第8章 微生物菌种的筛选及鉴定
微生物菌株的筛选与分析研究
微生物菌株的筛选与分析研究一、引言微生物是一类微小的生物体，包括细菌、真菌、病毒等，它们广泛存在于自然界的各个角落中，对生态系统的维护和人类健康具有重要作用。
随着生物技术的发展，越来越多的微生物菌株被发现并应用于生产与研究领域。
而微生物菌株的筛选与分析研究则是保证微生物资源利用价值与开发效率的重要基础。
二、微生物菌株的筛选微生物菌株的筛选是指在自然界或实验室中，根据特定的筛选条件，从微生物种群中挑选出具有某种特殊性质的微生物群体，如产生抗生素、有益代谢产物、产氢产电或可降解污染物等。
其一般包括以下步骤：1.菌种的收集：从自然界的土壤、水体、植物表面等样品中或实验室菌种库中收集微生物样品，种类和来源应尽可能多样和广泛。
2.筛选条件的设定：筛选条件的设定需根据微生物的特性和想要得到的特殊性质进行设计，如温度、营养元素、pH值、压力、光周期等。
3.初筛：根据筛选条件，对微生物样品进行初步筛选，去除不符合条件的样品，留下符合条件的样品进入后续筛选。
4.二次筛选：进一步对初筛留下的微生物样品进行二次筛选，根据目标性质设定不同的方法，如分子生物学方法、色谱方法、电泳方法等。
5.鉴定：对筛选出的微生物菌株进行鉴定，确定其属、种、亚种等分类。
三、微生物菌株的分析研究微生物菌株的分析研究是指对筛选出的微生物菌株进行深入研究，探索其分子机理、代谢途径、调控机制等，以及对其生物活性物质的提取和利用。
其一般包括以下方面：1.筛选条件的优化：对筛选条件进行优化，提高筛选效率和选择出更符合要求的微生物菌株。
2.生长环境的优化：根据微生物不同的生长条件，对微生物菌株的生长环境进行优化，提高菌株的生长速率和活性。
3.代谢途径研究：对目标物质的代谢途径进行分析和研究，探索微生物合成代谢物质和新物质的可能性。
4.基因功能研究：对微生物基因组进行分析和研究，鉴定目标基因的功能和作用途径。
5.生物活性物质的开发应用：根据微生物的生物活性物质和代谢途径，进行产品的开发和应用，如抗生素、生物防治剂、生物能源等。
从自然界中筛选微生物菌种的方法和步骤
从自然界中筛选微生物菌种的方法和步骤【最新版4篇】《从自然界中筛选微生物菌种的方法和步骤》篇1从自然界中筛选微生物菌种是一项重要的任务，可以用于研究新的微生物物种、寻找具有特定功能的微生物、以及发掘新的抗生素等。
以下是从自然界中筛选微生物菌种的一般方法和步骤：1. 采集样本：采集样本是筛选微生物菌种的第一步。
可以从不同的环境中采集样本，如土壤、水、空气、生物组织等。
采集样本时需要注意保持样品的完整性和避免污染。
2. 富集培养：采集到的样本中微生物的数量通常很少，需要进行富集培养以增加微生物的数量。
富集培养可以使用选择性培养基，以促进目标微生物的生长。
3. 纯种分离：通过富集培养后，需要将混合的微生物分离成单个菌落，以便进行进一步的研究和分析。
分离纯种可以使用平板划线法、涂布法等。
4. 性能测定：对分离得到的微生物进行性能测定，以确定其是否符合筛选的目标。
性能测定可以包括微生物的生长速度、形态、生理代谢特性等。
5. 筛选出目标菌种：根据性能测定的结果，筛选出符合目标的微生物菌种。
6. 鉴定和保藏：对筛选出的微生物进行鉴定，包括形态、生理、生化、分子生物学等方面的鉴定。
同时，需要将筛选出的微生物保藏，以便后续的研究和应用。
需要注意的是，不同的筛选目标和应用场景可能需要不同的筛选方法和步骤。
《从自然界中筛选微生物菌种的方法和步骤》篇2从自然界中筛选微生物菌种是一项重要的任务，可以用于研究微生物的生态学、生理学、遗传学等方面，也可以用于应用领域，如食品、医药、农业等。
以下是从自然界中筛选微生物菌种的一般方法和步骤：1. 采集样本：首先需要采集自然界中的样本，如土壤、水、植物、动物等，采集时需要注意样本的代表性和可靠性。
