chapter2发酵工业菌种

1、最常用的工业微生物最常用的工业微生物n细菌细菌n醋杆菌属的醋化醋杆菌、弱氧化醋杆菌醋杆菌属的醋化醋杆菌、弱氧化醋杆菌n乳酸杆菌乳酸杆菌n枯草杆菌枯草杆菌n丙酮丁醇梭菌丙酮丁醇梭菌n大肠杆菌大肠杆菌n谷氨酸棒状杆菌谷氨酸棒状杆菌最常用的工业微生物最常用的工业微生物n酵母菌酵母菌n酿酒酵母酿酒酵母n假丝酵母属假丝酵母属n产朊假丝酵母产朊假丝酵母n解脂假丝酵母解脂假丝酵母n热带假丝酵母热带假丝酵母n毕赤酵母属、汉逊酵母属毕赤酵母属、汉逊酵母属最常用的工业微生物最常用的工业微生物n霉菌霉菌n曲霉属曲霉属n米曲霉米曲霉n黑曲霉黑曲霉n青霉属青霉属n青霉菌：点青霉、产黄青霉青霉菌：点青霉、产黄青霉n桔青霉

2、桔青霉n根霉属根霉属n德氏根霉德氏根霉n米根霉、小麦曲根霉米根霉、小麦曲根霉n红曲霉属红曲霉属n紫红曲霉紫红曲霉单细胞或多细胞丝状真菌，发酵工业中应用最多的是青单细胞或多细胞丝状真菌，发酵工业中应用最多的是青霉、曲霉、毛霉、木霉等霉、曲霉、毛霉、木霉等最常用的工业微生物最常用的工业微生物n放线菌放线菌n链霉菌属链霉菌属n小单孢菌属小单孢菌属n地中海诺卡氏菌地中海诺卡氏菌n米苏里游动放线菌米苏里游动放线菌 未培养微生物未培养微生物n定义：指迄今所采用的微生物纯培养分离及培养定义：指迄今所采用的微生物纯培养分离及培养方法还未获得纯培养的微生物，其在自然环境微方法还未获得纯培养的微生物，其在自然环境

3、微生物群落中占有非常高的比例，约为生物群落中占有非常高的比例，约为99。n研究方法研究方法 模拟自然培养法模拟自然培养法: 原位培养、培养条件优化、原位培养、培养条件优化、 单细胞操作单细胞操作 宏基因组分析法宏基因组分析法 1. 菌种选择的总趋势菌种选择的总趋势n野生菌野生菌变异菌变异菌n自然选育自然选育代谢控制育种代谢控制育种n诱发基因突变诱发基因突变基因重组的定向育种基因重组的定向育种 设计筛选方案时必须考虑两个要点设计筛选方案时必须考虑两个要点 选择性选择性灵敏度灵敏度 ABS0基质浓度对基质浓度对A、B两种菌的比生长速率（两种菌的比生长速率（）的影响）的影响 当当SS0时，富集什么菌

4、株？时，富集什么菌株？ 代谢工程的定义代谢工程的定义n利用多基因重组技术有目的地对细胞代谢途径利用多基因重组技术有目的地对细胞代谢途径进行修饰、改造，改变细胞特性，并与细胞基进行修饰、改造，改变细胞特性，并与细胞基因调控、代谢调控及生化工程相结合，为实现因调控、代谢调控及生化工程相结合，为实现构建新的代谢途径，生产特定目的产物而发展构建新的代谢途径，生产特定目的产物而发展起来的一个新的学科领域。起来的一个新的学科领域。n又称作途径工程，是多基因的基因工程。又称作途径工程，是多基因的基因工程。 代谢工程代谢工程发展基础发展基础 代谢网络理论：是把细胞的生化反应以网络整体，而不代谢网络理论：是把细

5、胞的生化反应以网络整体，而不是孤立地来考虑。是孤立地来考虑。代谢网络分流处的代谢产物称为节点，其中对终产物代谢网络分流处的代谢产物称为节点，其中对终产物合成起决定作用的少数节点称为主节点。合成起决定作用的少数节点称为主节点。根据节点下游分支的可变程度，节点分为：根据节点下游分支的可变程度，节点分为：柔性节点柔性节点： 解除一个分支的反馈抑制可提高该分支下游解除一个分支的反馈抑制可提高该分支下游产物的产量。产物的产量。半柔性节点半柔性节点：须降低主分支的酶活并同时提高次分支的：须降低主分支的酶活并同时提高次分支的酶活或解除其反馈抑制，才可提高次分支下游产物的酶活或解除其反馈抑制，才可提高次分支下

6、游产物的产量。产量。刚性节点刚性节点：其下游各分支的比例不易改变。：其下游各分支的比例不易改变。发酵工业菌种保藏n菌种退化：指生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株，由于进行接种传代或保藏之后，群体中某些生理特征和形态特征逐渐减退或完全丧失的现象。n目的代谢物合成能力降低，产量下隆，有的则是发酵力和糖化力降低。退化原因n基因突变n连续传代酶合成的调节n诱导：能促进酶生物合成的调节。n阻遏：当代谢中某末端产物过量时，通过阻遏作用来阻碍代谢途径中包括关键酶在内的一系列酶的生物合成，从而控制代谢以减少末端产物的合成。菌种代谢生理n初级代谢：把微生物产生的对自身生长和繁殖必需的物质称为初级代谢产物，而产生这些物质的代谢体系或过程称为初级代谢。n次级代谢产物：由生物体合成，但对其自身的生长、繁殖和发育并没有影响的一类物质，如抗生素、生物碱、色素、毒素等。4 菌种的分离 n平板划线分离法n稀释分离法n简单平板分离法n涂布分离法n毛细管分离法n小滴分离法菌种保藏方法n斜面低温保藏法：低温n矿油封藏法：低温、缺氧、缺营养。n冷冻真空干燥法：低温、干燥、缺氧n液氮超低温保藏法：超低温发酵工业的种子制备n定义：菌种的扩大培养就是把保藏的菌种，即砂土管，冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化，再经过扁瓶或摇瓶和种子罐，逐级扩大培养后达到一定的数量和质量的