黑曲霉
黑曲霉基因组和柠檬酸生产菌种改造护理课件
发酵工艺优化
讨论如何通过调整培养基成分、 温度、pH等参数，优化黑曲霉 发酵生产柠檬酸的过程。
菌种筛选与改良
阐述如何通过选择性培养基和 基因敲除等技术筛选高产柠檬 酸的菌种，以及如何对菌种进 行遗传改良。
产物提取与纯化
介绍柠檬酸提取和纯化的常用 方法，如离子交换、电渗析、 结晶等。
黑曲霉基因组和柠檬酸生产菌种改造的护理实例
基因表达调控优化发酵
利用CRISPR-Cas9系统对关键酶编码 基因进行调控，优化发酵过程。
03 黑曲霉基因组在柠檬酸 生产菌种改造中的应用
黑曲霉基因组在柠檬酸生产菌种改造中的作用
提高柠檬酸产量
通过基因工程技术对黑曲霉基因组进行改造，可以增强其柠檬酸 合成酶的活性，从而提高柠檬酸的产量。
优化发酵过程
黑曲霉基因组和柠檬酸生 产菌种改造护理课件
目 录
• 黑曲霉基因组概述 • 柠檬酸生产菌种改造 • 黑曲霉基因组在柠檬酸生产菌
• 黑曲霉基因组和柠檬酸生产菌
01 黑曲霉基因组概述
黑曲霉基因组的基本特征
01
02
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染色体数量
黑曲霉含有多个染色体， 通常为六到八个染色体。
基因组大小
每个染色体的基因组大小 在15-25Mb之间。
黑曲霉基因组的研究进展
全基因组测序
随着测序技术的发展，黑曲霉的 全基因组测序已经完成，为研究 其生物学特性提供了全面的分子 基础。
基因编辑技术
近年来，CRISPR-Cas9等基因编 辑技术被应用于黑曲霉基因组的 编辑，为改良其生产性能和耐受 性提供了有力工具。
02 柠檬酸生产菌种改造
柠檬酸生产菌种改造的必要性
提高柠檬酸产量
黑曲霉菌落特征
黑曲霉菌落特征黑曲霉是一种广泛存在于自然界中的真菌，其在食品、药品、化妆品等领域中具有重要的应用价值。
在实验室中，人们经常利用黑曲霉来进行发酵、合成有机化合物等研究。
本文将重点介绍黑曲霉菌落的特征。
一、黑曲霉的基本特征黑曲霉是一种革兰氏阳性菌，其菌丝多为单核性，呈灰色至黑色。
黑曲霉的生长温度范围较广，一般在15-40℃之间可以生长，但在20-30℃时生长最佳。
黑曲霉对氧气需求较高，需要在氧气充足的环境中生长。
黑曲霉在菌落形态上呈现出明显的特征。
其菌落表面为光滑、平整，呈现出深灰色至黑色的颜色。
菌落边缘呈现出半透明的颜色，有时会出现白色的霉毛。
黑曲霉菌落的直径一般在1-3厘米之间，但在适宜的培养条件下，其直径可达到5-6厘米。
二、黑曲霉菌落的形态特征黑曲霉菌落的形态特征是其最为显著的特点之一。
在培养基上生长的黑曲霉菌落表现出明显的变化。
在最初的生长阶段，黑曲霉菌落呈现出灰色至浅灰色的颜色，表面平整光滑。
随着时间的推移，黑曲霉菌落的颜色逐渐加深，变为深灰色至黑色，而且表面会出现裂纹、皱褶等不规则形态。
黑曲霉菌落的形态特征还包括其菌丝的形态。
在黑曲霉菌落的中央区域，菌丝呈现出放射状生长的形态，而在周边区域，菌丝则呈现出不规则分支的形态。
黑曲霉菌丝的直径一般在2-3微米之间。
三、黑曲霉菌落的生长条件黑曲霉菌落的生长条件主要包括温度、湿度、营养物质等方面。
在适宜的生长条件下，黑曲霉菌落可以生长得很快，形成大片的菌落。
黑曲霉对温度的适应范围较广，一般在15-40℃之间可以生长，但在20-30℃时生长最佳。
黑曲霉对湿度的要求较高，需要在相对湿度在80%以上的环境中生长。
此外，黑曲霉还需要一定的营养物质来维持其生长和代谢，包括碳源、氮源、矿物质等。
四、黑曲霉菌落的应用价值黑曲霉在食品、药品、化妆品等领域中具有广泛的应用价值。