2. 富集培养：将采集到的样本放入含有营养物质的培养基中，进行富集培养，以增加目标微生物的数量。
3. 分离纯种：通过不同的分离技术，如涂布平板法、倾注法、斜面法等，将目标微生物从其他微生物中分离出来，并进行纯种培养。
微生物菌种分离和鉴定技术
在琼脂柱表面倾倒一层灭菌 液体石蜡和固体石蜡的混合物
培养后，菌落形成在琼脂柱的中间
液体培养基分离
不能在固体培养基上生长的微生物仍需要用液 体培养基分离来获得纯培养。
稀释法是液体培养基分离纯化常用的方法。
在同一个稀释度的许多平行试管中，大多数 （一般应超过95%）表现为不生长。
单细胞（孢子）分离
Technology
Erko Stackebrandt, DSMZ, Braunschweig, Germany
微生物菌种鉴定技术
1923(1)、1925(2)、1930(3)、1934(4)、1939(5)、1948(6)、1957(7)、 1974(8)、1994(9)
伯杰氏鉴定细菌学手册
Bergey's Manual of Determinative Bacteriology
Systematic and Evolutionary Microbiology, 2007, 57: 1925–1932
图: Rep-PCR条码系统发育树(DiversiLab平台) Figure 2: Dendrogram of Rep-PCR Barcoding (DiversiLab Platform) . 注：图片来源于Reclassification of ATCC® 16404TM and ATCC® 9642TM as Aspergillus brasiliensis.
Sequence Analysis (MLSA)
基因型鉴定技术水平
不同指纹图谱和DNA分析技术的鉴定水平
多相鉴定实例 ATCC16404黑曲霉 Aspergillus niger
2007年 Aspergillus brasiliensis sp.nov.新种发表 2008年 ATCC 16404 鉴定为 Aspergillus brasiliensis sp.nov. 2010年 WDCM 将ATCC 16404 更名 2010年 USP 将ATCC 16404 更名
微生物的筛选与鉴别方法
引言：微生物是一类微小生物，在自然界中广泛存在。
对于我们人类来说，微生物有着重要的研究和应用价值。
微生物的筛选与鉴别方法却是一个复杂而精细的过程。
在上一篇文章中，我们介绍了微生物的筛选与鉴别方法的基础知识和几种常用的方法。
在本文中，我们将继续探讨微生物筛选与鉴别方法的更多细节，并且介绍更多的方法和技术。
正文：一、传统微生物筛选方法1.1.直接涂布法1.2.筛选培养基法1.3.单克隆分离法1.4.净化筛选法1.5.直接鉴定法二、分子生物学方法2.1.PCR技术2.2.聚合酶链反应(PolymeraseChnReaction,PCR)2.3.实时荧光定量PCR技术2.4.基因测序技术2.5.基因组学方法三、质谱分析法3.1.质谱仪3.2.质谱分析原理3.3.应用于微生物筛选与鉴定的质谱技术3.4.基于质谱技术的微生物蛋白质组学3.5.基于质谱技术的微生物代谢组学四、生物传感与生物芯片技术4.1.生物传感技术4.2.生物芯片技术4.3.生物传感与生物芯片在微生物筛选与鉴定中的应用4.4.微生物芯片技术的发展与趋势4.5.生物传感与生物芯片技术的前景五、光学显微镜与扫描电镜技术5.1.光学显微镜5.2.电子显微镜5.3.扫描电子显微镜5.4.透射电子显微镜5.5.应用于微生物筛选与鉴定的显微镜技术总结：微生物筛选与鉴别方法在生物学研究、医学诊断、环境监测等领域具有重要的应用价值。
随着科技的发展，越来越多的方法和技术被应用于微生物筛选与鉴定，使得整个过程更加高效和精确。
不同的方法和技术在微生物研究领域中有着各自的优势和适用范围。
未来的发展趋势将会是更加高度自动化和智能化的微生物筛选与鉴定方法的出现。
