工业微生物常用菌种
发酵工程(菌种选育)重点
2.它尽可能地避免出现表型延迟现象
表型延迟(Phenotypic lag)是指某一突变在
DNA复制和细胞分裂后, 才在细胞表型上显示
出来, 造成不纯的菌落的现象。出现这种现象
的原因是诱变对象处于多核时期造成的。
霉菌和放线菌对数期细胞往往是多核的, 很可能一个
核发生突变, 而另一个核未突变, 若突变性状是隐性的, 在
第一章 微生物菌种选育
菌种选育：利用微生物的遗传变异的特性， 采用各种手段，改变菌种的遗传性状。 ◇自然选育：根据菌种自然变异的特点进行选 育的过程。 ◇人工选育：人为方式改变微生物菌株遗传物 质选育过程，包括诱变育种、杂交育种、原 生质体融合、基因工程育种等高新技术。
第一节 菌种的来源
一、工业发酵常见微生物种类 细菌
从自然界筛选
采样季节：以温度适中，雨量不多的秋初 为好。 采土方式：在选好适当地点后，用小萨子 除去表土，取离地面 5-15cm处的土约 10g， 盛入清洁的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的数量和 类型尽少变化，宜将样品逐步分批寄回， 以便及时分离。
2.富集培养
富集培养可增加待分离菌的数量，增加分离的成功 率。
为了容易分离到所需的菌种，可以通过配制选择性 培养基，选择一定的培养条件来控制。
例如碳源利用的控制，可选定糖、淀粉、纤维素， 或者石油等，以其中的一种为唯一碳源，那么只有 利用这一碳源的微生物才能大量正常生长，而其它 微生物就可能死亡或淘汰。这样对下阶段的纯种分 离就会顺利得多。
续诱变处理很可能导致产量下降甚至死亡。
因此，在实际生产中，一般可选择①或②类菌
菌种的选育
第一章菌种选育第一节工业常用微生物及要求一、常见微生物（一）细菌（bacteria）发酵工业中常用的细菌主要是杆菌,主要有：醋杆菌属（Acetobacter）乳杆菌属（Lactobacillus）杆菌属（Bacillus）:α-淀粉酶，蛋白酶，肌苷、鸟苷等核苷。
其中最为重要的是枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）短杆菌属（Brevibacterium）：谷氨酸棒杆菌属（Corynebacterium）：谷氨酸（二）放线菌（actinomyces）属原核微生物（有菌丝体，无横隔，不具完整的核。
）最大的经济价值在于产生多种抗生素（antibiotic）。
链霉菌（Streptomyces）：红，金，土，氯，链霉素小单孢菌属（Micromonospora）：庆大霉素（三）霉菌（mould）亦称丝状真菌（不是分类学上的名词，凡在营养基质上形成绒毛状，网状或絮状菌丝的真菌统称霉菌。
）1.曲霉属（Aspergillus）黑曲霉（A. niger）产蛋白酶，淀粉酶，果酸酶，变异菌株产柠檬酸米曲霉（A. oryzae）产淀粉酶，蛋白酶，酿酒的糖化曲和酱油曲黄曲霉（A. flavus）产黄曲霉毒素米曲霉和黄曲霉均为半知菌。
2.青霉属（Penicillum）：例如桔子上的绿色斑点桔青霉（P. citrinum）：产生5’－磷酸二酯酶，降解核糖核酸为四个单核苷酸。
3.根霉属（Rhizopus）接合菌米根霉（R. oryzae）华根霉（R. chinensis）酒药和酒曲中含有米根霉或华根霉。
4.红曲霉属（Monascus）淀粉酶，麦芽糖酶，蛋白酶，柠檬酸等。
可生产食用红色素。
（四）酵母（yeast）单细胞真核微生物，低等真菌。
①酵母属（Saccharomyces）啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）②假丝酵母属（Candida）产朊假丝酵母（Candida utilis）生产饲料酵母，其蛋白质和维生素含量都比啤酒酵母高。
工业微生物菌种
微生物工业对菌种的要求
①培养基原料来源广、廉价 ②培养条件易控制（pH值、温度、渗透压） ③发酵周期短； ④菌株高产 ⑤抗病毒（噬菌体）能力强； ⑥菌株性状稳定，不易变异退化； ⑦菌体本身不能是病原菌；
工业常用的微生物
