工业微生物菌种

第三章发酵工业微生物菌种微生物发酵工业是利用微生物的生长和代谢活动生产各种有用物质的现代工业，它是以培养微生物进行发酵为主。

而在这个过程中，优良的菌种是一个现代化的发酵工业必不可少的，最为重要的环节。

其他如先进的生产工艺和先进的设备，则是为了更充分发挥优良菌种的性能而设计的。

第一节工业微生物菌种的分离和选育第二节工业微生物菌种的改良第三节发酵工业中菌种的退化第四节工业微生物菌种的保藏第五节工业微生物菌种的扩大培养第一节工业微生物菌种的分离和选育一般来说，从自然界直接分离到的菌种，不能立即适应实际的生产需要，只有通过选育，才能提高代谢产物的产量、改进产品质量直至简化工艺。

在微生物发酵工业中生产菌种的选育方法有：•微生物菌种的分离和选育•菌种的改良第一节工业微生物菌种的分离和选育一、微生物菌种的选育二、微生物常规育种三、根据代谢的调节机理选择高产突变菌株一、微生物菌种的选育从自然界分离新菌种一般包括以下几个步骤：1、采样2、增殖培养3、纯种分离4、性能测定1、采样采样地点的确定要根据筛选的目的、微生物的分布概况及菌种的主要特征与外界环境关系等，进行综合、具体地分析来决定。

如果不了解某种生产菌的具体来源，一般可以从土壤中分离。

①、确定选好地点取离地面5——15cm处的土壤几十克，盛入预先消毒好的牛皮纸袋或塑料袋中，扎好，记录采样时间、地点、环境情况等，以备查考。

②、尽快分离一般土壤中芽孢杆菌、放线菌和霉菌孢子忍耐不良环境能力较强，不太容易死亡。

但一般应尽快分离。

③、酵母菌或霉菌类微生物采样酵母菌或霉菌类微生物，它们对碳水化合物的需要量比较多，一般又喜欢偏酸环境，所以在普通植物花朵、瓜果种子及腐植质等上面比较多。

2、增殖培养收集到的样品，如含有所需的菌种较多，可直接进行分离。

如果样品含有所需要的菌种很少，就要设法增加该菌种的数量，进行增殖（富集）培养。

富集培养：富集培养就是指利用不同微生物之间的生命活动特点的不同，制定出特定的环境条件，使仅仅适应于这种条件的微生物旺盛生长，从而使其在群落中的数量大大增加的微生物的分离方法。

☐第二章工业微生物☐本章知识概要☐工业用微生物菌种要求☐工业用微生物常用菌种☐第一节工业用微生物菌种要求☐微生物菌体发酵☐微生物酶发酵☐微生物代谢产物发酵☐微生物转化发酵☐基因工程药物☐第一节工业用微生物菌种要求☐1、菌种不是病原菌，不产生任何有害的生物活性活性物质和毒素，保证产品的安全性。

☐2、生长速度快、发酵周期短、表达目的产物产量高。

☐3、菌种纯净、健壮，遗传稳定性强、不宜退化，产品产量、质量稳定。

☐4、能在要求不高，易于控制的条件下（糖浓度、温度、pH、O2、渗透压）生长，对设备要求低。

☐5、抗噬菌体能力强，不易被噬菌体感染。

☐6、对诱变剂敏感，可通过诱变达到提高菌种优良性状的目的。

☐7、能够利用廉价原材料，对原材料成分波动敏感性小。

☐8、目的产物最好分泌到细胞外、以利于产物分离。

☐第二节工业微生物常用菌种☐细菌：分布最广、形状、G、质粒。

1、枯草芽孢杆菌（Bacillus Subtilis）：芽孢杆菌属G+、周生鞭毛、无荚膜。

淀粉酶和蛋白酶的产生菌。

BF7658－生产淀粉酶，AS1.398生产中性蛋白酶和制造风味独特食品纳豆。

2、大肠杆菌（Escherichia coli）：G－、运动者周身鞭毛、一般无荚膜。

存在表示动物排泄物污染，食品卫生、公共卫生安全指标，发酵生产Asp、Thr、Val，分子生物学、基因工程材料。

3、乳酸菌（lactic acid bacteria）：杆状、球状G+☐表1 产生乳酸的细菌属①乳杆菌属：营养要求严格在无糖和酵母膏培养基上不生长，pH3-4.5能生长，德氏乳杆菌属、保加利亚乳杆菌、巴氏乳杆菌。