通过不断改进和创新，微生物筛选与鉴定方法将为人类的健康和环境保护做出更大的贡献。
引言：微生物是一类非常复杂和多样化的生物体，它们存在于我们周围的环境中，对人类和地球的生态系统具有重要影响。
为了研究微生物的种类和功能，科学家们发展了多种筛选和鉴别微生物的方法。
新型微生物菌种的筛选和鉴定
新型微生物菌种的筛选和鉴定微生物是生命科学研究的重要领域之一，随着科技和科学的不断进步，越来越多的新型微生物菌种被发现并应用于生产、医疗、环保等领域。
这些新型微生物菌种的筛选和鉴定是非常重要的，对于微生物领域的发展有着积极的推动作用。
本文将从筛选和鉴定两方面进行探讨。
一、新型微生物菌种的筛选微生物资源在自然界中非常广泛，但不是所有微生物都被发现和利用。
为了挖掘出更多的新型微生物菌种并从中获得有用的物质，需要进行筛选工作。
筛选新型微生物菌种需要注意以下几点：1.选择适当的样本来源在筛选过程中，选择适当的样本来源是非常关键的。
例如，可以在海洋、森林、沙漠等不同的环境中进行微生物采集工作，或者从一些特殊的生物体内提取微生物样本等。
选择样本时应该考虑到微生物的生长环境、生长条件以及其生物学特性等。
只有样本来源得当，才能筛选出更有潜力的微生物菌种。
2.建立适当的筛选条件在筛选新型微生物菌种时，需要建立适当的筛选条件，如温度、pH值、营养成分等。
这些条件的设定需要基于微生物生长条件和生物学特性的了解，以便通过筛选找到更优秀的微生物菌种。
3.建立有效的筛选方法筛选方法是筛选新型微生物菌种的重要环节，有效的筛选方法可以提高筛选效率和筛选质量。
目前常用的微生物筛选方法有平板筛选、固体发酵筛选、液体发酵筛选、高通量筛选等。
根据具体的筛选目的和筛选条件，可以选择合适的筛选方法。
二、新型微生物菌种的鉴定除了筛选，对新型微生物菌种的鉴定也是非常重要的。
鉴定能够确定微生物的分类地位、生物学特性等，为后续的应用研究提供科学基础。
新型微生物菌种的鉴定应该注意以下几点：1.基础鉴定方法常用的基础鉴定方法包括生理生化鉴定、形态学鉴定、分子鉴定等。
生理生化鉴定方法主要通过菌种代谢产物、酶活性、碳源利用等特征来进行鉴定；形态学鉴定通过观察菌体形态、胞内结构等特征来进行鉴定；分子鉴定则是通过测序技术或PCR技术来进行鉴定。
根据具体情况可以选择合适的鉴定方法。
微生物的筛选(共21张PPT)
管内。也就是10 。 取配土方样 （置g）于：5牛0m肉l改膏良3,基蛋础白盐胨液10体,氯培化养钠基5中，，琼2脂81℃5,震蒸荡馏培水养1040天0m。l，-。1
在根适据于 某目种标微梯微生度生物稀物的释而特不殊适营于养其要他求微或生其物对生某长化的学条、件物下理继因续素培的养抗，性则而目设标计微的生培物养将基成。为优势种而得到纯培养。
样品
富集培养
梯度稀释
涂布培养
划线纯化
斜面保存
采样：土壤样品，梅花形布点采样， 取得的用四分法进行取样，将样品放 入4 ℃冰箱中保存待用。
样品
富集培养 梯度稀释 涂布培养
划线纯化 斜面保存
富集培养：指从微生物混合群开始,对特定 种的数量比例不断增高而引向纯培养的一 种培养方法。在适于目标微生物而不适于 其他微生物生长的条件下继续培养，则目 标微生物将成为优势种而得到纯培养。
④ 从第1只试管内(10 )吸取lml注入第2只含有无 在将平③混接板与杂 种 划 微的菌线生微株法物生的：相物斜挑关群面取的体放稀操中入释作，涂需4 ℃按布要冰照后在箱微长无中生出菌保物的操存的菌作。代落台谢，上特在进征固行，体。分平离板出培特养定基功上能划的线微培生养物，，获-并取1进纯行菌纯落化。直至获得单一菌株的操作过程。
概念 筛选及纯化的方法 培养基的选择
细菌的筛选：选择性培养基
根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理 因素的抗性而设计的培养基。其功能是使混合菌样中的
劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选效率。
概念 筛选及纯化的方法 培养基的选择
细菌的保存：牛肉膏蛋白胨培养基 配方（g）：牛肉膏3,蛋白胨10,氯化钠5，琼脂15,蒸馏水
微生物菌种鉴定与保藏ppt课件
1
内容 1. 菌种筛选 2. 菌种鉴定 3. 菌种保藏
2
微生物代谢产物的平板检测方法
有机酸: 柠 檬 酸 :pH 指 示 剂 的 颜 色 变 化 , 或 掺 入琼脂平板的碳酸钙的溶解. 胞外酶: 1.淀粉酶:由碘指示的可溶性淀粉的液 化
2.蛋白酶:酪蛋白的溶解 3.脂酶:乳化的三丁酸甘油酯的消化, 清 除 或 向 橄 榄 油 琼 脂 中 添 加 0.050.25%的OsO4溶液 4.果胶酶:果胶凝胶的液化(1.5%的聚 果胶酸钠),多糖沉淀剂 5.弹性蛋白酶:弹性蛋白的溶解 6.核酸酶(DNA,RNA):未水解的核酸的 沉淀,酸过量时可见混浊.或者氮蒽橙 荧光和紫外荧光
12 (bp) 2000 1000 750 500 250 100
33
Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE)
34
DNA sequencing machines use fluorescent dideoxynucleotides
35
36
37
13
几类酵母的菌落形态
1.酿酒酵母
2.产肮假丝酵母
3.出芽短梗霉
4.多孢丝抱酵母
5.荚复膜孢酵母
6.解脂复膜孢酵母
7.季也蒙有孢汉逊酵母
8.碎囊汉逊酵母
9.卡氏酵母
10.鲁氏酵母
11.深红酵母
12.玫红法佛酵母
13.大型罗伦隐球酵母
14.美极梅奇酵母
15.浅红酵母
14
15
一些鉴别培养基
16
菌种—发酵工业的核心
(min)
Amide
Acid
Nitrile
菌种的筛选和分离
工业微生物菌种的【2 】分别与筛选起源：青岛海博一.微生物工业对菌种的请求(一).微生物工业的临盆程度由三个要素决议：临盆菌种的机能.发酵及提纯工艺前提.临盆装备.个中临盆菌种的机能是最重要的身分.（二）.微生物工业对菌种的请求是：（1）菌株高产,在较短的时光内发酵产生大量发酵产物的才能;（2）在发酵进程中不产生或少产生与目标产品邻近的副产品及其他产物;（3）发展滋生才能强,较强的发展速度,产孢子的菌种应当具有较强的产孢子才能;（4）可以或许高效地将道理转化为产品;（5）能应用普遍的原材料,并对发酵原料成分的波动迟钝性小;（6）对须要添加的前体物资有耐受才能,并且不能将这些前体物资作为一般碳源应用; （7）在发酵进程中产生的泡沫要少;（8）具有抗噬菌体的才能;（9）遗传稳固性,二.工业用微生物菌种的起源及选育（一）微生物菌种的起源一般经由过程以下几个门路收集菌种.采集样品和分别筛选：（1）是依据材料直接向有科研单位.高级院校.工场或菌种保藏部门索取或购置;（2）从大天然中采集样品分别;（3）从一些发酵成品平分别筛选目标菌株.当前发酵工业所用菌种总趋向是从野生菌转向变异菌,天然选用转向代谢育种,从诱发基因突变转向基因重组的定向育种.（二）微生物工业菌种的分别1.野生菌株的分别.筛选进程（1）新菌种分别与筛选的步骤菌种分别的流程如下：标本采集→标本材料的预处理→富集造就→菌种初筛→菌种复筛→机能判定→菌种保藏①采样采样季候：以温度适中,雨量不多的秋初为好.采土方法：在选好恰当地点后,用小铲子除去表土,取离地面5-15cm处的土约10g,盛入干净的牛皮纸袋或塑料袋中,扎好,标记,记载采样时光.地点.情形前提等,以备查考.为了使土样中微生物的数目和类型尽少变化,宜将样品慢慢分批寄回,以便实时分别.②标本预处理④纯种分别：采用划线分别法.稀释分别法等纯化办法获取单菌落.⑤高产菌株的筛选：这一步是采用与临盆邻近的造就基和造就前提,经由过程三角瓶的容量进行小型发酵实验,获得合适于工业临盆用菌种.