明圈。 透明圈的大小与酶活力的高低成正相关，可以作为菌种初 筛的判断标准。 如：蛋白酶、脂肪酶、果胶酶、甘露聚糖酶、淀粉酶、纤 维素酶等
22
目的微生物筛选方法的研究进展 目前土壤中能够培养的微生物不到总数的1%。 微生物的多样性及资源的开发仍然是今后若干 年的研究重点。 －－陈文新院士 分子生物学的实验手段，在微生物鉴别及特定 目标产物的筛选方面发挥了着越来越重要的作 用。如 :16SRNA同源性分析，基因序列分析及 DNA/DNA杂交技术等。
30
几种重要生物活性物质产生菌的分离方法 抗病毒药物产生菌：用小平板测定由病毒引起的细胞 变性效果，是一种有用的筛选方法；检测病毒复制中 特有的DNA复制酶和核酸合成酶的酶抑制剂，是另一 种选择性更高的筛选方法。
31
生长因子产生菌：通过观察分离菌能否促进营养 缺陷型菌株的生长来检出。 免疫激活剂产生菌：可以用细胞表面酶的抑制法， 筛选免疫激活剂产生菌； 多糖产生菌：可以通过菌落外观的观察来识别 （黏稠)
采样对象 土壤是微生物生长的大本营（材料来源越广泛，越有 可能获得新的菌种，特别是一些极端环境中）。
田园和沼泽土：细菌和放线菌为主 芽孢杆菌、病毒 油田、炼油厂：分解石油微生物 锅炉边：耐热酶制剂 污染水域：环保微生物 极端环境：适应了各种环境压力的微生物类群
4
微生物是地球上分布最广泛、物种最丰富的生物种群； 能够生活在动物和植物可以生存和不可生存的地方； 可以生产许多特殊的生理活性物质(为适应环境、生 存压力）
5
一）新菌种分离与筛选的原则
了解所需菌种的生长特性，然后制定分离、筛选方案
生产实际需要 目的代谢产物的性质
微生物可能的分类地位 微生物的生态环境
第二章
生产菌种的来源
Gaoys
发酵工程三要素
生产菌种的性能
发酵及提纯工艺条件
发酵工程
生产设备
2
一、获得生产菌种的方法 菌种是发酵工业的“灵魂”
来源： 直接向有科研单位、高等院校、工厂索取或购买，从 中筛选所需菌株； 向国家及国外菌种保藏中心索取或购买； 从一些发酵制品中分离目的菌株，如从酱油中分离蛋 白酶产生菌； 从大自然中分离筛选新的微生物菌种（所有发酵菌种 的最初来源）。
20
恒化式富集培养（连续培养） 通过改变限制性基质的浓度，来控制两类不同菌株的比 生长速率µ。通过改变稀释速率进行连续富集培养，获 得所需要的菌种。 特点： 分离得到的菌种特别适合用于连续发酵生产； 可用于分离适应某种工业生产需要特性的菌株； 可筛选出能共生的稳定混合菌群。
固体培养基常用于分离各种酶产生菌
多数样品目的菌非优势菌或数量有限，为了增加分离 成功率，可通过富集培养增加待分离菌的数量 利用不同种类微生物生长繁殖对环境和营养的要求不 同，如温度、pH、氧气、渗透压、碳源、氮源等。
P17 表2-3 几种选择性培养基分离放线菌 表2-4 分离不同微生物时常用的抗生素或试剂
15
氧控制
好氧微生物 厌氧微生物 嗜热微生物 非嗜热微生物 嗜酸微生物 嗜碱微生物
富 集
高温
pH条件
培养基营养成分（使某种碳源、氮源成为唯一碳源、氮源等） 在分离培养基上加入不同类型的抗生素
16
富集（enrichment)培养
富集培养：目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设 计一种选择性培养基，创造有利的生长条件，使目的微生物在最 适的环境下迅速生长繁殖，数量增加，由原来自然条件下的劣势 种变为人工环境下的优势种，以利分离到所需要的菌株。
12
3、菌种的分离（筛选）Separation(screening) 在自然界中获得的标本是很多种类微生物的混杂物
平板划线分离法； 纯种分离方法 平板稀释分离法； 涂布分离法等。
13
施加选择性压力分离法
菌种分离
随机分离法
小型三角瓶发酵试验，采用与工业生产相近的培养基 和培养条件。
14
1) 施加选择性压力分离法
选择性高的筛选方法 生产菌种
6
1、标本采集
1)采样和采集方法