②乳链球菌属：卵球形，呈短链或长链状排列，发酵多种糖类，乳制品生产和传统食品工业中。

③肠膜状明串球菌：制糖工业中有害菌，但是在蔗糖溶液中，细胞外常有一层厚的胶质状的，葡聚糖荚膜（代血浆）4、醋酸菌（Acetobacter）:椭圆形，杆状，无芽孢。

5、其他菌种：①产氨短杆菌：氨基酸、核苷酸工业生产中的常用菌种，合成辅酶A的菌种。

工业微生物菌种第一篇：工业微生物菌种的分类与应用工业微生物菌种是指能够利用化学物质或有机物质转化成特定化合物，以达到一定目的的微生物菌株。

依据其代谢能力和异质化位置，可分为原核菌和真核菌，其中原核菌包括细菌、古细菌；真核菌包括酵母菌、放线菌等。

在工业上，微生物菌种具有广泛的应用，与生活息息相关，主要包括以下几个领域：1. 食品工业：微生物菌种常用于食品生产中，如酵母菌用于发酵生面团糕点，用于制作面包、饮料和乳制品等。

2. 医药工业：微生物菌种还常用于生产药品，如链霉菌可以生产许多抗生素，烟酸噻唑可以生产类固醇药品，还有其他微生物菌株用于生产胰岛素、维生素等。

3. 化工工业：微生物菌株也可以生产某些有机化合物，如酪氨酸或芳香族氨基酸等。

4. 冶金工业：微生物菌株可以生产有色金属和稀土，提高金属矿物的回收率和分离纯度。

5. 废水处理：微生物菌株可以用于废水处理，将污染物转化为无害物质。

总之，微生物菌株在工业生产中发挥了极为重要的作用，能够提高工业生产效率，减少资源浪费，发挥环保作用，同时也推动了生态文明建设。

第二篇：工业微生物菌种的筛选与改良不同的工业微生物菌种在特定条件下具有不同的代谢能力和异质化位置，因此为了实现特定的工业目的，需要筛选合适的微生物菌株进行改良。

常用的微生物菌株改良方法包括自然选择、基因重组、适应性进化等。

1. 自然选择：生境中的微生物菌株不断进行自然选择和适应性进化，这种方式可以得到一定程度的微生物菌株改良，但改良效果较为有限。

2. 基因重组：通过DNA重组技术，将外源基因植入到微生物菌株中，使其获得特定的代谢能力。

这种方式可针对单一化合物进行改良，但同时也会增加微生物菌株的复杂度和不稳定性。

3. 适应性进化：通过连续的培养和筛选，逐步培育出筛选出符合特定目的的微生物菌株，此方式是较为广泛和有效的微生物菌株改良方法。

总之，针对不同的工业目的，需要选取不同的微生物菌株进行改良，以得到更加适应工业要求的工业微生物菌株，在最大限度的发挥微生物菌株的作用的同时，也提高了工业的生产效率和产品质量。