还要对菌种进行发酵机能测定,⑥毒性实验：据有的国度划定,微生物中除啤酒酵母.脆壁酵母.黑曲霉.米曲霉和枯草杆菌作为食用无须作毒性实验外,其他微生物作为食用,均需经由过程两年以上的毒性实验.2.菌种的分别办法（1）施加选择性压力分别法主如果应用不同种类的微生物其发展滋生对情形和养分的请求不同,如温度.pH.渗入渗出压.氧气.碳源.氮源等,工资控制这些前提,使之利于某类或某种微生物发展,而不利于其他种类微生物的生计,以达到使目标菌种占优势．而得以快速分别纯化的目标.如可以控制造就时的氧,可将好氧微生物和厌氧微生物离开;经由过程控制温度,可将嗜热微生物和非嗜热微生物离开;控制pH,可将嗜酸.嗜碱微生物分别等.在分别造就基中也可以参加不同的抗生素或试剂来增长选择性.如在分别放线菌和细菌时,可参加抗真菌抗生素;分别真菌时,可参加抗细菌药物.（2）随机分别办法实验十从天然界平分别筛选微生物菌种1 目标（1）进修并控制优秀曲霉菌的分别道理和办法.（2）进修工控制酸乳中乳酸菌的分别道理和办法.2 道理从天然界平分别筛选微生物菌种,是我们获得优秀新菌种最根本.最重要的办法,是以,食物工业菌种的分别筛选是一项重要的.长期而沉重的工作.天然界消失着各类各样的微生物,尤其是泥土中微生物种类齐备,是微生物的大本营.是以可以从泥土平分别到几乎所有微生物.别的,不同的天然界情形中生计的微生物优势菌种也不同.各类食物.农副产品等养分构成不同,从中可以分别出不同的微生物.食物工业菌种常用的分别源有被污染的临盆或科研菌种.临盆中长期应用的菌种.发酵食物用菌种.动物肠道菌群.经各类育种办法处理过的微生物材料和天然界菌种样品.天然界的微生物是混淆生计的,要从平分理出一种微生物,不仅须要斟酌分别源应含有较多半量的目标菌,还要在分别操作中使之与其他菌种互相离开.对于样品中含量较低的菌处,要针对其生物学特色合理设计分别办法,如富集造就.选择造就.应用其特别的心理反响产生特定的发展现象等,以便于从大量杂菌中选出目标菌种.从混淆群体平分别特定微生物的常用办法有：控制分别造就基的养分成分.控制造就基的pH值.添加克制剂.控制造就温度.控制空气前提.对样品进行特别处理等.常用的纯种分别办法有平板划线分别法.简略平板分别法.稀释分别.涂布分别法.毛细管分别法.显微操作单细胞分别法等.本实验将采用稀释法和涂布法对目标微生物进行分别筛选.优秀曲霉菌的分别采用透明圈法,即先用淀粉琼脂造就基造就样品,因为糖化酶的感化,长出的菌落四周的淀粉被水解,遇碘后呈无色透明圈而平板的其他处呈蓝色.一般来讲,透明圈的直径越大,该菌的糖化力越强.可依据透明圈的大小筛选出糖化力强的菌株.酸乳中乳酸菌的分别采用溴甲酚绿（BCG）牛乳养分琼脂平板分别法.溴甲酚绿指导剂在酸性情形中呈黄色,在碱性情形中呈蓝色.在分别造就基（pH6.8）中加处溴酚绿指导剂后呈蓝绿色,乳酸菌在该造就基中发展并分化乳糖,产生乳酸,使菌落呈黄色,菌落四周的造就基也变为黄色.乳酸可用纸上层析法辨别.3材料3.1 样品黑曲霉种曲.酸奶.3.2 器具及其他用品平皿.三角瓶.涂布器.试管.玻璃珠.纱布.3.3 造就基及试剂2%淀粉察氏造就基.BCG牛乳造就基.0.02mol/L碘液.10%牛乳造就基.无菌心理盐水.4 流程4.1 优秀糖化酶菌株的分别与筛选熔化造就基→倒平板→打散孢子团粒→梯度稀释→涂布平板→造就不雅察→滴加碘液→挑菌落→接种→造就→糖化酶活气测定→菌种保存4.2 酸乳成品中的乳酸菌的分别制造就基→倒平板→梯度稀释→涂布平板→造就不雅察→挑菌落→接牛乳管→造就不雅察→传代造就→遴选凝乳管→乳酸测定→菌种保存5 步骤5.1 优秀糖化酶菌株的分别与筛选（1）熔化淀粉察氏造就基,稍冷后倒平板与斜面数个.（2）取种曲少许,参加10mL带玻璃球的无菌心理盐水的三角瓶中,用力振荡打散孢子团粒,使之形成平均的孢子悬浮粒.然后将其用无菌纱布过滤于无菌试管中.