最新21工业常用菌种汇总
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）。
2021届高中生物竞赛理论辅导课件-微生物学(基础)04生物工业菌种与种子的扩大培养(共89张PPT)
▪ 二、菌种的复壮 ▪ ⑴ 纯种分离 ▪ 菌落纯 ▪ 细胞纯
单核细胞 枯草芽孢杆菌菌落
▪ ⑵ 通过寄主体进行复壮 ▪ 如杀螟杆菌
米曲霉菌落
▪ ⑶ 淘汰已衰退的个体 ▪ 如“5406”菌种
▪ 三、菌种的保藏
分叉中间体
青霉素
▪ (f) 筛选二价金属离子抗性突变株 ▪ (g) 筛选前体或前体结构类似物抗性突变
株 ▪ (h) 筛选自身所产的抗生素抗性突变株
▪ ㈤ 突变基因的表现 ▪ 菌种的发酵产量决定于菌种的遗传特性和
菌种的培养条件 ▪ 例如，诱变处理四环素产生菌得到的突变
株
第四节 生产菌种的改良
▪ 一、常规的杂交育种 ▪ 青霉菌的杂交过程实际上也是青霉菌准性生
2021届
高中生物竞赛理论辅导课件
微生物学
（基础部分）
第四章 生物工业菌种与种子的扩 大培养
第一节 工业生产常用的微生 物及要求 第二节 工业微生物菌种的衰 退、复壮与保藏
第四章 生物工业菌种与种子的扩 大培养
第三节 育 第四节 第五节
工业微生物菌种的选
生产菌种的改良 种子的扩大培养
第一节 工业生产常用的微生物 及要求
▪ ㈣ 筛选的方法 ▪ ⒈ 制定筛选方案 ▪ 整个流程可分为诱变和筛选两部分。 ▪ 筛选过程主要包括传种斜面、菌株保藏和
筛选高产菌株这三项工作。
▪ ⒉ 营养缺陷型的筛选方法 ▪ 比较：营养缺陷型（auxotroph）、原养型
（prototroph）、野生型（wild type） ▪ 比较：基本培养基（MM）、完全培养基
▪ (a) 利用营养缺陷型筛选
【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
常用13类微生物菌种介绍
常用13类微生物菌种介绍一、枯草芽孢杆菌1、在芽孢状态下稳定性好，耐氧化、耐挤压、耐高温，能长期耐 60℃高温，在 120 ℃温度下能存活 20 分钟以上；耐酸碱，在酸性环境中能保持活性，可以耐唾液和胆汁的攻击。
2、枯草芽胞杆菌以芽孢状态进入土壤中后，迅速由休眠状态复活，在短期内繁殖成高含菌量的优势种群，并能产生大量抑菌物质，建立微生态平衡，抑制有害病原菌的生长。
3、在快速繁殖过程中，还可以产生大量多种维生素、有机酸、氨基酸、蛋白酶（特别是碱性蛋白酶）、糖化酶、脂肪酶、淀粉酶等活性产品，能降解土壤中复杂的有机物，从而促进作物吸收，提高肥料利用率。
4、安全高效，无药残，无毒副作用，能减少抗菌性农药的使用，增强植物免疫力。
5、对果树、瓜类、茄果类、姜、马铃薯、麻山药、三七、人参等作物的枯黄萎病、根腐病及马铃薯晚疫病、香蕉巴拿马病等土传病害有很好的防治效果。
二、侧孢短小芽孢杆菌1、侧孢短芽孢杆菌可促进植物根部有益菌大量生长，抑制病原菌繁殖，促进植物根系生长，增强根系吸收能力，并能活化土壤养分（固氮、解磷、解钾），提高作物产量，改善品质。
2、由于侧孢短芽孢杆菌具有耐高、耐盐、耐酸碱的特点，适合工业生产（与生产复合肥条件相同）。
使用侧孢芽孢杆菌生产复合肥的无机养分可以达到30％，且可以减少氮肥施用量。
3、它的抗病能力非常强，尤其对真菌性病害和线虫病非常明显。
有“抗重茬金刚”之美誉。
4、菌种在 12 个月之内衰减率低于 20%。