工业微生物菌种工业微生物菌种对于工业生产具有重要的意义。

微生物菌种是指一类具有特定功能的微生物种类，经过筛选和培养得到的。

在工业生产中，微生物菌种主要用于发酵过程，通过微生物的代谢活动产生有价值的化学物质，如酶、抗生素、有机酸等。

微生物菌种在工业生产中应用广泛，以提高产品质量和增加产量，促进工业发展。

工业微生物菌种的筛选和培养是一个重要的过程。

首先，需要从自然界中筛选出具有特定功能的微生物，这些微生物可以产生工业所需的化学物质。

筛选的方法包括采集样品，如土壤、水体等，然后通过培养方法将菌落分离并筛选出有特殊功能的微生物。

在筛选过程中，需要进行对微生物进行鉴定，确定其属于哪种微生物，并进一步进行培养。

微生物菌种的培养是将筛选出的微生物在实验室中进行培养的过程。

培养的目的是为了增加菌种数量，以便后续工业生产中的使用。

培养需要提供适当的培养基和培养条件，以保证微生物在培养过程中获得最佳的生长环境。

培养基是一种提供营养物质和能量的物质，可以通过调整培养基的成分和浓度来满足微生物的生长需求。

培养条件包括温度、pH值、气体和液体状态等，需要根据不同微生物的特性进行调控。

工业微生物菌种的应用广泛。

以酶制剂为例，酶是一类能够催化化学反应的生物催化剂，可以在不同工业过程中起到加速反应速度和提高产品质量的作用。

酶制剂是通过微生物发酵过程得到的，微生物菌种的选取和培养对于酶制剂的产量和活性具有重要影响。

此外，微生物菌种还用于生产抗生素、有机酸等。

抗生素是一种可以抑制或杀灭细菌的药物，是常见的临床用药物质。

有机酸是一类广泛应用于食品工业和化工工业中的物质，具有调味、抗菌、保鲜等功能。

工业微生物菌种的研究和应用为工业生产带来了许多好处。

首先，微生物菌种可以代替传统化学合成方法，从而减少对化石能源的消耗和环境的污染。

微生物发酵过程相对环保，产生的废物可以进行资源化利用，减少对环境的负担。

其次，微生物菌种可以提高产品的质量和产量。

1、工业微生物菌种开发的一般过程自然界含菌样品极其丰富，土壤、水、空气、枯枝烂叶、植物病株、烂水果等都含有众多微生物，种类数量十分可观。

土壤样品的含菌量最多。

菌株的分离和筛选一般可分为采样、富集、分离、产物鉴别几个步骤。

（1）采样注意事项1、采样时应尽可能保持相对无菌；2、所采集的样本必须具有某种代表性；3、采好的样必须完整地标上样本的种类及采集日期、地点以及采集地点的地理、生态参数等；4、应充分考虑采样的季节性和时间因素，因为真正的原地菌群的出现可能是短暂的；（2）富集培养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，以利分离到所需要的菌株。

富集培养主要根据微生物的碳、氮源、pH、温度、需氧等生理因素加以控制。

例如控制培养基的营养成分的富集培养，如要分离水解酶产生菌，可在富集培养基中以相应底物为惟一碳源，加入含菌样品，给目的微生物以最佳的培养条件（pH、温度、营养、通气等）进行培养。

能分解利用该底物的菌类得以繁殖，而其他微生物则因得不到碳源无法生长，菌数逐渐减少。

（3）分离筛选经富集培养以后的样品，目的微生物得到增殖，占了优势，其他种类的微生物在数量上相对减少，但并未死亡。

富集后的培养液中仍然有多种微生物混杂在一起，即使占了优势的一类微生物中，也并非纯种。

因此，经过富集培养后的样品，也需要进一步通过分离纯化，把最需要的菌株直接从样品中分离出来。

例如划线分离法，用接种环取部分样品或菌体，在事先已准备好的培养基平板上划线，当单个菌落长出后，将菌落移入斜面培养基上，培养后备用。

该分离方法操作简便、快捷，效果较好。

（4）产物鉴别经典微生物分类鉴别现代的分子生物学分类鉴别2、分子生物学分类方法（微生物分类鉴定的经典和现代方法）DNA指纹技术，通常指那些以DNA为基础的分型方法，对微生物的种进行鉴别的技术。

1、工业微生物菌种：在大规模培养条件下，批量商业性获得微生物细胞或其代谢产物过程中所使用的微生物菌株；或利用微生物特定代谢过程，规模化加工或转化特定底物或环境物料的微生物菌株。

2、天然菌种：通过自然筛选和分离获得的工业菌种。

3、诱变菌种：通过物理、化学等诱变剂在实验室人工诱变自然筛选与分离的菌株，获得产量或/ 和性状改善的工业菌种。

4、重组菌种：通过遗传重组技术对菌种进行定向遗传改良获得的工业菌种。

3、染色体畸变：是指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化。

包括缺失、重复、倒位和易位。

①缺失：指染色体片段的丢失。

②重复：指染色体片段的二次出现。

③倒位：指染色体的片段发生了180°的位置颠倒，造成染色体部分阶段的位置顺序颠倒，极性相反。

④易位：指一个染色体的一个片段连接到另一个非同源染色体上。

4、基因突变：指一个基因内部遗传结构或DNA序列的任何改变，包括一对或少数几对核苷酸的缺少、插入或置换。

①碱基置换：DNA链上一个碱基对被另一碱基对所取代。

（注意转换和颠换的区别）②移码突变：在DNA序列中由于一对或少数几对核苷酸的插入或缺失而使其后全部遗传密码的阅读框架发生移动，进而引起转录和翻译错误的突变。

5、错义突变：一对碱基的改变使某氨基酸的密码子变为另一氨基酸密码子的突变。

无义突变：一对碱基的改变使某氨基酸的密码子变为终止密码子的突变。

6、形态突变型：指细胞个体形态或菌落形态改变的突变型。

7、营养缺陷型：野生型菌株由于基因突变而丧失合成一种或几种生长因子能力的突变株。

8、抗性突变型：由于基因突变而产生的对某些化学药物、致死物理因子或噬菌体具有抗性的变异菌株叫抗性突变株。

9、致死性突变型：由于基因突变而导致个体死亡的突变型。

10、条件致死性突变型：在某种条件下可以正常繁殖并呈现其固有的表型，而在另一条件下却是致死的突变型叫条件致死突变型。

11、产量突变型：所产生的代谢产物的产量明显有别于原始菌株的突变株称产量突变型。