第1-2章 生产菌种的来源-2010

第二章生产菌种的来源1微生物工程的工业生产水平由三个要素所决定：生产菌种的性能，发酵及提纯工艺条件和生产设备。其中生产菌种是最重要的。第一节生物物质产生菌的筛选微生物是生物活性物质的丰富资源，分离纯化和筛选活性的步骤如下：标本采集－－－标本材料的预处理－－－富集培养－－－菌种初筛－－－菌种复筛－－－性能鉴定－－－菌种保藏

2一、微生物是生物活性物质的丰富来源自然界含菌样品极其丰富，土壤、水、空气、枯技烂叶、植物病株、腐烂水果等都含有众多微生物，种类数量十分可观。但总体来讲土壤样品的含菌量最多。从土壤中几乎可以分离到任何所需的菌株，空气、水中的微生物也都来源于土壤，所以土壤样品往往是首选的采集目标。在分离菌株前要根据分离筛选的目的，到相应的环境和地区去采集样品。3分离与筛选的设计要求在筛选所需菌株时应考虑以下一些重要指标：1、菌的营养特征一般要求采用廉价的培养基或使用来源丰富的原料2、菌的生长温度3、菌的稳定性4、菌的产物得率和产物在培养液中的浓度5、菌对所采用的设备和生产过程的适应性6、容易从培养液中回收产物3-6是用来衡量菌种的生产性能，如能满足这几条，便有希望成为效益高的生产菌株4二、含微生物样品的采集较复杂；应根据分离目的灵活掌握土壤（丰富、5-25cm、土质、酸碱度、植被状况、地理条件、季节）5食品、海水、动物、植物、极端环境根据微生物的营养类型采样森林土中有相当多枯枝落叶和腐烂的木头，富含纤维素，适合利用纤维素作碳源的纤维素酶产生菌生长。肉类加工厂附近、饭店排污沟，易分离到蛋白酶和脂肪酶产生菌。面粉加工厂等场所易分离到产淀粉酶、糖化酶的菌6极端环境：高等动植物不能生长，大多数微生物不能生活的高温、低温、强碱、强酸、高盐、高压、高辐射、等特殊环境。极端嗜热菌，最适生长温度90～105℃，高达110℃极端嗜冷菌，可在零下70～80摄氏度度生长。极端嗜盐菌，新疆盐湖中的可耐受20～30％的NaCl极端嗜碱菌，pH9～10极端嗜压菌，在深海底，生活压力7.1～8.1×107Pa根据微生物的生理特性采样7筛选高温酶产生菌通常从温泉、火山爆发处、堆肥等采样；筛选产低温酶的微生物，可从冰窖、南极、深海等采样分离耐高渗透压酵母菌，可到甜果、蜜饯、甘蔗渣堆积处采样8稀释倒平板法示意图第二节菌种的分离一、常规法：平板稀释法和平板划线法91.dilutesample1ml9ml1010010001041051061072.plateout0.1ml平板稀释法10稀释涂布法示意图11Inoculatinganagarplatetoobtainsinglecolonies平板划线方法示意图12平板划线方法示意图A.划线分离操作；B.用于稀释液中，可连续划线；C.用于较浓的菌样，分数次划线，每次划线后要烧接种环，然后再划下一区。连续划线法四分区划线法13二、施加选择性压力分离法：选择性培养基分离法加入抗生素或试剂来增加选择性摇瓶培养连续培养富集(enrichment)培养

是在目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设计一种选择性培养基，创造有利的生长条件，使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖，数量增加，由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种，以利分离到所需的菌株。14

其要领是提供一些有利于所需菌株生长或不利于其他菌型生长的条件，例如，供给特殊的基质或加入某些抑制剂。控制氧可将好氧微生物和厌氧微生物分开；高温下培养可将嗜热微生物和非嗜热微生物分开；控制pH可分离嗜酸或嗜碱微生物；高糖或高盐培养基可分离耐高渗透压微生物；在分离培养中加入抗生素或某试剂可增加选择性

如分离真菌可在培养基中加入链霉素；分离细菌或放线菌可加入制霉菌素等151、选择培养基分离法1.dilutesample1ml9ml10

1001000104105

106107牛肉膏培养基土豆培养基高氏培养基162、加入抗生素或试剂来增加选择性173、连续培养(continuousculture)(openculture)培养液瓶过滤器培养基进口恒化器培养液进口搅拌器空气过滤器进样器收集瓶过滤器蠕动泵将微生物置于一定容积的培养基中培养，最后一次收获，叫分批培养，将微生物放在恒定的容积的流动系统中培养称为连续培养。优点：缩短发酵周期；便于自动控制；产物质量要均一

缺点：菌种易退化；易染杂菌18

利用特殊的分离培养对大量混杂微生物进行初步分离的方法。

分离培养基是根据目的微生物特殊的生理特性或利用固体平板或某些代谢产物生化反应来设计的。

可显著提高分离效率透明圈法