第四章谷氨酸生产菌的主要特征、育种及其扩大培养课件

一谷氨酸生产菌的主要特征、育种及其扩大培养及影响因素第一节谷氨酸产生菌的主要特征第二节谷氨酸产生菌在发酵过程中的形态变化第三节谷氨酸产生菌的育种第四节菌种的扩大培养及其影响因素第一节谷氨酸产生菌的主要特征和性质一、现有谷氨酸生产菌的分类形态革兰氏染色棒状杆菌属一端膨大的杆状阳性，但有呈阴性的，菌体内着色不均一多数不能运动好氧或厌氧，从葡萄糖发酵产酸短杆菌属细胞短，不分枝阳性少数有鞭毛运动多数从葡萄糖发酵产酸小杆菌属与棒杆菌相似，有时球状阳性，美兰染色呈现颗粒从葡萄糖发酵产酸弱，主要产乳酸节杆菌属由球菌变杆菌，又由杆菌变球菌由阳性变阴性，又由阴性变阳性一般不运动从葡萄糖发酵产酸极少或不产酸棒状杆菌小杆菌属杆菌Bacillus，细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。二、谷氨酸发酵不同阶段的菌体形态发酵时间细胞形态长菌型细胞0～8h或0～10h与二级种子相似，多短杆至棒状，多排列成单个、成对及V字形转移期细胞8～18h或10～20h细胞伸长、膨大，当生物素贫乏时，向产酸型细胞转变产酸型细胞16～20h之后细胞伸长、膨大、不规则状，缺乏V字形，边缘颜色浅，稍模糊，有的甚至残缺不全，但菌体形态基本清楚。胞内出现横隔，花生状。三、谷氨酸发酵感染噬菌体后的菌体形态1.发酵前期感染噬菌体的菌体形态细胞数量明显减少，细胞不规则，发圆，发胖，有明显的细胞碎片，严重时出现拉丝、拉网。生产上表现为排气口二氧化碳迅速下降，OD值下跌，耗糖缓慢等。2.发酵中后期感染噬菌体的菌体形态细胞形态不规则，边缘不整齐，有的边缘似乎有毛刺状的东西，有细胞碎片。生产上的表现：

OD值下降，泡沫多，黏度大，耗糖缓慢。及时补充营养物，大多可完成发酵。第三节谷氨酸产生菌的育种一、日常菌种管理育种工作1.定期分纯一般1-2个月分纯一次，把产酸高、生长快、无噬菌体感染的菌株挑选出来。2.高产菌制作安瓿管防止菌种变异。二、选育耐高渗透压的菌种三、选育不分解利用谷氨酸的突变株四、选育细胞膜通透性好的突变株第四节菌种的扩大培养及其影响因素一、菌种保藏的方法温度保藏时间保存地点斜面保藏法4℃3～6个月斜面穿刺保藏法4℃6～12个月斜面穿刺真空冷冻干燥保藏法4～5℃5～10年安瓿管低温保藏法-20℃1年螺旋口小管液氮保藏法-196℃9年安瓿管液氮斜面保藏法穿刺保藏法液氮罐2.斜面菌种的培养

（1）对斜面培养基的要求有利于菌种的生长，不产酸；培养基配方以多含有机氮而不含或少含糖为原则。（2）培养基组成葡萄糖0.1%，蛋白胨1.0%，牛肉膏1.0%，酵母膏0.5%，氯化钠0.25%，琼脂2.0%，pH7.0～7.2（传代和保藏斜面不加葡萄糖）。（3）一级种子的要求种龄：12hpH：6.4±0.1光密度：OD值净增0.5以上残糖：0.5%以下噬菌体检查：无镜检：菌体生长均匀、粗壮，排列整齐革兰氏染色：阳性4.二级种子培养（1）培养基组成

实例一：葡萄糖25g／L，MgSO4·7H2O0.7g／L，KH2PO41.5g／L，糖蜜125g／L，玉米浆250g／L，纯生物素18.8μg／L，尿素5g／L，FeSO4、MnSO4各2mg／L，pH7.0，实消，121℃保温10min。实例二：葡萄糖45g／L，MgSO4·7H2O0.7g／L，KH2PO41.5g／L，糖蜜125g／L，玉米浆250g／L，纯生物素18.8μ

g／L，FeSO4、MnSO4各2mg／L，实消，121℃保温10min，实消前不需调节pH，实消降温后用液氨调节至pH7.0。接种量：0.8～1.0%培养温度：32℃培养时间：7～8h（2）培养条件空消压力0.2MPa，计时50min，温度130℃实消温度118℃，计时5min工艺控制：（3）培养操作规程通风比1：0.2；温度33～

33.5℃；罐压0.1MPa（4）二级种子的质量要求种龄：7～8hpH：7.2光密度：OD值净增0.5以上残糖：消耗1%左右噬菌体检查：无镜检：菌体生长旺盛，排列整齐革兰氏染色：阳性三、影响种子质量的主要6因素1.培养基构成斜面培养基含糖低，二级种子培养基尽量接近发酵培养基。2.温度种子培养要选择最适温度。因为幼龄菌对温度变化敏感。3.pH要比较稳定。4.溶解氧不同时期需氧