种子扩大培养
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培养基的特点：成本低、米粒之间结构疏松提高比表 面积和氧的传质，营养适当（要求大米 的白点小）有利于孢子的生长。
大米孢子的要求：1粒米含1.4*106个孢子
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一级种子 培养基：（葡萄糖、乳糖、蔗糖）、玉米浆 培养条件：27℃，40小时 接种量：200亿孢子/吨 目的：长菌体
二级种子 培养基：同上 培养条件：27℃、10-14小时 接种量：10%
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影响种子质量的因素
原材料质量
一般情况：培养基糖分相对要少，氮源要多，无 机盐所占的比例要大。种子罐和发酵罐培养基 成分趋于一致也有好处，种子很快适应，但各 成分的数量根据目的各自确定。
培养条件
如温度、PH值、湿度、培养时间和冷藏时间等 都影响种子质量。
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种子质量的控制
菌种的稳定性检查与复壮 无杂菌检查
生产车间阶段
培养物的选择原则： 在生产车间阶段，最终一般都是获得一定数量的菌 丝体。
菌丝体比孢子要有利： 缩短发酵时间 有利于获得好的发酵结果
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种子扩大的级数
指制备种子需逐级扩大培养的次数，需要 根据菌种的生长繁殖速率，发酵罐的容积 综合确定。
一级种子二级发酵：谷氨酸棒杆菌 二级种子三级发酵：青霉菌 三级种子四级发酵：灰色链霉菌
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青霉素生产的种子制备
Leabharlann Baidu制备过程
安培管 → 斜面孢子 → 大米孢子
→ 一级种子 → 二级种子
→ 发酵
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斜面孢子 培养基：甘油、 葡萄糖、 蛋白胨等 培养条件：25℃、7天, 注意湿度50%左右
培养基特点：有利于长孢子，用量少而精细
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大米孢子 培养基：大米及氮源（玉米浆） 培养条件：25℃、7天，控制湿度
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种子罐的级数越少，越有利于简化工艺和 控制，并可减少由于多次移种而带来染菌 的机会。但也必须考虑尽量延长发酵罐生 产产物的时间，缩短由于种子发芽、生长 而占用的非生产时间，以提高发酵罐的生 产率。
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种龄与接种量
种龄：种子的培养时间。
接种量：移入的种子液体积和接种后培养液体 积的比例。 双种：两个种子罐接种到一个发酵罐中。 倒种：一部分种子来源于种子罐，一部分 来源于发酵罐。
种子扩大培养
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种子扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻 干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管 斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐 逐级扩大培养而获得一定数量和质量的纯 种过程。这些纯种培养物称为种子。
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种子扩大培养应根据菌种的生理特性， 选择合适的培养条件来获得代谢旺盛、数 量足够的种子。
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实验室制备阶段
实验室阶段：不用种子罐，所用的设备为 培养箱、摇床等实验室常见设备，在工厂 这些培养过程一般都在菌种室完成，因此 将这些培养过程称为实验室阶段的种子培 养。
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实验室阶段
培养物选择的原则
目的：种子扩培到一定的量和质，根据菌种的特点最终 的培养物可分为两类：
对于不产孢子和芽胞的微生物 ——获得一定数量和质量的菌体
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种子的质量要求
菌丝长稠呈丝状、菌丝团很少，有中小 空孢，处于Ⅲ—Ⅳ期
青霉素发酵菌丝体的生长共分为6个期， 1-4为年青期，4-6期合成青霉素的能力最 强
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发酵动力学
分批发酵动 力学
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微生物生长分为：迟滞期、对数 生长期、稳定期和死亡期
在迟滞期，菌体没有分裂只有生长， 因为当菌种接种入一个新的环境， 细胞内的核酸、酶等稀释，这时细 胞不能分裂。
