第二章菌种及扩大培养

第二章菌种及扩大培养第一页，共二十一页，编辑于2023年，星期四第一节微生物工业常用的菌种一、微生物工业对菌种的要求1、能利用廉价原料，代谢产物高2、培养发酵条件易控制3、生长迅速，形成代谢产物速度快，发酵期短4、满足代谢控制，要大量生产代谢产物5、能抗噬菌体6、菌种纯粹，非溶原菌7、菌种优良，性能稳定8、不是病原菌，对人体无害。第二页，共二十一页，编辑于2023年，星期四二、微生物工业常用菌种1、酒精对淀粉质原料（1）南洋5号酵母（2）南洋混合酵母（3）K酵母对糖蜜原料（1）台湾696（F396）（2）高1－396（3）古巴Ⅰ号发酵温度25－28℃，PH4.0－4.5（4）古巴Ⅱ号发酵温度31－38℃，PH3.0－5.0第三页，共二十一页，编辑于2023年，星期四2、酶制剂生产菌株（1）糖化酶AS4309（即Uv－11）发酵温度32℃PH3.8－4.0（2）淀粉酶生产菌种a－淀粉酶：BF7658，杆菌发酵温度37℃PH6.7-7.0第四页，共二十一页，编辑于2023年，星期四3、GA生产菌种（1）北京棒杆菌AS1299最适生长T＝30－32℃PH＝6－7.5（2）钝齿棒杆菌AS15424、抗菌素生产菌种青霉素51－20菌株由产黄青霉素菌Q－176诱变而得。3万单位/ml以上。适宜生长温度25－28℃，分泌青霉素20℃生长PH6.4－6.6发酵分泌PH6.6－6.9第五页，共二十一页，编辑于2023年，星期四三、防止菌种衰退的措施1、菌种衰退的现象（1）形态上发生变异（2）生理上发生变异，生长繁殖慢或孢子产生少，生产周期延长（3）发酵能力弱，糖氮消耗慢（4）产品得率下降（5）抗杂菌能力减弱（6）诱变菌种发生恢复突变第六页，共二十一页，编辑于2023年，星期四2、菌种衰退的原因内因：有关基因负突变外因：菌种保藏方法不妥（1）菌种生长条件要求没有满足（2）遇到某些不利条件刺激（3）传代过程中，没有把正突变传下去，而把负突变传下去（4）诱变处理的新菌株不稳定第七页，共二十一页，编辑于2023年，星期四3、防止菌种衰退的措施（1）做好菌种的保藏工作A、使菌种在保藏中处于休眠状态，孢子、芽孢。低温、干燥、缺氧、营养缺乏、代谢活动下降。B、要纯粹，要作无菌检查C、新鲜的斜面，生长要丰满，取幼龄菌接种D、接种量要适当，斜面生长不过密E、保藏培养基，C源比例少，营养贫乏一些，否则产酸，产生代谢产物，引起变异。保藏培养基不加或少加葡萄糖，活化用0.1％葡萄糖F、尽量减少传代次数G、培养条件中，营养、温度、水分要合适，稳定。活化使用培养基要与保藏使用培养基基本相同第八页，共二十一页，编辑于2023年，星期四（2）定期进行菌种选育工作A、自然选育B、诱变育种第九页，共二十一页，编辑于2023年，星期四第二节种子扩大培养与质量要求一、工业微生物的培养类型静置培养——厌氧性微生物、酒精、乳酸发酵液体培养：摇瓶培养－种子三角瓶深层通风培养浅盘固定培养——米曲厚层固定培养——厚层通风制曲、酒精、酱油载体培养（泡沫型料）——色素（红曲霉）第十页，共二十一页，编辑于2023年，星期四二、种子培养的工艺过程1、菌体接种法——多用于细菌、酵母菌原菌种→斜面试管培养→液体试管培养→三角瓶培养→一级种子罐培养→发酵2、孢子接种法——用于霉菌、放线菌原菌种→试管斜面培养→茄子瓶培养→孢子悬浮液→一级种子罐→发酵罐发酵第十一页，共二十一页，编辑于2023年，星期四三、种子扩大培养的质量要求1、种子要纯粹，无杂菌和噬菌体2、种子要壮

GA菌V型分裂要多，整齐，代谢旺盛活力强酒精酵母要呈圆形或椭圆形，饱满，耗糖快，出芽率20％以上，染色率1％以下，霉菌孢子要丰满，色正常3、要有足够的菌数GA生产104

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个/mlO.D净增0.－0.5酒精0.8－1亿个第十二页，共二十一页，编辑于2023年，星期四四、影响种子质量的因素培养基的影响种龄、种量及培养级数的影响温度的影响PH的影响溶解氧的影响第十三页，共二十一页，编辑于2023年，星期四1、培养基的影响（1）作孢子培养基A、基质浓度要低，特别是N源要低，否则不长孢子B、无机盐浓度要适当，麸皮、小米含有微量元素多，好C、培养基水量要合适（2）作为种子培养基含无机盐、生长素等物质

N丰富，有利于菌体繁殖

C丰富，有利于形成代谢产物，对菌体有反馈抑制作用，使菌体易衰老（3）最后一级培养基与发酵培养基趋于一致为好（4）各级培养基变化不要太大（5）培养基原料要新鲜，无霉变（6）水质影响种子质量，不要硬度大，不要污染重第十四页，共二十一页，编辑于2023年，星期四2、种龄、种量及培养级数的影响（1）种龄：要在对数生长期前期接种过长：菌种老化，代谢能力下降，生产能力下降过短：菌种数量不够，适应能力弱，生长慢，发酵时间长，引起污染（2）种量接种种子量与发酵液比1:10左右,较大，长得快，发酵周期短，开始占优势，不易染杂菌，但不能过大，也不能过小第十五页，共二十一页，编辑于2023年，星期四接种量过大：菌繁殖过快，营养成分消耗过快，供氧不足，菌体生长不好，代谢产物下降接种量过小：生长繁殖速度慢，易染菌接种量大小决定于种子生长、繁殖速度细菌，繁殖快，接种量小1％－10％霉菌、放线菌繁殖慢，接种量大7％－15％酵母菌两者之间，通风快，不通风慢，10％第十六页，共二十一页，编辑于2023年，星期四（3）扩大级数取决于菌体特性，菌种传代稳定性，菌体繁殖的速度，发酵罐总量要求细菌，繁殖快，种量小2级发酵霉菌、放线菌繁殖慢，种量大3－4级发酵酵母菌两者之间，通风快，不通风慢，

2－3级发酵第十七页，共二十一页，编辑于2023年，星期四4、温度的影响影响生物体生长、繁殖和代谢产物合成幼龄菌比老龄菌对温度更敏感幼龄菌细胞壁薄，老龄菌厚幼龄菌细胞质膜通透性好幼龄菌原生质饱满，均匀，含水，易传热幼龄菌活力强，代谢旺盛幼龄菌传热速度＞老龄菌第十八页，共二十一页，编辑于2023年，星期四4、PH值影响

影响生物体原生质膜带电性质，影响个别离子渗透性，营养成分吸收，酶形成，活力，代谢途径。培养基PH要适合菌生长最适PH第十九页，共二十一页，编辑于2023年，星期四5、溶解氧影响

不同微生物在不同的生长阶段，所需的氧是不同的。影响通风的因素：（1）摇床（2）种子罐

A、罐的型式

B、罐结构

C、通风量（主要影响因素）第二十页，共二十一页，编辑于2023年，星期四思考