在食品方面，黑曲霉可以用来制作豆腐乳、臭豆腐等发酵食品，其所产生的多种酶可以增强食品的口感和营养价值。
黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠分离纯化工艺
黑曲霉（Aspergillus niger）是一种常用的微生物菌株，可以利用其进行葡萄糖酸钠的发酵生产。
以下是黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠分离纯化工艺的简要流程：
1. 发酵生产：
黑曲霉通过代谢过程，将培养基中的碳源转化为葡萄糖酸钠。
发酵过程中需要控制发酵温度、pH值、氧气供应等因素，以提高产量和质量。
2. 分离：
将发酵液经过离心分离或压滤，将菌体和培养基分离。
分离后的发酵液中含有葡萄糖酸钠、杂质和其他副产物。
3. 过滤：
将分离后的发酵液通过滤器进行过滤，去除大颗粒的杂质，减少后续纯化步骤的负担。
4. 萃取：
使用适当的有机溶剂对过滤后的发酵液进行萃取，将其中的葡萄糖酸钠转移到有机层中。
将有机层与水层分离，得到含有葡萄糖酸钠的有机相。
5. 沉淀：
将有机相中的葡萄糖酸钠转化为钠盐沉淀，可以采用钠碳酸或氢氧化钠等化学物质进行反应。
沉淀后，对其进行过滤和洗涤，得到较为纯净的葡萄糖酸钠固体。
6. 干燥：
将葡萄糖酸钠固体在干燥器中进行干燥，去除其中的水分，得到最终产品。
以上是黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠分离纯化工艺的主要步骤。
在实际操作中，还需要对每个步骤进行具体的优化和控制，以提高产品的产量和质量。
霉菌名词解释
霉菌名词解释霉菌是一类微生物，它们是真菌界中的一种。
霉菌是一种单细胞或多细胞的生物，它们通常以孢子的形式存在。
霉菌在自然界中广泛分布，可以生长在土壤、水、植物、动物和人类身上。
霉菌可以分解有机物质，也可以引起疾病。
以下是一些常见的霉菌名词解释：1. 黑曲霉（Aspergillus niger）黑曲霉是一种广泛存在于自然界中的真菌，它们通常生长在植物和土壤中。
黑曲霉可以分解有机物质，也可以用于制作酶和酸。
此外，黑曲霉还被用于制作一些食品和饮料，如黑啤酒和黑曲霉豆腐。
2. 霉菌素（Myco-toxin）霉菌素是一种由霉菌分泌的毒素，它们可以在食品和饲料中被发现。
霉菌素可以引起广泛的健康问题，包括呼吸道感染、肝脏损伤和肾脏损伤。
霉菌素的危害在于它们可以在食品和饲料中积累，因此需要采取措施来避免霉菌素的污染。
3. 霉菌感染（Mycosis）霉菌感染是一种由霉菌引起的疾病，它们通常影响皮肤、毛发和指甲。
霉菌感染可以通过直接接触感染源或在潮湿环境中感染。
霉菌感染的治疗通常包括使用抗真菌药物。
4. 霉菌病（Mycotoxicosis）霉菌病是一种由霉菌素引起的疾病，它们通常通过食品和饲料中的霉菌素污染引起。
霉菌病的症状包括恶心、呕吐、腹泻、头痛和发热。
霉菌病的治疗通常包括使用抗真菌药物和支持性治疗。
5. 霉菌培养基（Mycological media）霉菌培养基是一种用于培养霉菌的营养基质，它们通常包括葡萄糖、酵母提取物和肉汤。
霉菌培养基可以用于分离和鉴定霉菌，以及研究霉菌的生长和代谢。
6. 真菌感染（Fungal infection）真菌感染是一种由真菌引起的疾病，包括霉菌感染和酵母菌感染。
真菌感染通常影响皮肤、呼吸道、消化道和泌尿生殖系统。
真菌感染的治疗通常包括使用抗真菌药物和支持性治疗。
7. 真菌学（Mycology）真菌学是研究真菌的科学，包括霉菌和酵母菌。
