发酵工业菌种(精选)
发酵工艺 第2章 发酵工业微生物菌种制备原理和技术
微生物菌种保藏机构名称和缩写
中国 缩写
ACCC
SH IA CCGMC AS-IV
CAF
IFFI
ID IV CIVBP
名称 中国农业微生物菌种保藏管理中 心 上海市农业科学院食用菌研究所 中国医学科学院抗菌素研究所 普通微生物菌种保藏管理中心 中国科学院武汉病毒研究所 中国林业科学院菌种保藏管理中 心 轻工业部食品发酵工业科学研究 所 中国医学科学院皮肤病研究所 中国医学科学院病毒研究所 中国兽医药品监察所
最常用的工业微生物
放线菌
– 链霉菌属 – 小单孢菌属 – 地中海诺卡氏菌 – 米苏里游动放线菌
藻类
藻类包括数种不同类以光 合作用产生能量的生物。 它们一般被认为是简单的 植物，并且一些藻类与比 较高等的植物有关。虽然 其它藻类看似从蓝绿藻得 到光合作用的能力，但是 在演化上有独立的分支。 所有藻类缺乏真的根、茎、 叶和其它可在高等植物上 发现的组织构造。藻类与 细菌和原生动物不同之处， 是藻类产生能量的方式为 光合自营性 ；琼脂（棕 藻）
国外重要菌种保藏机构
1、ATCC：美国模式培养物（菌）保藏中心 2、NRRL：美国农业部北方开发利用研究部 3、CSH：美国冷泉港研究所 4、IAM：日本东京大学应用微生物研究所 5、IFO：日本发酵研究所（大阪） 6、NCTC：英国国立标准菌种收藏所 7、CBS：荷兰真菌中心保藏所
三、生产中常用菌种的分离、选 育（screening ）
（一）微生物菌种的分离 四步骤： 样品采集 增值培养 纯种分离 生产性能的测定
1.施加选择压力分离法
施加选择性压力分离法
主要是利用不同种类的微生物其生长繁殖对环境和营 养的要求不同，如温度、pH、渗透压、氧气、碳源、 氮源等，人为控制这些条件，使之利于某类或某种微 生物生长，而不利于其他种类微生物的生存，以达到 使目的菌种占优势．而得以快速分离纯化的目的。如 可以控制培养时的氧，可将好氧微生物和厌氧微生物 分开；通过控制温度，可将嗜热微生物和非嗜热微生 物分开；控制pH，可将嗜酸、嗜碱微生物分离等。在 分离培养基中也可以加入不同的抗生素或试剂来增加 选择性。如在分离放线菌和细菌时，可加入抗真菌抗 生素；分离真菌时，可加入抗细菌药物。
发酵工业中常用常见的酵母菌
发酵工业中常用常见的酵母菌（一）酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）这是发酵工业上最常用的菌种之一（图2-84）。
按细胞长与宽的比例可将其分为三组。
1）细胞多为圆形或卵形，长与宽之比为1～2。
这类酵母除了用于酿造饮料酒和制作面包外，还用于乙醇发酵。
其中德国2号和12号（RasseII和RasseXII）最有名，但因其不能耐高浓度盐类，故只适用于以糖化的淀粉质为原料生产乙醇和白酒。
2）细胞形状以卵形和长卵形为主，也有些圆形或短卵形细胞，长与宽之比通常为2。
常形成假菌丝，但不发达也不典型。
这类酵母主要用于酿造葡萄酒和果酒，也可用于酿造啤酒、蒸馏酒和酵母生产。
葡萄酒酿造业称此为葡萄酒酵母（Sac．ellisoideus）。
3）大部分细胞长宽之比大于2，它以俗名为台湾396号酵母为代表。
我国南方常将其用于糖蜜原料生产乙醇。
其特点为耐高渗压，可忍受高浓度盐类。
该酵母原称魏氏酵母（Sac．willanus）。
在啤酒酿造中最早采用的酵母是卡尔斯伯啤酒厂的E．C．Hansen（1842～1909年）在1883年分离的卡尔斯伯酵母（Saccharomyces carlsbergensis），这是一种底面发酵酵母。
