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第二章 工业微生物

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发酵工艺 第2章 发酵工业微生物菌种制备原理和技术

发酵工艺 第2章 发酵工业微生物菌种制备原理和技术

微生物菌种保藏机构名称和缩写
中国 缩写
ACCC
SH IA CCGMC AS-IV
CAF
IFFI
ID IV CIVBP
名称 中国农业微生物菌种保藏管理中 心 上海市农业科学院食用菌研究所 中国医学科学院抗菌素研究所 普通微生物菌种保藏管理中心 中国科学院武汉病毒研究所 中国林业科学院菌种保藏管理中 心 轻工业部食品发酵工业科学研究 所 中国医学科学院皮肤病研究所 中国医学科学院病毒研究所 中国兽医药品监察所
最常用的工业微生物
放线菌
– 链霉菌属 – 小单孢菌属 – 地中海诺卡氏菌 – 米苏里游动放线菌
藻类
藻类包括数种不同类以光 合作用产生能量的生物。 它们一般被认为是简单的 植物，并且一些藻类与比 较高等的植物有关。虽然 其它藻类看似从蓝绿藻得 到光合作用的能力，但是 在演化上有独立的分支。 所有藻类缺乏真的根、茎、 叶和其它可在高等植物上 发现的组织构造。藻类与 细菌和原生动物不同之处， 是藻类产生能量的方式为 光合自营性 ；琼脂（棕 藻）
国外重要菌种保藏机构
1、ATCC：美国模式培养物（菌）保藏中心 2、NRRL：美国农业部北方开发利用研究部 3、CSH：美国冷泉港研究所 4、IAM：日本东京大学应用微生物研究所 5、IFO：日本发酵研究所（大阪） 6、NCTC：英国国立标准菌种收藏所 7、CBS：荷兰真菌中心保藏所
三、生产中常用菌种的分离、选 育（screening ）
（一）微生物菌种的分离 四步骤： 样品采集 增值培养 纯种分离 生产性能的测定
1.施加选择压力分离法
施加选择性压力分离法
主要是利用不同种类的微生物其生长繁殖对环境和营 养的要求不同，如温度、pH、渗透压、氧气、碳源、 氮源等，人为控制这些条件，使之利于某类或某种微 生物生长，而不利于其他种类微生物的生存，以达到 使目的菌种占优势．而得以快速分离纯化的目的。如 可以控制培养时的氧，可将好氧微生物和厌氧微生物 分开；通过控制温度，可将嗜热微生物和非嗜热微生 物分开；控制pH，可将嗜酸、嗜碱微生物分离等。在 分离培养基中也可以加入不同的抗生素或试剂来增加 选择性。如在分离放线菌和细菌时，可加入抗真菌抗 生素；分离真菌时，可加入抗细菌药物。

发酵工程(2)第二章 工业微生物菌种的选育与扩大培养

发酵工程(2)第二章 工业微生物菌种的选育与扩大培养
淀粉酶活力极强，多作糖 化酶使用；具有较强的蛋白质 分解能力，可用于制造腐乳。
华根霉 ( Rhizopus chinentis )
酿酒所必须的重要霉菌，也是 酸性蛋白酶和腐乳生产中的重要菌 种。
2、毛霉 ( Mucor )
鲁氏毛霉 ( Mucor rouxianus ) 能糖化淀粉且能生成少量酒精；能产生
6、醋酸菌 (Acetobacter)
➢ 不形成芽孢，G－，好气性 ➢ 可生产醋酸.
7、棒状杆菌 (Corynebacterium) ➢ 是谷氨酸和其他氨基酸的高产菌.
8、短杆菌 (Brevibacterium)
氨基酸、核苷酸工业生产中常用的菌种，也是酶法 合成生产辅酶A的菌种.
9、黄单胞菌 (Xanthomonas)
5、假丝酵母 (Candida)
➢能形成假丝，液体培养时能 形成浮膜。 ➢可生产SCP、甘油、脂肪酶。
6、红酵母 (Rhodotorula)
➢有明显的红色或黄色色 素，很多种因生荚膜而形 成粘质状菌落。 ➢可由菌体提取大量脂肪、 -胡萝卜素。
7、棉病针孢酵母 ( Nematspora gossypii )
2、葡萄汁酵母 (Saccharomyces uvarum)
与酿酒酵母相似，主要的区别在于葡萄汁酵母能发酵 棉子糖和蜜二糖。
3、汉逊酵母 (Hansenula)
此属酵母多能产生乙酸乙酯，从而增加产品的香 味，可用于酿酒和食品工业。
4、球拟酵母 (Toruiopsis)
此属酵母有些种能产生不同比例的甘油、赤藓 糖、阿拉伯糖；有的能利用烃类生产蛋白质。
复筛 不纯 第四次平板分离
第三次菌种保藏
第四次原种斜面
初步工艺条件摸索
再复筛