★从特定生态系统中分离具有代表性的细菌菌群（分离 那些在唯一微环境区域中出现的菌群时，必须十分重 视样本的采集）。 ★样本采集时所需的工具通常有无菌刮铲、土样采集器、 镊子、解剖刀、手套、无菌小塑料袋和塑料瓶等。
7
2)采样的注意事项 采样时应尽可能保持相对无菌； 所采集的样本必须具有某种代表性； 采好的样必须完整地标上样本的种类及采集日期、地 点以及采集地点的地理环境条件、生态参数等，以备 查考； 采样的季节性和时间因素（真正的原地菌群的出现可 能是短暂的）； 为减少微生物数量和类型变化，采好的样及时处理， 暂不能处理的应贮存于4℃下，但贮存时间不宜过长。
11
2）物理、化学和诱饵技术等方法的预处理
不同温度处理：热处理方法可以减少材料中不耐热的菌株； 膜过滤法：浓缩水中的细胞，滤膜品种对收集菌的类型有重要影响； 离心法：可以浓缩水中的细胞； 空气搅拌法：将含孢子的空气撞击到平板上，减少分离中的细菌数 成分 pH 石蜡棒
物理
化学
诱饵法
花粉 蛇皮 毛发
将诱饵固体物质加在待分离的土壤或水中， 待其菌落长出后再铺平板分离
9
2、采样标本预处理 在分离之前，对含微生物的采集标本进行预处理，可 大大提高菌种分离的效率。
增殖培养 物理、化学和诱饵技术等方法的预处理（P16）
10
1）增殖培养
通过配制选择性培养基，选择一定的培养条件来控制。 如碳源的控制： 唯一碳源的确定，糖、淀粉、纤维素、石 油等 大肠杆菌，用麦康凯培养基； 沙门氏菌，用胆硫琼脂平板
3
二、生产菌种的分离（separation）
新菌种的分离:从混杂的各类微生物中依照生产的要 求、菌种的特性，采用各种筛选方法，快速、准确地 把所需要的菌种挑选出来； 实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌，也必须重 新进行分离纯化； 优良的菌种的筛选和分离，必须要有合适的工艺条件 和合理先进的设备与之配合。
34
如何获得生产菌种？
35
Thank you for your attention!
稀释法、扩散法和抑菌圈法等。
稀释法：将抗生素或发酵产物按一定倍数逐级稀 释，每级接种一定浓度的指示菌，经过一定时间 培养后便可得到抑制指示菌生长的最大稀释倍数， 再与标准抗菌物质作比较，就可推算出发酵产物 的相对抑菌强度（效价）。
26
扩散法：将抗生素或发酵液通过一定的载体置于平 板上，由于扩散作用，平板上可形成一个以加样处 为中心的浓度梯度圈，离中心越远，浓度越小。事 先在平板上涂布指示菌，经过一定时间培养后，浓 度高的地方指示菌不能生长，浓度低的地方能生长， 就可形成一个抑菌圈，观察抑菌圈的大小。
底物（营养成分） 培养温度 抗生素
pH条件 培养时间 氧的控制
目的微生物在种群中占优势
17
抑 制 不 需 要 的 菌 类
控 制 培 养 条 件
控 制 营 养
18
富集培养的方法
分批式富集培养（摇瓶培养）
施加选择性压力培养法
恒化式富集培养（连续培养）
19
分批式富集培养（摇瓶培养）
分批式富集培养：将富集培养物转接到新的同一种 培养基中，重新建立选择性压力，如此重复转种几次 后，再取此富集培养物接种到固体培养基上，以获得 单菌落。 分批式富集培养中，转种的时间是关键，应在所需 菌种占优势情况下转种。
23
菌种分离的两种方案
定向培养:采用特定的有利于目 的微生物富集的条件，进行培 养。 随机分离方法：不能提供任何 有助于筛选产生菌的信息时只 能通过随机分离的办法
24
2）随机分离方法
有些微生物的产物对产生菌的筛选没有直接的 选择性指示作用，因此利用随机分离的方法进 行分离。
25
抗生素产生菌的筛选和分离
27
试验菌的选择是成功的关键，它直接与检 出的灵敏性、抗菌素的活性和抗菌谱有关； 专一性强的筛选技术，主要是利用与抗生 素作用机制相关的酶、酶抑制剂、激活剂、 抗体等
28
几种重要生物活性物质产生菌的分离方法
抗肿瘤药物产生菌：利用DNA修复能力突变株进行 抗肿瘤药物的筛选；