三、胶冻样类芽孢杆菌1、可促进磷酸根离子和钾离子溶解，有利于矿质元素从难溶态转化为可溶态，丰富土壤中有效态的磷和钾。
2、作为植物根及微生物，它能够产生生长素、细胞分裂素等生物活性物质刺激植物生长。
3、能够产生抗生素类物质，有效降低作物病害，胶胨芽孢杆菌在作物根际形成优势菌群能够抑制病原菌生长。
4、产生大量的胞外多糖，促进土壤团粒结构形成，改善土壤质地，改良土壤。
5、以胶冻样类芽孢杆菌为主要成份的生物钾肥在缺钾土壤上对各种农作物表现出较好的增产效果。
工业微生物常用菌种
制性因子的环境下顽强生存的微生物，一般统称为极端环
境微生物。
高温环境 极寒环境 高压环境 强酸碱环境
嗜热菌 嗜冷菌 嗜压菌 嗜碱菌 或嗜酸菌 嗜盐菌
热稳定性好、催化反应速率高，易于在室 温下保存 避免了一些高温下不必要的化学反应 的发生，在食品工业中保持食品风味 耐高温和厌氧生长的嗜压菌有望用于 油井下产气增压和降低原油粘度
嗜碱菌在发酵工业中，可作为许多 种酶制剂的生产菌
嗜酸细菌被广泛用于铜等金属的细菌浸出
高盐环境
可用于海水淡化、盐碱地改造利用以 及能源开发
微生物代谢产物据统计已超过1300多种，而大规模工业生 产总计不超过100多种；微生物的酶有近千种，而已在工业上 利用的不过四五十种。 微生物资源非常的丰富，而目前利用起来的只是冰山一角。
“问渠哪得清如许，为有源头活水来。”
无处不在的微生物
空气
“微生物只是匆匆过客。”
解释一下空气污染和呼吸道传染病之间的关系。
无处不在的微生物
极端环境
所谓极端环境是指高低温环境，高盐环境，高酸碱环 境，高压环境，还有其他特定环境如油田、矿山、火山地、 沙漠的干旱地带、地下的厌气环境、原子炉等高放射能环 境、高卤环境以及低营养环境等。能够在这些具有强烈限
中取样应当注意的事项。
第二章 工业微生物菌种的选育、保藏与培养
第一节，工业微生物常用菌种
了解微生物在自然界中分布的广泛性
熟悉不同发酵产品所对应的微生物类型
了解极端环境微生物用作工业菌种的特殊之处
初步了解从自然界中选育菌种的一般规律和原则
发酵产品离我们有多远？
常见工业微生物 啤酒 味精 醋 酸奶 柠檬酸 青霉素 红霉素 沼气 酱油
17世纪80年代 19世纪60年代 20世纪40年代 21世纪
生物肥常用菌种
有效菌种名:
枯草芽孢杆菌,地衣芽孢杆菌,花生根瘤菌,巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、固氮类芽孢杆菌,植物乳杆菌、东方伊萨酵母、甘蔗兰希氏菌、
枯草芽孢杆菌地衣芽孢杆菌花生根瘤菌巨大芽孢杆菌胶冻样芽孢杆菌固氮类芽孢杆菌植物乳杆菌东方伊萨酵母甘蔗兰希氏菌酿酒酵母侧孢短芽孢杆菌地衣芽孢杆菌沼泽红假单胞菌球形红假单胞菌酒红土褐链霉菌乳酸乳球菌泾阳链霉菌嗜酸乳杆菌绿色木霉戊糖片球菌粉状毕赤酵母米根霉黑曲霉成团泛菌弗氏链霉光孢青霉大豆根瘤菌紫云英根瘤菌解淀粉芽孢杆菌荧光假单胞菌绿色木霉地衣芽孢杆菌灰螺链霉菌嗜热脂肪地芽孢杆菌白色链霉菌、天青链霉菌、地衣芽孢杆菌、细黄链霉菌、常现青霉、嗜酸乳杆菌
干酪乳杆菌、米曲霉、热带假丝酵母、嗜热毁丝霉、细黄链霉菌、
拟康氏木霉、不吸水链霉菌、淡紫拟青霉、蕈状芽孢杆菌、哈茨木霉、
娄彻氏链霉菌、黑曲霉、产朊假丝酵母、热带假丝酵母、细黄链霉菌、
固氮类芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、类球红细菌、阿氏团队节杆菌、棘孢木霉、圆褐固氮菌、白浅灰链霉菌、黑曲霉、嗜热毁丝霉、黄孢原毛平革菌、