发酵工程 第二章 发酵工业微生物菌种制备原理和技术讲解

发酵工程 第二章 发酵工业微生物菌种制备原理和技术讲解
的水生环境中生长
种类：分属于子囊菌纲、担子菌纲及半知菌 类，目前已知的酵母菌有56属，大约500多种， 与其他类群比，种类要少得多。
分布：酵母菌主要分布在含糖质较高的偏酸 性环境，诸如果品、蔬菜、花蜜和植物叶子上， 特别是葡萄园和果园的土壤中，因而称为糖菌 （Sugar fungus）。
裂殖酵母
5. 担子菌——蘑菇（mushroom）
6. 藻类
许多国家已把藻类作为人类保健食品和饲料。 螺旋藻
可通过藻类将CO2转变为石油；国外还有从“藻 类农场”获得氢能的报道。
三、工业微生物的来源
根据资料直接向有关科研单位、高等院校、工 厂或菌种保藏部门索取或购买 从发酵制品中分离目的菌株 自然界中分离筛选新的微生物菌种 菌种选育：自然选育、人工诱变、原生质体融 合、基因工程改造
第一节 发酵工业常用的微生物菌种
我们的周围存在着多种多 样的微生物，它们和我们 的生活密切相关。
目前已知微生物约有10万种，分布在以下各界中：
原核生物界：例如细菌、蓝藻 真菌界：例如酵母菌 原生生物界：例如草履虫、变形虫 病毒：例如艾滋病毒、脊髓灰质炎病毒
发酵工业对菌种的要求
能在廉价培养基上迅速生长，目的代谢产物产量高 培养条件易于控制 生长速度和反应速度快，发酵周期短 满足代谢控制的要求 抗噬菌体和杂菌的能力强 遗传性状稳定，菌种不易变异退化 发酵过程产生泡沫少 对前体物质有耐受能力，不作为碳源利用 不是病原菌，不产生有害的生物活性物质
如何在后续的操作中使这种可能性实现？
从自然界中分离培养微生物是菌种选育的重要 和基础的步骤。
到目前为止，还没有一种分离培养方法能揭示 一个试样中所包含的所有微生物总数和种类。
在任一试样中所存在的微生物仅为极少数特定种 类的菌株；在工业微生物筛选过程中，应及时调 整检测方法，以与各种不同类型的生长和代谢之 微生物相适应。

发酵工程第二章发酵工业微生物菌种

发酵工程第二章发酵工业微生物菌种

李 先 磊
化学化工学院
新种分离与筛选的步骤
发 酵 工 程
Fermentation Engineering
（一）采样
1、采样对象 以采集土壤为主。一般园田土和耕作过的沼泽 土中，以细菌和放线菌为主；富含碳水化合物的 土壤和沼泽地中，酵母和霉菌较多，如一些野果 生长区和果园内。采样的对象也可以是植物，腐 败物品，某些水域等。
新种分离与筛选的步骤
（五）毒性试验 自然界的一些微生物是在一定条件下产毒的，将其作为 生产菌种应当十分当心，尤其与食品工业有关的菌种， 更应慎重。据有的国家规定，微生物中除啤酒酵母、脆 壁酵母、黑曲霉、米曲霉和枯草杆菌作为食用无须作毒 性试验外，其他微生物作为食用，均需通过两年以上的 毒性试验。
化学化工学院
新种分离与筛选的步骤
发 酵 工 程
（三）培养分离
尽管通过增殖培养效果显著，但还是处于微生物的混杂
李 先 磊
Fermentation Engineering
生长状态。因此还必须分离，纯化。在这一步，增殖培 养的选择性控制条件还应进一步应用，而且控制得细一 点，好一点。纯种分离的方法有划线分离法、稀释分离 法。
李 先 磊
化学化工学院
新种分离与筛选的步骤
发 酵 工 程
Fermentation Engineering
李 先 磊
（二）增殖培养 为了容易分离到所需的菌种，让无关的微生物 至少是在数量上不要增加，可以通过配制选择 性培养基，选择一定的培养条件来控制。 例如碳源利用的控制，可选定糖，淀粉、纤维 素，或者石油等，以其中的一种为唯一碳源， 那么只有利用这一碳源的微生物才能大量正常 生长，而其它微生物就可能死亡或淘汰。这样 对下阶段的纯种分离就会顺利得多。