酿酒酵母也可用于啤酒酿造，但属上面发酵酵母，这两种酵母发酵的过程和啤酒风味都有所不同。
目前在分类上皆采用酿酒酵母的学名。
底面发酵酵母其细胞为圆形或卵圆形，直径为5～10μm。
它与酿酒酵母在外形上的区别是，卡氏酵母部分细胞的细胞壁有一平端。
另外，温度对这两类酵母的影响也不同。
在高温时，酿酒酵母比卡氏酵母生长得更快，但在低温时卡氏酵母生长较快。
酿酒酵母繁殖速度最高时的温度为33℃，而卡氏酵母需在36℃。
但在8℃时卡氏酵母较酿酒酵母繁殖速度几乎快一倍。
（二）异常汉逊酵母（Hansenula anomala）细胞为圆形，直径4～7μm，椭圆形成腊肠形，大小为（2.5～6）μm×（4.5～20）μm，甚至有长达30μm的长细胞，多边芽殖，发酵，液面有白色菌醭，培养液混浊，有菌体沉淀于管底（图2-85）。
第三章 工业发酵菌种
第三章发酵工业微生物菌种微生物发酵工业是利用微生物的生长和代谢活动生产各种有用物质的现代工业，它是以培养微生物进行发酵为主。
而在这个过程中，优良的菌种是一个现代化的发酵工业必不可少的，最为重要的环节。
其他如先进的生产工艺和先进的设备，则是为了更充分发挥优良菌种的性能而设计的。
第一节工业微生物菌种的分离和选育第二节工业微生物菌种的改良第三节发酵工业中菌种的退化第四节工业微生物菌种的保藏第五节工业微生物菌种的扩大培养第一节工业微生物菌种的分离和选育一般来说，从自然界直接分离到的菌种，不能立即适应实际的生产需要，只有通过选育，才能提高代谢产物的产量、改进产品质量直至简化工艺。
在微生物发酵工业中生产菌种的选育方法有：•微生物菌种的分离和选育•菌种的改良第一节工业微生物菌种的分离和选育一、微生物菌种的选育二、微生物常规育种三、根据代谢的调节机理选择高产突变菌株一、微生物菌种的选育从自然界分离新菌种一般包括以下几个步骤：1、采样2、增殖培养3、纯种分离4、性能测定1、采样采样地点的确定要根据筛选的目的、微生物的分布概况及菌种的主要特征与外界环境关系等，进行综合、具体地分析来决定。
如果不了解某种生产菌的具体来源，一般可以从土壤中分离。
①、确定选好地点取离地面5——15cm处的土壤几十克，盛入预先消毒好的牛皮纸袋或塑料袋中，扎好，记录采样时间、地点、环境情况等，以备查考。
②、尽快分离一般土壤中芽孢杆菌、放线菌和霉菌孢子忍耐不良环境能力较强，不太容易死亡。
但一般应尽快分离。
③、酵母菌或霉菌类微生物采样酵母菌或霉菌类微生物，它们对碳水化合物的需要量比较多，一般又喜欢偏酸环境，所以在普通植物花朵、瓜果种子及腐植质等上面比较多。
2、增殖培养收集到的样品，如含有所需的菌种较多，可直接进行分离。
如果样品含有所需要的菌种很少，就要设法增加该菌种的数量，进行增殖（富集）培养。
富集培养：富集培养就是指利用不同微生物之间的生命活动特点的不同，制定出特定的环境条件，使仅仅适应于这种条件的微生物旺盛生长，从而使其在群落中的数量大大增加的微生物的分离方法。
发酵工程工业微生物的菌种选育(精选优秀)PPT
几种选育方法
一 自然选育 二 诱变育种 三 杂交育种 四 分子育种
经验育种
主要通过突变和筛选 来获得优良菌株
定向育种
主要通过DNA重组来 获得优良菌株
第一节 自 然 选 育
一、目前生产用菌种的特点： 1.多为人工诱变而来。 2.代谢调控系统失控。 3.生活力比野生菌株弱。 4.容易发生变异（自然变异）。 5.需要经常进行自然选育。
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一 诱变成功的影响因素