几种重要生物活性物质产生菌的分离方法 酶抑制剂（药物）产生菌：某种化合物能在体外抑制 某种关键的人体酶，它就可能在体内有药理作用。故 主要选择与生理和病理关系明确的酶为靶酶进行筛选
合集下载
第二章发酵工业微生物菌种制备原理和技术-PPT
筛选一些具有特殊性质得微生物时,需根据该微生物独特 得生理特性到相应得地点采样(极端环境)。如:
高温酶产生菌:温度较高得南方,或温泉、火山爆发处 及北方得堆肥中采集样品;
低温酶产生菌:寒冷得地方,如南北极地区、冰窖、深 海中采样;
耐压菌:海洋底部采样。 耐高渗透压酵母菌:通常到甜果、蜜饯或甘蔗渣堆积处
菌种纯化就是指在特定环境中只让1种来自同一祖先得微生物 群体生存得技术。
菌株分离、筛选虽为两个环节,但却不能绝然分开,因为分离中 得一些措施本身就具有筛选作用。工业微生物产生菌得筛选 一般包括两大部分:一就是从自然界分离所需要得菌株,二就是 把分离到得野生型菌株进一步纯化并进行代谢产物鉴别。
3、分离思路
从自然界筛选
B、采样季节:以温度适中,雨量不多得秋初为好。
C、采土方式:在选好适当地点后,用小铲子除去表土,取 离地面5-15cm处得土约10g,盛入清洁得牛皮纸袋或塑 料袋中,扎好,标记,记录采样时间、地点、环境条件等, 以备查考。为了使土样中微生物得数量与类型尽少变 化,宜将样品逐步分批寄回,以便及时分离。
别出来。
抗生素筛选
6、生产性能得测定
由于纯种分离后,得到得菌株数量非常大,如果对每 一菌株都作全面或精确得性能测定,工作量十分巨大, 而且就是不必要得。一般采用两步法,即初筛与复筛, 经过多次重复筛选,直到获得1～3株较好得菌株,供 发酵条件得摸索与生产试验,进而作为育种得出发菌 株。这种直接从自然界分离得到得菌株称为野生型 菌株,以区别于用人工育种方法得到得变异菌株(亦 称突变株)。
采样。如有人曾在花蜜中分离到一株能耐30%高糖得耐 高渗透压得酵母菌。
(3)含微生物样品得富集培养(优化得过程) ----施加选择性压力分离法
《菌种的来源》PPT课件 (2)
50, 60年代以氨基酸发酵为代表的代谢控制发酵，是 发酵工业发展历史上的一个转折点：
代谢控制发酵：用人工诱变的方法，有意识地改变微生 物的代谢途径，最大限度地积累产物，这种发酵形象地 称为代谢控制发酵，最早在氨基酸发酵中得到成功应用。
5
菌种的来源
❖ 已工业化产品生产菌的介绍
AK:天冬氨酸激酶
HD:高丝氨酸脱氢酶 HT:高丝氨酸转乙酰酶
24
菌种的来源
❖ 菌株选育、分子改造
自然选育在工业生产上的意义
问题： 高产菌株是正突变高，还是负突变高？
回复突变：高产菌株在传代的过程中，由于自然突变导致 高产性状的丢失，生产性能下降，这种情况我们称为回复 突变 自然选育虽然突变率很低，但却是工厂保证稳产高产的 重要措施。
25
菌种的来源
❖ 菌株选育、分子改造
37
菌种的来源
❖ 菌株选育、分子改造
DNA shuffling
Fragment
Reassemble
Select best
with DNAseI
X
X
XXX
XX
X
XX
fragments
XXX
X
X
XX
recombinants
XXX
X
XXX X
XXX X
XXX X
XX XXX X X X X X
XX X
X
自然选育操作步骤： 一般习惯上将自然选育称为菌种的分离纯化。 单细胞(孢子)悬液的制备 平板分离
挑选单菌落(注意形态的观察)
发酵试验
26
菌种的来源
❖ 菌株选育、分子改造
二、诱变育种
用各种物理、化学的因素人工诱发基因突变进行的筛选， 称为诱变育种
代谢控制发酵：用人工诱变的方法，有意识地改变微生 物的代谢途径，最大限度地积累产物，这种发酵形象地 称为代谢控制发酵，最早在氨基酸发酵中得到成功应用。
5
菌种的来源
❖ 已工业化产品生产菌的介绍
AK:天冬氨酸激酶
HD:高丝氨酸脱氢酶 HT:高丝氨酸转乙酰酶
24
菌种的来源
❖ 菌株选育、分子改造
自然选育在工业生产上的意义