真菌学涉及真菌的形态、生长、代谢和分类等方面的研究。
黑曲霉的发展历程
黑曲霉的发展历程黑曲霉是一种常见的真菌，它的发展历程可以追溯到几千年前的古代。
黑曲霉最早是在古埃及时期被人们发现的。
那个时候，人们发现在存放粮食和谷物的仓库中会出现一种黑色的霉菌，这种霉菌会迅速繁殖，导致粮食腐败并产生毒素。
那个时候，人们还不了解黑曲霉的危害性，只是简单地将感染的粮食丢弃掉，没有进行深入的研究。
在19世纪初的英国，科学家开始对黑曲霉进行研究。
他们发现黑曲霉所产生的毒素可以对人和动物造成严重的健康问题，包括肝脏损伤、免疫系统抑制和癌症等。
这些研究结果引起了人们的广泛关注，使得对黑曲霉的研究得到了更多的投入和重视。
随着科学技术的发展，人们对黑曲霉的了解日益加深。
科学家发现，黑曲霉除了对粮食和谷物的感染外，还可以在一些食品和饮料上生长，比如面包、奶酪和啤酒等。
他们还发现黑曲霉所产生的毒素可以通过食物链进入人类体内，对人的健康产生潜在影响。
为了保护人类健康，许多国家和地区都制定了严格的黑曲霉监测和控制标准。
食品加工企业采取了一系列预防措施，包括改良种植和储存技术、加强食品检测和处理等。
此外，消费者也需要加强自我保护意识，注意食品的选择和储存，避免食用感染黑曲霉的食物。
随着时间的推移，黑曲霉的研究逐渐向着更深层次发展。
科学家发现，黑曲霉不仅可以对粮食和食品造成危害，还可以用于生物工程和医学研究。
黑曲霉可以产生一些重要的生化物质，比如抗生素、酶和代谢产物等。
科学家利用黑曲霉的这些特性，开展了许多相关研究，并取得了重要的成果。
未来，黑曲霉的研究还将继续进行。
科学家将继续探索黑曲霉的生长和繁殖机制，寻找新的应用领域，并为黑曲霉的监测和控制提供更有效的技术和方法。
相信在不久的将来，黑曲霉的发展历程将会取得新的进展，为保护人类健康和推动科学研究做出更大的贡献。
黑曲霉的使用范围
一、黑曲霉在发酵饲料方面的应用：《2014年饲料添加剂目录》有关于黑曲霉可以直接添加使用的决定。
1、黑曲霉能够提高发酵后饲料的营养水平和消化吸收率。
本品所含的微生物能分解饲料中的大分子糖类为单糖和寡糖,并生成多种有机酸、维生素、生物酶、未知生长因子，大大提高了发酵饲料的营养水平和消化吸收率；2、使饲料脱毒。
通过微生物自身的生命活动，使饲料内所含的有毒有害物质被降解而脱除，从而大大提高了饲料的安全性；3、提高动物的抗病力。
本品所含的微生物直接参与动物肠道的屏障作用，补充动物肠道有益微生物的数量，通过生物竞争机制阻止病原微生物的定植和生长繁殖.恢复和维护动物肠道的微生态平衡，从而提高动物的免疫力和抗病能力；4、提高饲料的适口性，显著增加食欲。
在饲料中添加本产品可以提高饲料利用率、提高动物的生产性能，降低生产成本，改善养殖环境。
黑曲霉在发酵剂方面还能发酵能量饲料、蛋白饲料、粗饲料等所有种类饲料。
发酵的饲料既适用于猪、牛、羊等家畜动物，又适用于鸡、鸭、鹅等家禽动物，而且适用于鱼虾水产、黄粉虫昆虫等各种动物。
发酵饲料能使饲料解毒脱毒，大大提高饲料的安全性，而且在发酵的过程中会产生淡淡的香味，从而增加了动物的适口性；发酵过程中还能生成多种有机酸、维生素、生物酶、氨基酸及其他多种未知生长因子，大大提高了发酵饲料的营养水平和消化利用率；提高动物的抵抗力，降低饲料成本。
二、黑曲霉孢子粉使用说明：《2014年饲料添加剂目录》有关于黑曲霉可以直接添加使用的决定。
产品优势：1.孢子含量高，便于产品的存放2.产品有效菌对环境的适应性强3.孢子的发酵再生能力高产品用途：1.用于生物肥料秸秆腐熟剂等发酵时添加；2.用于复合微生物肥料接种剂；3.用于禽畜的粪便、有机垃圾发酵剂；4.用于动物饲料发酵时添加；产品配方：麦片、豆皮、微量元素、纯种米曲霉/黑曲霉菌株等。