1、出发菌株的选择 1）出发菌株要有一定的目标产物的生产能力 2）生长繁殖快、营养要求低、产孢子多且早，对诱变剂敏 感 3）出发菌株的产量、形态、生理情况
可选择已经过诱变处理的菌株，这样的菌株对诱变剂的 敏感性相对高
2、诱变剂的使用方法
1）单一诱变处理：对野生菌株有效 2）复合诱变处理：包括同一诱变剂多次处理，两种以 上诱变剂先后分别处理和两种以上诱变剂同时或多次处 理。
• ④ 退化菌种的复壮： 如果发现 菌种的生产性能下降，就要设法使它 恢复，这便是菌种复壮工作的任务。
一、工业微生物的菌种选育的原因
1 天然菌种生产能力低 2 生长繁殖过快
二、菌种选育的目的：改良菌种的特性，使其符合工
业生产的要求
三、菌种选育内容
根据自然变异或人工诱变形成新的杂种，再按照工业 生产的要求筛选新的变种
1.异核现象—导致菌种这一微生物群体发生变异
相邻菌丝细胞吻合
异核体
孢子遗传特性和 生长速度不同
菌种遗传特性发生改变
2.自发形成具有不同基因型的 个体
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回复突变（reverse mutation)：突变体经过 第二次突变又完全或部分地恢复为原来的基因 型或表型。
项目一发酵工业常用的菌种
卡那链霉菌
卡那霉素
产灰黄链霉菌
红色链霉菌 生二素链霉菌 林肯链霉菌 刺孢小单菌 地中海诺卡氏菌
杀稻瘟菌素-S
红霉素 螺旋霉素 林肯霉素 庆大霉素 利福霉素
第一章 发酵工业常用的菌种
五、病毒和藻类
敏感细胞：能使病毒在其中增殖的细胞称为。 病毒增殖过程分四个阶段： 1．吸附并渗入寄主细胞
2．病毒核酸的复制和其他病毒成分的合成 3．各种组成组合病毒整体
第一章 发酵工业常用的菌种
④．微球菌（Micrococcus）：生产谷氨酸 ⑤．乳酸菌（Lactobacteriaceae）:制药工业 生产右旋糖酐、多糖和人造血浆。食品行业广 泛用于乳制品工业和乳酸生产 。
⑥．大肠杆菌：卫生重要指标，制取天冬氨酸、 苏氨酸和缬氨酸。
第一章 发酵工业常用的菌种
⑦．芽胞杆菌（Bacillus）:高产淀粉酶和蛋白 酶的产生菌，还可生产多肽抗生素、氨基酸、 VB12、及2，3-丁二醇、果胶酶等。
中国仓鼠卵巢细胞（CHO细胞）表达系统
具有准确的转录后修饰功能；
具有产物胞外分越功能，便于下游产物分离纯化； 具有重组基因的高效扩增和表达能力； 具有贴壁生长特性，也可进行悬浮生长； CHO很少分泌自身的内源蛋白。
第一章 发酵工业常用的菌种
问题：生产抗生素的微生物能不能用于生产氨基酸？
菌落特征：大， 圆形，光滑湿 润，粘性，颜 色单调。常见 白色、土黄色、 红色。
啤酒酵母菌落
第一章 发酵工业常用的菌种
三、细菌 1、细菌的结构
第一章 发酵工业常用的菌种
2、细菌的繁殖：
细菌主要是以二分裂的方式进行繁殖
第一章 发酵工业常用的菌种
3、细菌的菌落
三智生物丨发酵饲料之菌种篇
三智生物丨发酵饲料之菌种篇发酵饲料是指在人工控制条件下，以微生物、复合酶为生物饲料发酵菌剂，以植物性农副产品、畜禽下脚料等为原料，通过微生物的代谢作用，降解部分蛋白质、脂肪等大分子物质，生成有机酸、可溶性多肽、维生素等活性物质，形成适口性好、营养丰富、活菌含量高的饲料原料。
发酵饲料是未来饲料工业的重要组成部分，它是对饲料原料的充分补充，其存在的经济效益和社会效益必将受到更大重视。
一菌种甄选微生物发酵饲料菌种是关键，发酵饲料菌种的选择原则首先主要依据菌种各自的生物学特性，在组合的发酵体系中有独特的互生关系；其次根据养殖动物营养与生长的需求。