问题： 高产菌株是正突变高，还是负突变高？
回复突变：高产菌株在传代的过程中，由于自然突变导致 高产性状的丢失，生产性能下降，这种情况我们称为回复 突变 自然选育虽然突变率很低，但却是工厂保证稳产高产的 重要措施。
25
菌种的来源
❖ 菌株选育、分子改造
37
菌种的来源
❖ 菌株选育、分子改造
DNA shuffling
Fragment
Reassemble
Select best
with DNAseI
X
X
XXX
XX
X
XX
fragments
XXX
X
X
XX
recombinants
XXX
X
XXX X
XXX X
XXX X
XX XXX X X X X X
XX X
X
自然选育操作步骤： 一般习惯上将自然选育称为菌种的分离纯化。 单细胞(孢子)悬液的制备 平板分离
挑选单菌落(注意形态的观察)
发酵试验
26
菌种的来源
❖ 菌株选育、分子改造
二、诱变育种
用各种物理、化学的因素人工诱发基因突变进行的筛选， 称为诱变育种
菌种的来源—食用菌菌种的概念与类型(食用菌生产技术课件)
不能够进行人工栽 培如：大兴安岭泥
碳中的蘑菇
能够进行人工栽培， 如榆黄蘑
3
作物生产技术
二、 菌种的类型
（一）以生产繁殖程序 和使用目的不同可分为母种、 原种和栽培种。
食用菌生产技术
食用菌菌种
4
作物生产技术
食用菌生产技术
1、母 种 名称：又叫一级菌种、试管菌种、斜面菌种、保藏菌种、再生菌种。 来源：通过分离方法获得的纯菌丝体。 用途：用于生产原种、菌种的保藏和扩繁再生，扩繁不能超过4次。 特点：菌丝弱而少，不可以直接用于栽培。 承装容器：试管或培养皿。
3、栽培菌种 名称：又叫生产菌种、三级菌种、袋装菌种 来源：是由原种扩大培养而成，用于接种栽培袋或直接出菇。 用途：用于栽培生产。 特点：菌丝多而粗状，适应力较强。 承装容器：聚丙烯袋或聚乙烯袋比较多，亦或液体菌种发酵罐。
11
作物生产技术
不能用于再扩大繁殖菌种！
食用菌生产技术
黑木耳栽培种
杏鲍菇栽培种
5
作物生产技术
食用菌生产技术
灵芝母种
菇类母种
母种培养箱内培养
培养皿母种培养基准备
6
作物生产技术
食用菌生产技术
培 养 皿 母 种 培 养 基 准 备
7
作物生产技术
食用菌生产技术
2、原 种 名称：又叫二级菌种、瓶装菌种。 来源：通过母种扩大到粗放的一些培养基上培养而来。 用途：原种用于生产栽培种（三级菌种）。 特点：菌丝多而粗状，适应力较强。 承装容器：瓶或袋
8
作物生产技术
木屑菌种
食用菌生产技术
玉米粒菌种
麦粒菌种
塑料袋
玻璃瓶
塑料瓶
9
作物生产技术
【发酵工艺学总论】第二章_工业发酵菌种
代表微生物类型 革兰氏阳性球菌
高产培养基设计的几个原则
制备一系列的培养基，其中有各种类型的养分成为 生长限制因素； 使用一聚合或复合形式的生长限制养分； 避免使用容易同化的碳源或氮源，防止分解代谢物 阻遏； 确定含有所需的辅因子（Co2+,Mg2+,Mn2+,Fe2+）； 使用pH缓冲剂以减少pH变化； 前体、促进剂及抑制剂的采用。
酶发酵生产常用的微生物
微生物
枯草芽孢杆菌 大肠杆菌 黑曲霉 米曲霉 青霉 木霉 根霉
生产的酶类
α -淀粉酶、蛋白酶、β -葡聚糖酶、碱性磷酸酶等 谷氨酸脱羧酶、天冬氨酸酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等 糖化酶、 α -淀粉酶、酸性蛋白酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、过氧化氢 酶、核糖核酸酶、脂肪酶、纤维素酶等 糖化酶和蛋白酶、氨基酰化酶、磷酸二酯酶、果胶酶等 葡萄糖氧化酶、果胶酶、纤维素酶、磷酸二酯酶、脂肪酶、凝乳酶、核 酸酶等 纤维素酶等 糖化酶、 α -淀粉酶、转化酶、酸性蛋白酶、核糖核酸酶、脂肪酶、果 胶酶、纤维素酶等
样品的预处理
目的：提高分离效率 方法：