（3）将上述滤液以10倍稀释法知释至10-7,取后3个稀释度的稀释液各0.2mL,于淀粉察氏造就基平板上用无菌涂布器分别依次涂布2至3个皿,30℃造就1~2d.（5）机能测定：测定各菌落的糖化酶活气.5.2 酸乳成品中的乳酸菌的分别（1）制备BCG牛乳养分琼脂造就基.①称取脱脂奶粉10g,溶于50mL水中,参加1.6%溴甲酚绿酒精溶液0.07mL,0.075MPa压力下灭菌20min.②另取琼脂2g,溶于50mL水中,加酵母膏1g,消融后调pH值至6.8,0.1MPa压力下灭菌20min.③趁热将上述两液以无菌操作混淆平均,倒平板6个,待凝固后,置37℃造就24h,若无杂菌发展,即可应用.（2）将样品以10倍稀释法稀释至10-7,取个中10-7.10-6 2个稀释度的稀释液各0.1~0.2mL,分别置于上述各养分平板上,用无菌涂布器依次涂布2至3个皿,置43℃造就48h,如消失圆形稍扁平的黄色菌落及其四周造就基亦为黄色者初步定为乳酸菌.（3）将典范菌落转至脱脂乳发酵管,43℃造就8~24h,若牛乳管凝固,无气泡,呈酸性,镜检细胞杆状或链球状,革兰氏染色呈阳性,则将其持续传代若干次,43℃造就,遴选出在3~4h能凝固的乳管,保存备用.（4）乳酸菌的判定及生物量的测定.6 成果（1）描写黑曲霉分别株的形态特点及其分生孢子头的生态.（2）绘制所分别的乳酸菌形态图,并记载成果.7 思虑题（1）为什么消融样品的瓶内要参加玻璃珠？（2）解释用透明圈直径与菌株淀粉酶产量有何干系？（3）哪些情形可以或许引起凝乳？。
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举例：产PGA芽孢杆菌的鉴定
细胞形态特征
菌体大小 芽孢形状 芽孢着生位置 G+或G-等
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生理生化特征
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2.2.6 培养工艺条件试验与生产试验
1、摇瓶发酵条件
培养基组成，初始pH，通风量（装液量）， 接种量，培养温度…
2、小型台式发酵罐发酵工艺条件
溶解氧控制，pH值控制，原料添加模式， 消泡剂…
第8章 食品微生物菌种的筛选及鉴定
主 讲 惠 明 博士
本节要点
▪ 食品工业上典型的微生物菌种 ▪ 微生物菌种的分离筛选及鉴定 ▪ 微生物菌种的发酵条件优化
一、典型工业微生物菌种
细菌：枯草杆菌，短杆菌，大肠杆菌 酵母：酿酒酵母（啤酒，葡萄酒），酒精酵
母，假丝酵母 霉菌：黑曲霉，土曲霉，米曲霉，红曲霉，
化学除氧
➢ H2 + O2 → H2O (钯作催化剂） ➢ GASPAK罐除氧：硼氢化钠、柠檬酸，碳酸氢钠化
学反应产生H2 和CO2，H2与O2反应生成水 ▪ 厌氧指示剂
（3）厌氧分离（培养）技术 ▪ 高层琼脂柱技术 ▪ 厌氧罐技术 ▪ 厌氧手套箱技术
厌氧手套箱
厌氧培养装置
2.2.4 筛选
1、初筛：通风发酵菌种，通过摇瓶发酵进行， 每株一瓶
德氏乳杆菌
Steptococcus lactis
乳链球菌
Clostridium acetobutylcum
丙酮丁醇梭菌
Corynebacterum pekinese
北京棒杆菌
Brevibacterium ammoniagenes 产氨短杆菌
常见工业微生物及其产物
细菌 短杆菌：谷氨酸、肌苷酸 枯草芽孢杆菌：淀粉酶、蛋白酶、核糖 大肠杆菌：酰胺酶 节杆菌：强的松 梭状杆菌：丙酮、丁醇
目的：淘汰80%-90%的分离菌株中的低产菌
（1）培养条件：主要通过查阅资料及需要而预 先决定：如培养基组成，通
（2）分析测定：最好定量，如较困难时可采取 半定量方法
2、复筛：每株3~5瓶，可提前培养种子，使 接种量比较一致，3~5%接种量，