微生物发酵饲料可选菌种很多，目前主流菌种包括芽孢杆菌（枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌和纳豆芽孢杆菌等）、乳酸菌（植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、德氏乳杆菌、乳链球菌、乳酸片球菌、粪肠球菌等）、酵母菌(啤酒酵母、假丝酵母、石油酵母等)；霉菌(曲霉、木霉、根霉、青霉等)以及少量的放线菌和担子菌等。
发酵饲料菌种与所选择的发酵体系直接相关，依据微生物代谢方式的不同，分为好氧发酵和厌氧发酵，所采用的菌种组合也有所不同。
二发酵体系好氧发酵比较常见的是槽式翻料发酵，物料加水拌湿接种后，装入槽式发酵池，根据发酵温度进行机械翻料，物料发酵程度可控度好，兼顾多种微生物的生长繁殖，这是目前发酵豆粕普遍采用的生产方式，菌种以芽孢杆菌为主，主要选育淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶高产菌株，通过芽孢杆菌丰富的胞外酶，分解大分子有机物，全面提高饲料营养水平，缺点是生产效率较低，占地面积大，发酵成本较高，且能量损失大。
厌氧发酵这是近年来国内广泛兴起的发酵饲料生产模式，主要采用传统塑膜密封的纯厌氧发酵以及呼吸阀袋、吨袋、发酵箱等好氧和厌氧混合发酵，传统塑膜密的厌氧发酵现很少采用，权衡发酵最终产品性能、生产过程的便捷与可控性以及设备投入等因素，呼吸阀袋是最合适的发酵容器，原料拌湿接种后，直接装入呼吸阀袋，热合封口后恒温发酵，原料的前期处理可因地制宜，可以土法粉碎加圆盘式搅拌，也可采用成套设备。
发酵工业菌种概述
分离：利用分离技术得到纯种。
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。
二、新种分离与筛选的步骤 1. 采样
（1）采样对象
以采集土壤为主。一般园田土和耕作过的沼 泽土中，以细菌和放线菌为主，富含碳水化合物 的土壤和沼泽地中，酵母和霉菌较多，如一些野 果生长区和果园内。采样的对象也可以是植物， 腐败物品，某些水域等。
二、新种分离与筛选的步骤 3. 培养分离 尽管通过增殖培养效果显著，但还是处于微生 物的混杂生长状态。因此还必须分离，纯化。 在这—步，增殖培养的选择性控制条件还应进 一步应用，而且控制得细一点，好一点。纯种 分离的方法有划线分离法、稀释分离法。
二、新种分离与筛选的步骤 4. 筛选 这一步是采用与生产相近的培养基和培养条件， 通过三角瓶的容量进行小型发酵试验，以求得适 合于工业生产用菌种。
四、基因工程育种 基因重组育种：是运用体外 DNA 各种操作或修 改手法获得目的基因，再借助于病毒、细菌质 粒或其他载体，将目的基因转移至新的宿主细 胞并使其在新的宿主细胞系统内进行复制和表 达，或者通过细胞间的相互作用，使一个细胞 的优秀性状经其间遗传物质的交换而转移给另 —个细胞的方法。
四、基因工程育种
三、诱变育种
3. 紫外线的诱变育种
被照射的菌悬液细胞数，细菌为106个/ml 左右，霉菌孢子和酵母细胞为106～107个 /ml。由于紫外线穿透力不强，要求照射液 不要太深，约0.5～1.0cm厚，同时要用电 磁搅拌器或手工进行搅拌，使照射均匀。 由于紫外线照射后有光复活效应，所以照 射时和照射后的处理应在红灯下进行。
【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