物理方法：热处理（减菌）；膜过滤法（浓缩）； 离心法（浓缩） 化学方法：通过在培养基中添加某些化学成分来增加特
定微生物的数量。
几丁质——放线菌；CaCO3——嗜碱性放线菌
诱饵法
石蜡、花粉、蛇皮、毛发等
分离方法的选择
根据目的菌有无选择性特征来选择分离方法 菌种的营养特征独特 选择性分离 生长特征独特 无选择性特征 根据产物的特征进行 随机分离
增加混合菌群中所需菌株数量的一种技术 技术特点：给混合菌群提供一些有利于目的菌株生长 或不利于目的菌以外的其他菌型生长的条件 培养方式 分批培养方式：以最大比生长速率 （μmax）筛选， 存在选择压力的控制、移种时间和次数等问题 连续培养方式：以比生长速率（ μ）筛选
第二章发酵工业微生物菌种ppt课件
2019
-
7
(1) 曲霉属(Asprgillus)：曲霉种类繁多、分布 广泛，工业上利用曲霉生产各种酶制剂和有机 (2) 青霉属（Penicillium）：j既是使果实腐 酸。如米曲霉（ Asp. oryzae）用于酿酒和L败和实物变坏的有害菌，又是青霉素后葡萄 乳酸生产。制酱油用的酱油曲霉以及制造柠檬 糖酸的产生菌。 酸、草酸、葡萄糖酸和糖化酶、酸性蛋白酶、 (3) 根霉属（Rhizopus）：用于米酒、黄 果胶酶、单宁酶等的黑曲霉 (Asp. niger)。 酒生产。此外，广泛用作淀粉糖化菌、有机 酸发酵以及甾体转化等许多方面。 (4) 毛霉属（Mucor）：产生蛋白酶，有分 解大豆蛋白的能力。腐乳、酱油、转化甾族 化合物。土曲霉：衣康酸
11
连续培养菌种的筛选 比生长速率(u):每克菌体每小时增长的 菌体量.u=1/XdX/dt.
2019
-
12
比生长速率u
A B
r
2019 -
基质浓度
13
限 制 性 基 质
当进行流加时基质浓度<r 时,A菌先被洗出; 当进行流加时基质浓度>r 时,,B菌先被洗出;
培养液
固体培养法
2019 14
2.随机分离方法 （1）.抗生素产生菌筛选 试验菌的灵敏性，以及与抗生素有关的酶、 酶的抑制剂（例如棒酸）、激活剂、抗体 等建立起来的高灵敏度、专一的检测技术。 （2）.药理活性化合物的筛选 （3）.生长因子产生菌的筛选 （4）.多糖生产菌的筛选 （5）.免疫激活剂产生菌的分离
2019
-
3
(3) 乳酸菌：由糖类生成乳酸的一类细菌总称为乳 酸菌，有乳链球菌和乳酸杆菌之分，主要用来制 造乳制品。凡发酵产物中只有乳酸者，称为同型 乳酸发酵；凡发酵产物中除乳酸外还有乙酸等和 CO2者，称为异型乳酸发酵。肠膜状明串珠菌属 于乳酸菌族，是制药工业生产有旋糖酐的重要菌。 (4) 大肠杆菌：工业上利用大肠杆菌的谷氨酸 脱羧酶，进行谷氨酸定量分析。还可以利用 大肠杆菌制取天冬氨酸、苏氨酸和缬氨酸等。 医药方面用它制造治疗白血症的天冬酰胺酶。 另外，在研究细菌遗传变异方面，以及构建 基因工程菌时，大肠杆菌是理想的研究材料。
菌种的来源—母种转管技术(食用菌生产技术课件)
置于恒温培养箱中避光培养。
5
作物生产技术 母种转管过程中需要注意的事项
注意：
原老种块勿再接入，接种种块不易太大。 试管口离开酒精灯火焰的无菌区范围。 试管口、瓶口尽量向下轻斜。 提前备好无菌棉塞，以更换受潮的棉塞。 转管过程中人员在接种室内不要走动。 及时清除杂物，保持台面干净清洁。
食用菌生产技术
作物生产技术
食用菌生产技术
项目二 菌种的来源
任务三 母种转管技术
1
作物生产技术 母种转管的概念
母种转管是指将分离培养成的 母种菌丝体，无菌操作移接于另外 空白试管培养基上，这个操作过程 叫做转管或转代。
食用菌生产技术
转管操作流程图
2
作物生产技术 母种转管所需要用到的设备与用具
食用菌生产技术
1.超净工作台 2.酒精灯 3.接种钩 4.接种铲 5.75%酒精棉球 6.95%酒精 7.工具支架 8.PDA斜面培养基 9.平皿
6
3
作物生产技术 无菌操作规程
要点：
接种环境消毒灭菌 提前开启超净工作台及 紫外线灯
换好工作服，清洗双手
酒精棉球消毒双手