基本发酵条件:采用300mL三角瓶，装液量50mL，无 菌培养容器封口膜封口，摇瓶转速150rpm，种子液 种龄24h，接种量4%，37℃振荡培养96h。
▪ 初步确定可能的培养基成分(以碳源为例)
枯草芽孢杆菌合成γ-PGA培养基
优化的回归试验设计
对甘油及柠檬酸添加量的优化(正交组合设计) 选择因素:Z1——甘油（g/L）,40～120; Z2——柠檬酸（g/L）,4～20
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培养基配方的获得
单因素试验 多因素试验（正交试验） 回归试验 最佳配方的验证 整个发酵条件的优化
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举例 碳氮源对Bacillus subtilis发酵产PGA的影响
基 本 发 酵 培 养 基 ： L-Glu 20g/L，CTA 10g/L， NH4Cl 4g/L，MgSO4•7H2O 0.5g/L，FeCl3•6H2O 0.02g/L，K2HPO4 1g/L，CaCl2•2H2O 0.2g/L， MnSO4•H2O 0.05g/L, 蒸馏水配制，用NaOH调pH7.4， 0.1MPa灭菌20min。
➢ 测定：取107工具菌涂布于琼脂培养基，将小琼脂块放 于上面培养过夜，抑菌圈的出现，说明琼脂块中有抗 生素，大小说明抗生素单位的高低
琼 脂 块 培 养 法 筛 选 抗 生 素 产 生 菌 程 序
（6）菌落特征
▪ 从形态的角度 菌落的外观形态，是微生物
的一个重要表征。如多糖产生 菌在适当的培养基上生长，从 具有粘液性的菌落外观上就可 以初步识别。
培养条件可同初筛
分析测定：定量，注意副产物
复筛可进行多次，逐步淘汰，留下3~5株 甚至最好的1株
初筛和复筛的比较
初筛
复筛
种 子 斜面菌种
液体种子
摇 瓶 每株 1瓶
每 株 3-5 瓶
接 种 量 每瓶一环
3— 5%
取 舍 情 况 留 下 产 量 较 高 的 10- 每 次 保 留 10— 20% ，
霉菌分生孢子
Saccharomyces cerevisiae Bacillus subtilis B53
NATTO
BEER
二、食品工业微生物菌种的来源
工业上对生产菌种的基本要求 从自然界中分离目的菌种的原则 菌种选育的一般方法
2.1 对工业微生物菌种的基本要求
▪ 能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效地 合成产物
（7）从产物角度出发
▪ 在培养时以产物的形成有目的的设计培养基 ▪ 利用简单、快速的鉴定方法，如抗生素 ▪ 产物分子的结构定性分析（利用紫外扫描光谱、
核磁共振、CD谱、高压液相色谱、远红外分析、 X-射线衍射分析、穆斯堡尔谱等） ▪ 产物的定量分析
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3、厌氧性微生物的分离法
（1）去除培养基中的溶解氧，降低Eh（氧化 还原电位）
实例：碱性纤维素酶产生菌的筛选
文献:产生菌为中性芽孢杆菌，嗜碱芽孢杆菌、放线菌及霉菌
采样（造纸厂） →80℃30min处理 ↓
0.0075% 曲利本蓝＋1% CMC（羧甲基纤维素），pH10.5 培养3～4d，选择有凹陷圈的菌落
从285个土样中获得62株
26株为组成型 36株为诱导型
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2.2.3纯种分离
工业上常用的放线菌及产物
链霉菌属 Streptomyces
生产抗生素、维生素、酶及酶抑制剂
诺卡氏菌属 Nocardia
生产抗生素，石油脱蜡、烃类发酵，
处理含氰废水
小单孢菌属 Micromonospora
庆大霉素，Rifamycin
孢囊链霉菌属 Streptosporanium
多霉素