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生产车间种子的制备
孢子或摇瓶菌丝在实验室中制备好后，即 可转移到种子罐中扩大培养。
种子罐的作用是使有限的数量的孢子或菌 丝生长繁殖成大量的菌丝体。
种子罐的培养基虽因不同菌种而异，但其 原则为采用易被菌利用的成分如葡萄糖、 玉米浆、磷酸盐等，同时还需供给足够的 无菌空气，并不断搅拌
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培养良好的种子接入发酵罐后，将使发 酵生产周期缩短，设备利用率提高。种子 液质量的优劣对发酵生产起着关键性的作 用。
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优良种子应具备的条件
活力强 生理状态稳定 菌体数量浓度达到要求 无杂菌污染 适应性强，能保证稳定生产
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种子质量的判定
通常测定的参数包括 pH 培养基中营养物质的含量 菌丝形态、色泽、浓度 酶活，溶解氧，尾气等
对于产孢子的微生物 获得一定数量和质量的孢子，获得一定数量和质量 的菌丝体
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斜面培养基接种法 用途：常用于扩大纯种细菌及实验室保存菌种。 操作方法： 1、 以无菌操作法用接种环挑取单个菌落，自斜面底向上 划一直线，然后再从底向上轻轻来回作蜿蜒划线。 2、 管口通过火焰，塞上棉塞，接种环烧灼后方可放下。 置37℃温箱孵育18-24小时，取出观察斜面上菌苔生长情况。
(c) ：无关联模式：产物的形成速度与生长速度无关联，而只与细胞的
浓度有关。
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生长相关型
指产物的生产与细胞的生长密切相关，产 物的生成是微生物主要能量代谢的直接结 果。
产物通常为细胞生长必须的初级分解代谢 产物，如葡糖酸等
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生长部分相关型
产物是能量代谢的间接结果，不是底物的 直接氧化产物，产物的生成与细胞生长部 分偶联。
主要有柠檬酸、氨基酸发酵
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非生长相关型
产物的生成与能量代谢没关系，与细胞生 长也无直接关系，产物均为次级代谢产物， 细胞进入稳定期后产物才开始大量合成。
微生物发酵中，所消耗的底物主要用于3个 方面：
合成新的细胞物质 合成代谢产物 提供能量
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●按产物的生成与微生物生长关系的动力学模式分为三种类型
(a)：相关联型，产物的形成速度与细胞的比生长速度成正比，因此要 提高产物的形成速度就应当努力获得高的细胞的比生长速度
(b)：部分关联模式：取决于有关联和无关联的两种形式。
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当细胞内的与细胞分裂相关的物质浓 度达到一定程度，细胞开始分裂，这 时细胞生长很快，比生长速率几近常 数。这个时期称为对数生长期
随着细胞生长，培养液中的营养物减少， 废物积累，导致细胞生长速率下降，进 入减速期和稳定期。最后当细胞死亡速 率大于生成速率，进入死亡期
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代谢产物合成与微生物生长的关系
大米孢子的要求：1粒米含1.4*106个孢子
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一级种子 培养基：（葡萄糖、乳糖、蔗糖）、玉米浆 培养条件：27℃，40小时 接种量：200亿孢子/吨 目的：长菌体
二级种子 培养基：同上 培养条件：27℃、10-14小时 接种量：10%
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影响种子质量的因素
原材料质量
一般情况：培养基糖分相对要少，氮源要多，无 机盐所占的比例要大。种子罐和发酵罐培养基 成分趋于一致也有好处，种子很快适应，但各 成分的数量根据目的各自确定。
培养条件
如温度、PH值、湿度、培养时间和冷藏时间等 都影响种子质量。
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种子质量的控制
菌种的稳定性检查与复壮 无杂菌检查
生产车间阶段
培养物的选择原则： 在生产车间阶段，最终一般都是获得一定数量的菌 丝体。
菌丝体比孢子要有利： 缩短发酵时间 有利于获得好的发酵结果
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种子扩大的级数
指制备种子需逐级扩大培养的次数，需要 根据菌种的生长繁殖速率，发酵罐的容积 综合确定。
一级种子二级发酵：谷氨酸棒杆菌 二级种子三级发酵：青霉菌 三级种子四级发酵：灰色链霉菌
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青霉素生产的种子制备
Leabharlann Baidu制备过程
安培管 → 斜面孢子 → 大米孢子
→ 一级种子 → 二级种子
→ 发酵
整理ppt