1、细菌类： 短杆菌：氨基酸发酵（谷氨酸） 枯草芽孢杆菌：淀粉酶（BF7658）、碱性蛋白酶等 地衣芽孢杆菌：耐高温α-淀粉酶) 苏云金芽孢杆菌：BT生物农药 梭状芽孢杆菌：丙酮、丁酸等发酵
5、过滤除菌法：利用过滤方法阻留微生物 以达到灭菌目的的方法
培养基的灭菌方法 1、连续灭菌：培养基在发酵罐外经过一 套灭菌设备连续的加热灭菌，冷却后送 入空消后的发酵罐的灭菌法 2、间歇灭菌：指将配制好的培养基输入 发酵罐内直接通入蒸汽，使培养基和设 备同时灭菌的一种灭菌方式 3、固体培养基灭菌
4、放线菌 5、担子菌 6、藻类
常用菌种保藏方法
方法名称
主要措施
适宜菌种
保藏期
冰箱保藏法 （斜面）
低温
各ห้องสมุดไป่ตู้类
3~6月
液氮超低温保藏 法
超低温
甘油低温封藏法 低温、缺氧
各类 各大类
长期 1年以上
沙土保藏法 冷冻干燥法
干燥、无营养 产孢子微生物
1~10年
干燥、无氧、低 温、有保护剂
各大类
5~15年以上
灭菌与消毒的区别
灭菌：指利用物理或化学的方法杀灭或 去除物料及设备中所有的生命物质（包 括营养细胞、细菌芽孢和孢子）的技术 或工艺过程。
消毒：是利用物理或化学的方法杀死物 料、容器、器具内外及环境中的病源微 生物的技术或工艺过程，一般只能杀死 营养细胞而不能杀死芽孢。
消毒不一定能达到灭菌要求，灭菌则可 达到消毒的目的。
工业微生物
☐第二章工业微生物☐本章知识概要☐工业用微生物菌种要求☐工业用微生物常用菌种☐第一节工业用微生物菌种要求☐微生物菌体发酵☐微生物酶发酵☐微生物代谢产物发酵☐微生物转化发酵☐基因工程药物☐第一节工业用微生物菌种要求☐1、菌种不是病原菌，不产生任何有害的生物活性活性物质和毒素，保证产品的安全性。
☐2、生长速度快、发酵周期短、表达目的产物产量高。
☐3、菌种纯净、健壮，遗传稳定性强、不宜退化，产品产量、质量稳定。
☐4、能在要求不高，易于控制的条件下（糖浓度、温度、pH、O2、渗透压）生长，对设备要求低。
☐5、抗噬菌体能力强，不易被噬菌体感染。
☐6、对诱变剂敏感，可通过诱变达到提高菌种优良性状的目的。
☐7、能够利用廉价原材料，对原材料成分波动敏感性小。
☐8、目的产物最好分泌到细胞外、以利于产物分离。
☐第二节工业微生物常用菌种☐细菌：分布最广、形状、G、质粒。
1、枯草芽孢杆菌（Bacillus Subtilis）：芽孢杆菌属G+、周生鞭毛、无荚膜。
淀粉酶和蛋白酶的产生菌。
BF7658－生产淀粉酶，AS1.398生产中性蛋白酶和制造风味独特食品纳豆。
2、大肠杆菌（Escherichia coli）：G－、运动者周身鞭毛、一般无荚膜。
存在表示动物排泄物污染，食品卫生、公共卫生安全指标，发酵生产Asp、Thr、Val，分子生物学、基因工程材料。
3、乳酸菌（lactic acid bacteria）：杆状、球状G+☐表1 产生乳酸的细菌属①乳杆菌属：营养要求严格在无糖和酵母膏培养基上不生长，pH3-4.5能生长，德氏乳杆菌属、保加利亚乳杆菌、巴氏乳杆菌。
②乳链球菌属：卵球形，呈短链或长链状排列，发酵多种糖类，乳制品生产和传统食品工业中。
③肠膜状明串球菌：制糖工业中有害菌，但是在蔗糖溶液中，细胞外常有一层厚的胶质状的，葡聚糖荚膜（代血浆）4、醋酸菌（Acetobacter）:椭圆形，杆状，无芽孢。
5、其他菌种：①产氨短杆菌：氨基酸、核苷酸工业生产中的常用菌种，合成辅酶A的菌种。
工业微生物菌种3篇
工业微生物菌种第一篇：工业微生物菌种的分类与应用工业微生物菌种是指能够利用化学物质或有机物质转化成特定化合物，以达到一定目的的微生物菌株。
依据其代谢能力和异质化位置，可分为原核菌和真核菌，其中原核菌包括细菌、古细菌；真核菌包括酵母菌、放线菌等。
在工业上，微生物菌种具有广泛的应用，与生活息息相关，主要包括以下几个领域：1. 食品工业：微生物菌种常用于食品生产中，如酵母菌用于发酵生面团糕点，用于制作面包、饮料和乳制品等。
2. 医药工业：微生物菌种还常用于生产药品，如链霉菌可以生产许多抗生素，烟酸噻唑可以生产类固醇药品，还有其他微生物菌株用于生产胰岛素、维生素等。
3. 化工工业：微生物菌株也可以生产某些有机化合物，如酪氨酸或芳香族氨基酸等。
4. 冶金工业：微生物菌株可以生产有色金属和稀土，提高金属矿物的回收率和分离纯度。