（3）变色圈法 ▪ 淀粉平板喷稀碘液：透明圈，液化型淀粉酶 ▪ 支链淀粉平板喷稀碘液： 蓝色圈：异淀粉酶 无色圈：液化型淀粉酶 ▪ 葡聚糖平板加刚果红：葡聚糖酶 ▪ 木聚糖平板加刚果红：木聚糖酶
（4）生长圈法
▪ 工具菌： ➢ 营养缺陷型，不能合成的物质（生长因素）为目的
菌积累的产物
➢ 菌落形态明显不同于目的菌 ▪ 方法：106~107 工具菌与样品稀释液一起涂布至
▪ 淀粉平板透明圈：淀粉酶
▪ 碳酸钙平板透明圈：产酸 ▪ 酪素（蛋白）透明圈：蛋白酶
以大肠杆菌E. coli ATCC 80739为指示菌，对 枯草芽孢杆菌R21-4进行紫外诱变，筛选得 到一株具有良好遗传稳定性的枯草芽孢杆菌 R21-15，抗菌蛋白的效价提高58.49%。
粗提蛋白对棉花黄、枯萎病菌的抑制作用
▪ 目的：将目的菌从混杂的微生物中分离出来，获得 纯培养
1 纯种分离的一般方法 ▪ 稀释平板法 倾注平板或涂布平板 ▪ 划线法
稀 释 分 离 涂 布 平 板
稀 释 分 离 倾 注 平 板
划线分离
（3）组织培养法 适用于分离高等真菌及植物病原菌
高等真菌：如香菇→切1小块菌盖 →10%漂白粉消毒处理→无菌水冲洗 →置琼脂平板上→培养→长出菌丝体 注意：对蔓延性霉菌：
2.2.2增殖培养（富集培养）
▪ 适用：样品中目的菌数量不够多时 ▪ 目的：提高样品中目的菌的数量和比例 ▪ 原理：通过控制营养成分或培养条件，使目的菌得以
繁殖和/或非目的菌的生长受到抑制
1、 方法 （1）控制营养成分
① 纤维素为唯一碳源，可增殖分解纤维素的菌 ②可溶性淀粉为唯一碳源，可增殖产淀粉酶的菌种 ③酒精废水，可以增殖废水利用菌 * 多种微生物所利用的碳源、氮源不能作控制因素 （2）控制培养基pH 细菌、放线菌：中性偏碱，真菌：偏酸 但非目的菌的生长不能被完全抑制
① 加1%去氧胆酸钠 ② 察氏培养基：0.01%蔗糖， 0.1%山梨糖
2、平皿反应快速检出法——定性或半定量
（1）纸片培养显色法
▪ 滤纸饱浸含有指示剂的液体培养基 ▪ 用接种环接种 ▪ 保湿恒温培养 ▪ 据菌落周围变色圈和菌落直径比值判别目的物产量 （2）透明圈法
根据琼脂培养上透明圈/菌落直径大小判别目的产 物的产量
根霉，木霉，青霉 放线菌：单孢菌 其他：藻类
发酵工业常见常用的细菌
Leuconostoc mesenteroides 肠膜明串珠菌
Pediococcus cerevisiae
啤酒足细菌
Bacillus subtilis
枯草芽孢杆菌
Acetobacter aceti
醋化醋杆菌
Lactobacillus delbrukii
放线菌
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常见工业微生物及其产物
酵母 酒精酵母：乙醇 甘油酵母：甘油 假丝酵母：环烷酸、SCP 啤酒酵母：细胞色素、辅酶、酵母片 类酵母：脂肪酶 阿氏假囊酵母：核黄素 脆壁酵母：乳糖酶
常见工业微生物及其产物
霉菌 黑曲霉：柠檬酸、蛋白酶、单宁酶、 糖化酶 栖土曲霉：蛋白酶 根霉：糖化酶、甾体激素、 青霉：青霉素、葡萄糖氧化酶 木霉：纤维素酶 红曲霉：糖化霉、红曲色素
（3）控制培养温度
➢ 30℃左右培养，可培殖嗜温微生物
➢ 50~60℃培养，可培殖嗜热微生物， 筛选耐热菌株
（4）热处理——增殖芽孢细菌
样品悬浮液经80℃、10min处理，杀 死营养体，再添加营养培养后可增殖产芽 孢细菌
（5）添加抑制剂
➢ 10%苯酚数滴：抑制细菌、霉菌生长，增殖放 线菌
➢ 多粘菌素B：抑制G-细菌 ➢ 青霉素：抑制G+细菌 ➢ 制霉菌素：抑制真菌 ➢ 放线菌酮：抑制真菌
琼脂培养基表面，具有生长圈的菌落即为目的菌
▪ 适用：氨基酸，核苷酸，维生素产生菌的选育
（5）抑制圈
▪ 适用：抗生素产生菌的选育
工具菌：对目的抗生素敏感的微生物
例：目的菌为产生抗G+细菌的抗生素的菌株