试管口靠近灯焰；转管 动作快，时间勿太长。养
食用菌生产技术
试管每7支或10支一捆，贴好 标签，注明品种名称及日期等， 使用牛皮纸将棉塞端包好。
第二章生产菌种的来源
富 集
高温
pH条件
培养基营养成分（使某种碳源、氮源成为唯一碳源、氮源等） 在分离培养基上加入不同类型的抗生素
16
富集（enrichment)培养
富集培养：目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设 计一种选择性培养基，创造有利的生长条件，使目的微生物在最 适的环境下迅速生长繁殖，数量增加，由原来自然条件下的劣势 种变为人工环境下的优势种，以利分离到所需要的菌株。
多数样品目的菌非优势菌或数量有限，为了增加分离 成功率，可通过富集培养增加待分离菌的数量 利用不同种类微生物生长繁殖对环境和营养的要求不 同，如温度、pH、氧气、渗透压、碳源、氮源等。
P17 表2-3 几种选择性培养基分离放线菌 表2-4 分离不同微生物时常用的抗生素或试剂
15
氧控制
好氧微生物 厌氧微生物 嗜热微生物 非嗜热微生物 嗜酸微生物 嗜碱微生物
27
试验菌的选择是成功的关键，它直接与检 出的灵敏性、抗菌素的活性和抗菌谱有关； 专一性强的筛选技术，主要是利用与抗生 素作用机制相关的酶、酶抑制剂、激活剂、 抗体等
28
几种重要生物活性物质产生菌的分离方法
抗肿瘤药物产生菌：利用DNA修复能力突变株进行 抗肿瘤药物的筛选；
几种重要生物活性物质产生菌的分离方法 酶抑制剂（药物）产生菌：某种化合物能在体外抑制 某种关键的人体酶，它就可能在体内有药理作用。故 主要选择与生理和病理关系明确的酶为靶酶进行筛选
3
二、生产菌种的分离（separation）
新菌种的分离:从混杂的各类微生物中依照生产的要 求、菌种的特性，采用各种筛选方法，快速、准确地 把所需要的菌种挑选出来； 实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌，也必须重 新进行分离纯化； 优良的菌种的筛选和分离，必须要有合适的工艺条件 和合理先进的设备与之配合。
高温
pH条件
培养基营养成分（使某种碳源、氮源成为唯一碳源、氮源等） 在分离培养基上加入不同类型的抗生素
16
富集（enrichment)培养
富集培养：目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设 计一种选择性培养基，创造有利的生长条件，使目的微生物在最 适的环境下迅速生长繁殖，数量增加，由原来自然条件下的劣势 种变为人工环境下的优势种，以利分离到所需要的菌株。
多数样品目的菌非优势菌或数量有限，为了增加分离 成功率，可通过富集培养增加待分离菌的数量 利用不同种类微生物生长繁殖对环境和营养的要求不 同，如温度、pH、氧气、渗透压、碳源、氮源等。
P17 表2-3 几种选择性培养基分离放线菌 表2-4 分离不同微生物时常用的抗生素或试剂
15
氧控制
好氧微生物 厌氧微生物 嗜热微生物 非嗜热微生物 嗜酸微生物 嗜碱微生物
27
试验菌的选择是成功的关键，它直接与检 出的灵敏性、抗菌素的活性和抗菌谱有关； 专一性强的筛选技术，主要是利用与抗生 素作用机制相关的酶、酶抑制剂、激活剂、 抗体等
28
几种重要生物活性物质产生菌的分离方法
抗肿瘤药物产生菌：利用DNA修复能力突变株进行 抗肿瘤药物的筛选；
几种重要生物活性物质产生菌的分离方法 酶抑制剂（药物）产生菌：某种化合物能在体外抑制 某种关键的人体酶，它就可能在体内有药理作用。故 主要选择与生理和病理关系明确的酶为靶酶进行筛选
3
二、生产菌种的分离（separation）
新菌种的分离:从混杂的各类微生物中依照生产的要 求、菌种的特性，采用各种筛选方法，快速、准确地 把所需要的菌种挑选出来； 实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌，也必须重 新进行分离纯化； 优良的菌种的筛选和分离，必须要有合适的工艺条件 和合理先进的设备与之配合。