5. 废水处理：微生物菌株可以用于废水处理，将污染物转化为无害物质。
总之，微生物菌株在工业生产中发挥了极为重要的作用，能够提高工业生产效率，减少资源浪费，发挥环保作用，同时也推动了生态文明建设。
第二篇：工业微生物菌种的筛选与改良不同的工业微生物菌种在特定条件下具有不同的代谢能力和异质化位置，因此为了实现特定的工业目的，需要筛选合适的微生物菌株进行改良。
常用的微生物菌株改良方法包括自然选择、基因重组、适应性进化等。
1. 自然选择：生境中的微生物菌株不断进行自然选择和适应性进化，这种方式可以得到一定程度的微生物菌株改良，但改良效果较为有限。
2. 基因重组：通过DNA重组技术，将外源基因植入到微生物菌株中，使其获得特定的代谢能力。
这种方式可针对单一化合物进行改良，但同时也会增加微生物菌株的复杂度和不稳定性。
3. 适应性进化：通过连续的培养和筛选，逐步培育出筛选出符合特定目的的微生物菌株，此方式是较为广泛和有效的微生物菌株改良方法。
总之，针对不同的工业目的，需要选取不同的微生物菌株进行改良，以得到更加适应工业要求的工业微生物菌株，在最大限度的发挥微生物菌株的作用的同时，也提高了工业的生产效率和产品质量。
2发酵工业菌种制备原理和技术(2)(精)
作为种子扩大培养的方法： ① 表面培养法 ② 固体培养法 ③液体培养法（三角瓶摇床震荡或转式培养）； ④载体培养法
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固体培养法（曲法培养）
浅盘固体培养 深层固体培养
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优点：
（1）酶活力高。 （2）生产过程中无菌程度要求不很严格。 （3）对于固体发酵，由于产物浓度大，易于分离，可以 有效的降低产品分离成本。
NICPB 卫生部药品生物制品监察所
IV
CIVBP
中国医学科学院病毒研究所
中国兽医药品监察所
CVCC
YM
兽医微生物菌种保藏管理中心
云南省微生物研究所
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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
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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 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 缩写 ISF CACC SIA AS CFCC CICC CMCC 名称 中国农业科学院土壤肥料研究 所 抗菌素菌种保藏管理中心 四川抗菌素工业研究所 中国科学院微生物研究所 林业微生物菌种保藏管理中心 工业微生物菌种保藏管理中心 医学微生物菌种保藏管理中心
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（5）接种量
移入种子的体积 接种量＝ ————————— 接种后培养液的体积
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。
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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
小结
1，发酵产品的种类繁多得益于丰富的微生物资源；
2，自然界中微生物的分布非常广泛，极端条件下微生物资源
具有更特殊的研究利用价值；
3，善于用发现的眼光去学习发酵技术，新菌种的发现或者构
建也是制约发酵技术发展的重要环节。
作业 课下搜索极端环境微生物结构特点，探讨从极端环境
短杆菌 醋酸杆菌 米曲霉 酿酒酵母 链霉菌 乳酸菌 黑曲霉 甲烷杆菌
说一说，你认为哪些地方会存在微生物？
微生物的分布直接决定着生命的疆域！
无处不在的微生物
土壤
——“微生物的大本营” 土壤深度
干湿程度 植被多少
肥沃程度
无处不在的微生物
水体 “水至清则无菌” “流水不腐”