生物化学工程习题

生物化学工程习题

6. 影响微生物生长的因素有哪些？其对发酵生产有何指导作用？
7. 何为分批培养？有何优劣？
8. 什么是连续培பைடு நூலகம்？有何优劣？
9. 连续培养中的稀释率是如何定义的？
10. 为什么在单级连续培养中有菌体循环比无菌体循环的发酵效率高？
11. 补料分批培养主要应用在哪些情况中？
12. 灭菌方法主要有哪几种？发酵工业中为何应用最广泛的是湿热灭菌？ HTST灭菌的理论基础是什么？
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生物化学工程习题
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/11/26
生物化学工程习题
基本特点如何？ 5. 简述酶在食品、轻工、化工和医疗业中的应用。 6. 在工业生产中，若要使某一酶催化的反应速度从最大反应速度的10%
提高到最大反应速度的90%、95%时，其底物浓度的改变分别是多 少？
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生物化学工程习题
第四章 基因工程概要
1. 什么是基因工程？DNA重组技术包括哪些步骤？ 其应用价值如何？
2. 什么是基因工程菌？其制造程序和应用前景如何？ 3. 什么是胚胎克隆、体细胞克隆及异种克隆？其理
论基础是什么？ 4. 什么是转基因动物？其有哪些方面的应用？
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生物化学工程习题
第五章 生化反应器
• 1. 什么是生化反应器？其有何特点？ • 2. 生化反应器的设计原则是什么？ • 3. 什么是连续式生化反应器，它包括哪两种理想模型？各
生物化学工程习题
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2020/11/26
生物化学工程习题
第一章 绪论
1. 什么是生化工程？其与生物技术及其他学科的 关系如何？

工业微生物常用菌种

工业微生物常用菌种

制性因子的环境下顽强生存的微生物，一般统称为极端环
境微生物。
高温环境 极寒环境 高压环境 强酸碱环境
嗜热菌 嗜冷菌 嗜压菌 嗜碱菌 或嗜酸菌 嗜盐菌
热稳定性好、催化反应速率高，易于在室 温下保存 避免了一些高温下不必要的化学反应 的发生，在食品工业中保持食品风味 耐高温和厌氧生长的嗜压菌有望用于 油井下产气增压和降低原油粘度
嗜碱菌在发酵工业中，可作为许多 种酶制剂的生产菌
嗜酸细菌被广泛用于铜等金属的细菌浸出
高盐环境
可用于海水淡化、盐碱地改造利用以 及能源开发
微生物代谢产物据统计已超过1300多种，而大规模工业生 产总计不超过100多种；微生物的酶有近千种，而已在工业上 利用的不过四五十种。 微生物资源非常的丰富，而目前利用起来的只是冰山一角。
“问渠哪得清如许，为有源头活水来。”
无处不在的微生物
空气
“微生物只是匆匆过客。”
解释一下空气污染和呼吸道传染病之间的关系。
无处不在的微生物
极端环境
所谓极端环境是指高低温环境，高盐环境，高酸碱环 境，高压环境，还有其他特定环境如油田、矿山、火山地、 沙漠的干旱地带、地下的厌气环境、原子炉等高放射能环 境、高卤环境以及低营养环境等。能够在这些具有强烈限
中取样应当注意的事项。
第二章 工业微生物菌种的选育、保藏与培养
第一节，工业微生物常用菌种
了解微生物在自然界中分布的广泛性
熟悉不同发酵产品所对应的微生物类型
了解极端环境微生物用作工业菌种的特殊之处
初步了解从自然界中选育菌种的一般规律和原则
发酵产品离我们有多远？
常见工业微生物 啤酒 味精 醋 酸奶 柠檬酸 青霉素 红霉素 沼气 酱油
17世纪80年代 19世纪60年代 20世纪40年代 21世纪

第二章发酵工业常用微生物及其培养

第二章发酵工业常用微生物及其培养

河内根霉 [R. tonkinensis Vuille-min]
结节根霉 [R. nodonus Nannyslowski]
甘薯根霉 [R. batas Nakazawa]
小麦曲根霉 [R. tritici Saito] 代氏根霉 [R. delemar (Boidin) Wehemer et
Haannzawa]
• 初级阶段——自然选育
• 发展阶段——代谢控制育种 （近代）
• 高级阶段——从诱发基因突变转向基因 重组，定向育种
第二章 发酵工业常用微生物及培养
4
§2 常用的工业微生物菌种
• 微生物在工业上的用途：
－直接利用微生物菌体 －利用其代谢产物 －利用它的酶
第二章 发酵工业常用微生物及培养
5
一、霉菌（Mould）
乳酸、反丁烯二酸，能转化甾族化合物， 耐高温(45℃能生长)
9.无根根霉 [R. arrhizus Fischer]
功能：能产生乳酸、反丁烯二酸、丁烯二酸， 脂肪酶，能对甾族化合物骨架C-6β、C-11α 起羟化作用
第二章 发酵工业常用微生物及培养
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少根根霉（低倍镜见假根）
第二章 发酵工业常用微生物及培养
第二章 发酵工业常用微生物 及其培养
•发酵工业对微生物菌种的要求 •常用的工业微生物菌种 •微生物菌种选育和优化技术 •菌种的培养（培养基的设计与优化）
第二章 发酵工业常用微生物及培养
1
• 发酵工业以微生物的生命活动为基础
原核细胞型微生物－细菌、
衣原体、立克次氏体、
•
原核生物界
支原体、螺旋体、蓝绿 藻、放线菌
第二章 发酵工业常用微生物及培养
18
例如：胆固醇