工业生产中常用的微生物菌种1
5、白地霉 ( Geotrichum candidum )
节孢子单个或连接成链 白地霉菌体蛋白营养价值很高，可供食用和饲 料用，也可用来提取核酸，在废料废水的利用上很 用价值
6、产黄头孢霉 ( Cephalosporium chrysogen ) 头孢霉素、先锋霉素 营养菌丝分隔； 分生孢子梗短，大多从 气丝上生出； 分生孢子从顶端长出后 推至侧旁，靠黏液连成 假头状，遇水散开
4、诺卡氏菌属 (Norcadia)
一般无气丝，基丝培养十几小时形成横隔，并 断裂成杆状或球状孢子。 菌落较小，边缘多呈树根毛状。 生产利福霉素、蚊霉素 等
5、孢囊链霉菌属 (Streptosporangium)
孢子丝盘卷成球形孢囊，内形成孢囊孢子，孢囊孢 子无鞭毛 产多霉素、创新霉素
第二节
第三节
菌种来源
菌种选育
第四节
菌种保藏
第一节 发酵工业常用的微生物p69
一、发酵工业对微生物菌种的要求
尽管工业用微生物菌种多种多样，但作为大规模生 产，选择菌种应遵循以下原则： 1、能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并形成 所需的代谢产物，产量高。 2、可以在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵， 且所需酶活力高。 3、根据代谢控制的要求，选择单产高的营养缺陷型突 变株或调节突变株或野生菌株。
1、链霉菌属 ( Streptomyces )
灰色链霉菌(Streptomyces griseus) 生产链霉素 金霉素链霉菌 (Streptomyces aureofaciens)
在PDA培养基上生长时，基内菌丝产生金黄 色色素
生产金霉素 红霉素链霉菌 (Streptomyces erythreus) 产红霉素
第三组 长宽比大于2
菌种来源ppt课件
➢ 移植时间是关键，应在所需菌种确已占优势的情况下 进行。
精选ppt
14
五、利用固体平板的生化反应进行分离 （方法之一）
利用特殊的分离培养对大量混杂微生物进行初步 分离的方法。 分离培养基是根据目的微生物特殊的生理特性或 利用某些代谢产物生化反应来设计的。 可显著提高分离效率
透明圈法
变色圈法 精选ppt 生长圈法
一般要求采用廉价的培养基或使用来源丰 富的原料
3、菌的稳定性
4、菌的产物得率和产物在培养液中的浓度
5、菌对所采用的设备和生产过程的适应性
6、容易从培养液中回收产物
3-6是用来衡量菌种的生产性能，如能满足这几条，便
有希望成为效益高的生产菌株
精选ppt
6
三、含微生物样品的采集
土壤较（复丰杂富、；5应-2根5cm据、分土离质目、酸的碱灵度活、掌植握被状况、地理条件、季节）
分离与筛选菌种的具体做法一般分4个步骤：
样品采集
增殖培养
纯种分离
生产性能测定
精选ppt
3
调查研究（包括资料查阅） 试验方案设计
序筛 选
采样
工
增殖条件探索
第一次增殖培养
作
第一次平板分离 第二次增殖培养
程
第一次原种斜面
根据实际情况进 行定量或半定量 测定
第二次平板分离 第二次原种斜面
定量或半定量测定
初筛精（选1pp株t 1瓶）
精选ppt
13
➢ 其要领是提供一些有利于所需菌株生长或不利于其 他菌型生长的条件，例如，供给特殊的基质或加入某些 抑制剂。
控制氧可将好氧微生物和厌氧微生物分开； 在分离培养中加入抗生素或某试剂可增加选择性 高如温分下离培真养菌可可将在土嗜豆热培微养生基物中加和入非链嗜霉热素微； 生物分开； ➢质控，需制从注分p而H离意可改细，菌分变所或离选需放嗜择菌线酸压菌型或力可生在嗜。长培碱的养微结基生中果物加有入；时制会霉改菌素变等培养基的性 ➢高重糖复或移高植盐几培次养后基接可种分少离量耐已高富渗集透的压培微养生物物到；固体培养 基上。
精选ppt
14