多粘类芽孢杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、帚状曲霉、热紫链霉菌、
恶臭假单胞菌、巴斯德毕赤酵母、杰丁毕赤酵母、粉红粘帚霉、三叶草根瘤菌、膜醭毕赤酵母、里氏木霉、球毛壳菌、纤维素链霉菌、黑曲霉、
巴斯德毕赤酵母、康宁木霉、扣囊复膜孢酵母、基瘤固氮根瘤菌、苜蓿中华根瘤菌沼泽红假单胞菌、热紫链霉菌、烟曲霉、白地霉、黑曲霉
短小芽孢杆菌、布氏乳杆菌、类干酪乳杆菌、球形芽孢杆菌、费比恩毕赤酵母、白黑链霉菌、异常毕赤酵母、费氏中华根瘤菌、绿豆根瘤菌、产黄纤维单胞菌
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工业生产常用的微生物及要求-精品文档
载体
能在大肠杆菌中自主复制
对某些限制酶来说只有一个切口，并
在酶作用后不影响其自主繁殖能力。 从细菌核酸中易于分离和纯化。 在宿主中能以多拷贝形式存在，有利 于插入的外源基因表达，能在宿主中 稳定地遗传
引入宿主细胞
质粒：重组DNA以转化的方式进入宿 主细胞 λ噬菌体：重组DNA以转染的方式进入 宿主细胞 柯斯质粒：以转导的方式进入宿主细胞
菌体的前处理
菌体的培养时间 融合剂的浓度 融合剂作用的时间 阳离子浓度 融合的温度及体系的pH值等
影响原生质体再生的主要因素
菌体自身的再生性能
原生质体制备的条件 再生培养基成分 再生培养条件等
DNA重组病毒、质粒、或其它载 体系统中，组成新的遗传物质，并转 入宿主细胞内进行繁殖的过程。
§工业生产常用的微生物及要求
一、工业生产常用的微生物
细菌（bacteria）：常用的有枯草芽
孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆 菌等。 酵母菌（yeast）：属单细胞真核生 物，主要分布于含糖较多的酸性环境 中。常用的有：啤酒酵母、假丝酵母、 短杆菌 棒状杆菌 类酵母等。
yeasts 啤酒酵母 棒状杆菌
菌种培养基营养过于丰富不利于孢子形成， 影响发酵；菌种培养基营养贫乏，菌种在 营养贫乏的培养基中多次传代会使菌体细 胞内缺乏某些生长因子而衰退甚至死亡 因此培养基应选择具有传代后生产能力不 发生明显下降、菌落不易衰老和自溶的正 常形态菌落，孢子丰富的培养基。
菌种的复壮
提供良好的环境条件 定期纯化菌种 防止自身突变
可以从复杂的DNA分子中分离出单
独的DNA片段。 可以大量生产高纯度的基因片段及其 产物。 可以在大肠杆菌中研究来自其它生物 的基因。 在高等动植物中也可以发展和建立这 种基因操作系统。
发酵工业菌种
I
II
无试样时（不含棒酸时），I对II菌作用不大 有试样时（含棒酸时），I对II菌恢复药效，棒酸抑制水解酶活性
试验菌
金黄色葡萄球菌209p 枯草杆菌6633 大肠杆菌 耻垢分枝杆菌607 白色念珠菌 青霉菌
代表微生物类型
革兰氏阳性球菌 革兰氏阳性杆菌 革兰氏阴性肠道细菌
结核杆菌 酵母状真菌 丝状真菌
菌种不易变异退化； 对放大设备的适应性强； 菌种不是病原菌，不产生任何有害的生
物活性物质和毒素。
1. 筛选的两种指导思想
先分离纯化，再结合工艺要求进行筛选。 分离纯化同时富于筛选条件，一步得出所需菌株。
结果有两种可能：
▪ 获得适于工业发酵菌株 ▪ 只获得选育所需的出发菌株
2.分离筛选工作在实际中应用的几个方面
选择性分离
无选择性特征 根据产物的特征进行
随机分离
▪ 选择性分离的关键：生长培养条件的选择与控 制，从而实现定向富集筛选。