斜面孢子 培养基：甘油、 葡萄糖、 蛋白胨等 培养条件：25℃、7天, 注意湿度50%左右
培养基特点：有利于长孢子，用量少而精细
整理ppt
大米孢子 培养基：大米及氮源（玉米浆） 培养条件：25℃、7天，控制湿度
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种子罐的级数越少，越有利于简化工艺和 控制，并可减少由于多次移种而带来染菌 的机会。但也必须考虑尽量延长发酵罐生 产产物的时间，缩短由于种子发芽、生长 而占用的非生产时间，以提高发酵罐的生 产率。
整理ppt
种龄与接种量
种龄：种子的培养时间。
接种量：移入的种子液体积和接种后培养液体 积的比例。 双种：两个种子罐接种到一个发酵罐中。 倒种：一部分种子来源于种子罐，一部分 来源于发酵罐。
种子扩大培养
整理ppt
种子扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻 干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管 斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐 逐级扩大培养而获得一定数量和质量的纯 种过程。这些纯种培养物称为种子。
整理ppt
种子扩大培养应根据菌种的生理特性， 选择合适的培养条件来获得代谢旺盛、数 量足够的种子。
整理ppt
实验室制备阶段
实验室阶段：不用种子罐，所用的设备为 培养箱、摇床等实验室常见设备，在工厂 这些培养过程一般都在菌种室完成，因此 将这些培养过程称为实验室阶段的种子培 养。
整理ppt
实验室阶段
培养物选择的原则
目的：种子扩培到一定的量和质，根据菌种的特点最终 的培养物可分为两类：
对于不产孢子和芽胞的微生物 ——获得一定数量和质量的菌体
整理ppt
种子的质量要求
菌丝长稠呈丝状、菌丝团很少，有中小 空孢，处于Ⅲ—Ⅳ期
青霉素发酵菌丝体的生长共分为6个期， 1-4为年青期，4-6期合成青霉素的能力最 强
整理ppt
发酵动力学
分批发酵动 力学
整理ppt
微生物生长分为：迟滞期、对数 生长期、稳定期和死亡期
在迟滞期，菌体没有分裂只有生长， 因为当菌种接种入一个新的环境， 细胞内的核酸、酶等稀释，这时细 胞不能分裂。
整理ppt
生产车间种子的制备
孢子或摇瓶菌丝在实验室中制备好后，即 可转移到种子罐中扩大培养。
种子罐的作用是使有限的数量的孢子或菌 丝生长繁殖成大量的菌丝体。
种子罐的培养基虽因不同菌种而异，但其 原则为采用易被菌利用的成分如葡萄糖、 玉米浆、磷酸盐等，同时还需供给足够的 无菌空气，并不断搅拌
整理ppt
培养良好的种子接入发酵罐后，将使发 酵生产周期缩短，设备利用率提高。种子 液质量的优劣对发酵生产起着关键性的作 用。
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优良种子应具备的条件
活力强 生理状态稳定 菌体数量浓度达到要求 无杂菌污染 适应性强，能保证稳定生产
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种子质量的判定
通常测定的参数包括 pH 培养基中营养物质的含量 菌丝形态、色泽、浓度 酶活，溶解氧，尾气等
对于产孢子的微生物 获得一定数量和质量的孢子，获得一定数量和质量 的菌丝体
整理ppt
斜面培养基接种法 用途：常用于扩大纯种细菌及实验室保存菌种。 操作方法： 1、 以无菌操作法用接种环挑取单个菌落，自斜面底向上 划一直线，然后再从底向上轻轻来回作蜿蜒划线。 2、 管口通过火焰，塞上棉塞，接种环烧灼后方可放下。 置37℃温箱孵育18-24小时，取出观察斜面上菌苔生长情况。
(c) ：无关联模式：产物的形成速度与生长速度无关联，而只与细胞的
浓度有关。
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生长相关型
指产物的生产与细胞的生长密切相关，产 物的生成是微生物主要能量代谢的直接结 果。
产物通常为细胞生长必须的初级分解代谢 产物，如葡糖酸等
整理ppt
生长部分相关型
产物是能量代谢的间接结果，不是底物的 直接氧化产物，产物的生成与细胞生长部 分偶联。
主要有柠檬酸、氨基酸发酵
整理ppt
非生长相关型
产物的生成与能量代谢没关系，与细胞生 长也无直接关系，产物均为次级代谢产物， 细胞进入稳定期后产物才开始大量合成。
微生物发酵中，所消耗的底物主要用于3个 方面：
合成新的细胞物质 合成代谢产物 提供能量
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●按产物的生成与微生物生长关系的动力学模式分为三种类型
(a)：相关联型，产物的形成速度与细胞的比生长速度成正比，因此要 提高产物的形成速度就应当努力获得高的细胞的比生长速度
(b)：部分关联模式：取决于有关联和无关联的两种形式。
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当细胞内的与细胞分裂相关的物质浓 度达到一定程度，细胞开始分裂，这 时细胞生长很快，比生长速率几近常 数。这个时期称为对数生长期
随着细胞生长，培养液中的营养物减少， 废物积累，导致细胞生长速率下降，进 入减速期和稳定期。最后当细胞死亡速 率大于生成速率，进入死亡期
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代谢产物合成与微生物生长的关系