使用量：万分之三到万分之五，即每吨加300克——500克（根据实际菌孢子量和生产工艺的要求添加）。
黑曲霉1
黑曲霉一、黑曲霉的生物特性：黑曲霉，半知菌亚门，半知菌纲，壳霉目，杯霉科，黑曲霉属真菌中的一个常见种。
广泛分布于世界各地的粮食、植物性产品和土壤中。
是重要的发酵工业菌种，可生产淀粉酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、柠檬酸、葡糖酸和没食子酸等。
有的菌株还可将羟基孕甾酮转化为雄烯。
生长适温37℃，最低相对湿度为88%，能引致水分较高的粮食霉变和其他工业器材霉变。
二、黑曲霉用来酿醋的菌种：黑曲霉3.324是最传统的酿造食醋曲精型号，以黑曲霉AS3.324基础菌株为主，外增AS3.350、AS3.758、沪酿336-2等多种菌株，经特殊培养基质诱导，纯种大培养、混合复配精制而成。
1.用于糖化制曲，大大提高酒精转化率与原料的利用率，使产量倍增。
2.改善产品风味。
制酒、醋风味更加醇厚清香。
3.产品产酸性蛋白酶可以解决食醋灭菌后产生瓶底沉淀及浑浊问题。
4.具有对杂醇油分解的能力，解决白酒杂醇油过高，喝后上头的问题。
5.使用后能明显提高酒、醋的感官澄清度,使白酒更加清澈剔透，醇厚清香，食醋更加清影红亮。
三、黑曲霉酿醋各个型号的不同用法:黑曲霉3.324 黑曲霉3.758 黑曲霉3.4309 黑曲霉3.3501.黑曲霉3.324 最传统的酿造食醋曲精型号，用途较为普遍。
2.黑曲霉3.758 单宁酶产率较高，风味与3.324有较大区别，使用量呈上升趋势，针对不挥发酸要求高的醋用途较为广泛。
3.黑曲霉3.4309 糖化能力比其它型号的黑曲霉要高，尤其比黑曲霉3.324的糖化能力高一倍，主要是在老陈醋的使用较为广泛。
4.黑曲霉3.350一般用于混合多菌种发酵，主要应用于产品后期风味要求较高产品，使产品更加醇厚清香。
服务热线：400-011-6890。
菌种报告-黑曲霉
菌种报告—黑曲霉一、黑曲霉简介①、黑曲霉（Aspergillus niger）属于半知菌亚门，丝孢纲，丝孢目，丛梗孢科，曲霉属真菌中的一个常见种。
可生产淀粉酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、柠檬酸、葡糖酸和没食子酸等，是重要的发酵工业菌种。
②、培养温度23～28℃，好氧二、使用注意事项①、是四类病原微生物，即在通常情况下不会引起人类或者动物疾病的微生物。
但由于生长快速，极易通过空气扩散污染环境，对产品的生产检验人员与环境构成威胁。
故操作过程要在阳性室生物安全柜中进行。
②、所有的培养物、储存物及其它的废物在释放前，均应121℃，30min湿热蒸汽灭菌。
实验结束后，用0.1%的新洁尔灭擦拭台面，照紫外消毒。
菌种保存方案—黑曲霉（Aspergillus niger）1、实验材料：器具：-80℃冰箱，2～8℃冰箱，试管，电动助吸器，锥形瓶，恒温培养摇床，1ml移液管，10ml移液管，冷冻管，振荡器，棉塞，接种环，250ml盐水瓶，500ml 盐水瓶试剂：冻干菌种，改良马丁培养基，改良马丁琼脂培养基，TSA平板，SDA平板，20%甘油，含0.05%（v/v）聚山梨酯80的生理盐水2、实验步骤：2.1 菌种复苏和复壮（改良马丁培养基）2.1.1 将干菌种（0代）按上述步骤转移到装有100ml改良马丁液体培养基的锥形瓶中复苏（第1代），23～28℃摇床震荡培养5天。