五、利用固体平板的生化反应进行分离 （方法之一）
利用特殊的分离培养对大量混杂微生物进行初步 分离的方法。 分离培养基是根据目的微生物特殊的生理特性或 利用某些代谢产物生化反应来设计的。 可显著提高分离效率
透明圈法
变色圈法 精选ppt 生长圈法
一般要求采用廉价的培养基或使用来源丰 富的原料
3、菌的稳定性
4、菌的产物得率和产物在培养液中的浓度
5、菌对所采用的设备和生产过程的适应性
6、容易从培养液中回收产物
3-6是用来衡量菌种的生产性能，如能满足这几条，便
有希望成为效益高的生产菌株
精选ppt
6
三、含微生物样品的采集
土壤较（复丰杂富、；5应-2根5cm据、分土离质目、酸的碱灵度活、掌植握被状况、地理条件、季节）
分离与筛选菌种的具体做法一般分4个步骤：
样品采集
增殖培养
纯种分离
生产性能测定
精选ppt
3
调查研究（包括资料查阅） 试验方案设计
序筛 选
采样
工
增殖条件探索
第一次增殖培养
作
第一次平板分离 第二次增殖培养
程
第一次原种斜面
根据实际情况进 行定量或半定量 测定
第二次平板分离 第二次原种斜面
定量或半定量测定
初筛精（选1pp株t 1瓶）
精选ppt
13
➢ 其要领是提供一些有利于所需菌株生长或不利于其 他菌型生长的条件，例如，供给特殊的基质或加入某些 抑制剂。
控制氧可将好氧微生物和厌氧微生物分开； 在分离培养中加入抗生素或某试剂可增加选择性 高如温分下离培真养菌可可将在土嗜豆热培微养生基物中加和入非链嗜霉热素微； 生物分开； ➢质控，需制从注分p而H离意可改细，菌分变所或离选需放嗜择菌线酸压菌型或力可生在嗜。长培碱的养微结基生中果物加有入；时制会霉改菌素变等培养基的性 ➢高重糖复或移高植盐几培次养后基接可种分少离量耐已高富渗集透的压培微养生物物到；固体培养 基上。
微生物工程
微生物工程试卷题型分配:名词解释： 15题共45分简答题： 7题共35分论述题： 2题共20分第一章概论1.微生物工程:即是指发酵工程，指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术.2.简述微生物工程发展简史（四个阶段特征）:天然发酵,纯培养技术,深层培养技术,微生物工程.3.简述微生物工程组成及研究内容:从广义上讲，由三部分组成：上游工程,发酵工程，下游工程。
微生物工程研究内容：无菌生长技术，计算机控制技术，种子培养和生产培养工艺技术，小试中试动力学模型，发酵工程工艺放大。
第二章生产菌种的来源1.试述生产菌种的来源及其分离思路来源：根据资料直接向科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买；从大自然中分离筛选新的微生物菌种。
分离思路：依照生产要求、产物性质、菌种特性（分类地位及生态环境），设计各种筛选方法，快速、准确地把所需要的菌种挑选出来2.试述生物物质产生菌的分离纯化和筛选步骤定方案：查阅资料，了解所需菌种的生长培养特性。
标本采集：有针对性地采集样品增殖：人为地通过控制养分或培条件，使所需菌种增殖培养后，在数量上占优势。
分离：利用分离技术得到纯种。
性能鉴定发酵性能测定：进行生产性能测定。
这些特性包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温度、最适 pH值、提取工艺等。
第三章微生物代谢调节及代谢工程1.新陈代谢（分解代谢、合成代谢）：是指发生在活细胞中的各种分解代谢和合成代谢的总和。
分解代谢：指复杂的有机物分子通过分解代谢酶系的催化，产生简单分子、腺苷三磷酸（ATP）形式的能量和还原力（或称还原当量，一般用[H]来表示）的作用。
合成代谢：与分解代谢正好相反，是指在合成代谢酶系的催化下，由简单小分子、ATP形式的能量和[H]形式的还原力一起合成复杂大分子的过程。
2.酶活性调节：酶分子水平上的一种代谢调节，通过改变酶分子活性来调节新陈代谢的速率，包括：酶活性的激活和抑制两个方面。