选择性分离原理和技术
生长条件的选择与控制原理 控制营养成分 控制培养基酸碱度 添加抑制剂 控制培养温度 控制通气条件
选择性分离技术 富集液体培养技术 施加选择压力，进行定向筛选 固体培养技术
在分离平板上生长获得多个单菌落 复印平板（copy 法）
平板培养，其中有产生氨基酸的菌落分泌氨基酸 u.v线杀死长好的菌落
随机分离方法
(用筛选方案- 检测系统进行间接分离）
富集液体培养 固体培养基条件培养 (初筛)
菌种纯化
复筛
菌种纯化
初步工艺条件摸索
再复筛 生产性能测试
较优菌株1-3株
保藏及进一步做生产试验 或作为育种的出发菌株
某些必要试验和 毒性试验等
含微生物样品的采集
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– 常用啤酒酵母、假丝 酵母、类酵母等，
– 用于酿酒、制造面包 、生产脂肪酶以及可 食用、药用和饲料用 酵母菌体蛋白等。
• 霉菌：
– 在培养基质上形成绒 毛状、网状或絮状菌 丝真菌
– 以无性孢子或有性孢 子繁殖
– 根霉、毛霉、犁头霉、 红曲霉、曲霉、青霉 等，
– 用于生产多种酶制剂、 抗生素、有机酸及甾 体激素等。
• 宏基因组（Metagenome ）分析法
– 筛选功能基因或集群基因组，了解代谢途 径和基因调控机制，构建超级基因工程菌
目前主要研究的是油层、环境污水及火 山口、温泉、高盐等极端环境中的未培 养微生物及代谢基因
• Patrick Lorenz, Jürgen Eck. Metagenomics and industrial applications. Nature Reviews Microbiology 3, 510-516 (June 2005)
21工业常用菌种
第一节 工业生产常用的微生物及要求
一、工业生产常用的微生物
• 可培养微生物 • 未培养微生物
（1）可培养微生物
1. 细菌（bacteria）
2. 酵母菌（yeast）
3. 霉菌（mould）
4. 放线菌（actinomycetes）
5. 担子菌（basidiomycetes） 6. 藻通用类常于（所 多说糖al菇、ga类橡e（胶）物mu质s和hr抗oo癌m药）物微的生开物发，。
二、微生物工业对菌种的要求
① 原料廉价、生产迅速、目的产物产量高。 ② 易于控制培养条件，酶活性高，发酵周期
较短。 ③ 抗杂菌和噬菌体污染的能力强。 ④ 菌种遗传性能稳定，不易变异和退化， ⑤ 菌种不是病原菌，不产生任何有害的生物
活性物质和毒素，保证安全生产。
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用作人类保健食品和饲料，如螺旋藻、栅列藻； 可通过藻类将CO2转变为石油，或获取氢能。
• 细菌：
– 单细胞原核微生物
– 二分分裂繁殖
– 枯草芽胞杆菌、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。
– 基因工程菌生产核酸 或蛋白质疫苗等。
• 酵母菌：
– 单细胞真核生物，
• 放线菌：
– 菌落呈放射状的丝状原核 微生物
– 主要以无性孢子繁殖
– 常用菌种来自链霉菌属、 小单孢菌属和诺卡氏菌属 等。
– 能产生多种抗生素，如链 霉素、红霉素、金霉素、 庆大霉素等。
（2）未培养微生物 （uncultured microorganisms）
• 模拟自然培养法
– 原位培养、培养条件优化、单细胞操作等