2.1.2 用接种环挑起活化后的孢子悬液，划线到改良马丁琼脂斜面复壮，接种10支试管（第2代），23～28℃静置培养5～7天。
2.1.3 向每支试管中加入5ml含0.05%（v/v）聚山梨酯80的生理盐水，反复吹打洗脱孢子。
将孢子悬液全部转移至250ml盐水瓶中，2～8℃冻存备用。
2.2 稀释倍数探索2.2.1 取1ml孢子悬液加入9ml生理盐水中，混匀得10-1管，同法依次稀释至10-6。
2.2.2 取10-3～10-6梯度稀释孢子悬液，1ml涂布SDA平板，各做3个平行。
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化饲料的菌种。可用来测定锰、铜、钼、锌等微量元素和作
为霉腐试验菌。
黑曲霉的危害：
在高温、高湿环境下，黑曲霉容易大量生长
繁殖产酶生热，侵染棉花时引起落花或烂铃，
或生于多汁的果实上，引起腐烂或软腐，侵染 洋葱鳞片表面生大量黑粉；梅雨季节亦容易引 起衣物发霉等。
洋葱黑曲霉病
分布 ： 分布较广，发生较普遍。 侵染循环 ： 病菌以菌丝体在土壤中的病残体上存活越冬。 发病条件 ： 翌春产生分生孢子借气流传播，从伤口或穿透 表皮直接侵入，高温、高湿条件或土温变化激烈时易发病。 危害部位 ： 球茎。 危害症状 ：洋葱收获后至贮藏期，在球茎表面生褐色至黑色 斑，病菌在球茎表面扩展，有的侵入1-2个鳞片，初呈褐色 水演状，后干燥，长出黑霉，即病原菌子实体。 防治方法 ： 1.重病地块避免连茬种植。采用高畦或高垄栽培。 2.施用充分腐熟的有机肥，氮、磷、钾肥配合施用。防止大 水漫灌，雨后及时排水。发病初期及时清除病株带到田外妥 善处理。
黑曲霉在农业生产中的应用
原理及意义：细菌多属于非发酵菌株，生物有机肥中的 细菌成分只起到腐殖降解作用，除此之外还需深层发酵 达到营养转化，这就需要霉菌、酵母菌等菌株的后续催 化酶解，从而达到叶落归根。 用途：1、生物有机肥料发酵剂。 2、秸秆腐熟剂和畜禽粪便、有机垃圾发酵剂。 3、复合微生物肥料接种剂。 配方：黑曲霉等多种菌株，经特殊培养基质诱导，纯种 大培养、混合复配精制而成。
菌丛呈黑褐色，顶囊大球形，小梗双层，分生 孢子为球形，呈黑、黑褐色，平滑或粗糙。对 紫外线以及臭氧的耐性强。菌丝发达，多分枝， 有多核的多细胞真菌。分生孢子梗由特化了的 厚壁从膨大的菌丝细胞（足细胞）上垂直生出； 分生孢子头状如“菊花”。黑曲霉的菌丝、孢 子经常呈现各种颜色，如：黑、棕、绿、黄、
橙、褐等，菌种不同，颜色也不同。
用途： 食品工业上用作发酵菌种，如用于食醋生产制曲、
麸曲法白酒生产制曲、柠檬酸发酵等，主要是利用此黑曲霉 分泌产生淀粉酶、糖化酶、柠檬酸、葡萄糖酸、五倍子酸等
的功能；在生物肥料工业上，黑曲霉具有裂解大分子有机物
和难溶无机物，便于作物吸收利用，改善土壤结构，增强土 壤肥力，提高作物产量的效果。是制酱、酿酒、制醋的主要 菌种。是生产酶制剂（蛋白酶、淀粉酶、果胶酶）的菌种。 生产有机酸（如柠檬酸、葡萄糖酸等）。农业上用作生产糖
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黑曲霉
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黑曲霉
半知菌亚门，丝孢纲，丝孢目，丛梗孢科，
曲霉属真菌中的一个常见种。广泛分布于世界
各地的粮食、植物性产品和土壤中。是重要的
发酵工业菌种，可生产淀粉酶、酸性蛋白酶、
纤维素酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、柠檬酸、
葡糖酸和没食子酸等。
黑曲霉形态特征