发酵工程(2)第二章 工业微生物菌种的选育与扩大培养

发酵工程(2)第二章 工业微生物菌种的选育与扩大培养
孢子丝盘卷成球形孢囊，内形成孢酵母菌
单细胞真核，主 分布于含糖质较多的 偏酸性环境中，如水 果、蔬菜、花蜜和植 物叶子上，以及果园 土壤中。
1、酿酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae)
又称啤酒酵母。细胞多为圆形、 卵形，能产生子囊孢子。能发酵 葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和半乳糖 等多种糖类，但不发酵乳糖和蜜 二糖。
5、白地霉 ( Geotrichum candidum )
➢ 节孢子单个或连接成链。
➢ 白地霉菌体蛋白营养价值很高，可供食用和饲 料用，也可用来提取核酸，在废料废水的利用上很 用价值。
6、产黄头孢霉 ( Cephalosporium chrysogen ) 头孢霉素、先锋霉素
3、游动放线菌属 （Actinoplanes）
➢ 一般不形成气生菌丝，孢子球形，有时端生1-40 根鞭毛，能运动。 ➢ 济南游动放线菌生产创新霉素(creatmycin; 1964).
4、诺卡氏菌属 (Norcadia)
➢ 菌落较小，边缘多呈树根 毛状。 ➢ 生产利福霉素、蚊霉素等
5、孢囊链霉菌属 (Streptosporangium)
4、青霉 ( Penicillum )
产黄青霉 ( Penicillum chrysogenum ) 生产青霉素，也可用来生产葡萄
糖氧化酶、葡萄糖酸、柠檬酸和抗坏 血酸。
娄地青霉 ( Penicillum roqueforti ) 属不对称青霉组，具有分解油
脂和蛋白质的能力，用于制造干酪； 该菌孢子能将甘油三酯氧化为甲基 酮。
第二章 工业微生物菌种的选育与扩大培养
第一节 发酵工业常用微生物 第二节 菌种来源 第三节 菌种选育 第四节 种子扩大培养 第五节 菌种保藏

第二章发酵工业微生物菌种ppt课件

第二章发酵工业微生物菌种ppt课件
第二章 发酵工业微生物菌 种制备原理和技术
2019
-
1
第一节 发酵工业微生物菌种的选育
一、工业微生物的特点 1. 能够利用廉价的原料，或使用来源丰富的原料. 2.菌体温度应适应较高的温度. 3. 遗传性能要相对稳定 4.菌对所采用的设备和生产过程的适应性 5.菌的产物得率和产物在培养基中的浓度 6.产物容易从发酵液（细胞）中提取
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-
6
(3) 放线菌 霉菌 放线菌是由不同长短的纤细菌丝所形成 霉菌与人类日常生活密切相关。除了用于传 的单细胞微生物。放线菌是抗生素的主 统的酿酒、制酱油外，近代广泛用于发酵工 要产生菌。除抗生素外，放线菌在甾体 业和酶制剂工业。工业上常用的霉菌，有子 激素生物合成和酶制剂生产上也有广泛 囊菌纲的红曲霉、藻状菌纲的毛霉、根霉和 应用。 犁头霉，以及半知菌纲的曲霉及青霉等
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自然选育在工业生产上的意义 问题： 高产菌株是正突变高，还是负突变高？ 回复突变：高产菌株在传代的过程中，由于自然突变导致 高产性状的丢失，生产性能下降，这种情况我们称为回复 突变 自然选育虽然突变率很低，但却是工厂保证稳产高产的 重要措施。
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18
自然选育操作步骤： 一般习惯上将自然选育称为菌种的分离纯化。 单细胞(孢子)悬液的制备 平板分离 挑选单菌落(注意形态的观察) 发酵试验
7. 产生菌及其产物的毒性必须考虑（在分类学上最好与致病 201）细菌 发酵工业上常用的细菌大多是杆菌，如枯草芽 孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、乳酸杆菌、梭 状芽孢杆菌大肠杆菌等。 (1) 醋酸杆菌（Acetobacter）：用于酿 醋，把乙醇氧化成乙酸。 (2) 假单胞菌（Pseudomonas）
2019 8

发酵工程第二章发酵工业微生物菌种

发酵工程第二章发酵工业微生物菌种
施加选择性压力分离法 随机分离法 这两种方法都是针对菌种从样品中分离所采用的
方法，实际发酵工业上菌种分离的步骤要有很多 步骤。
新种分离与筛选的步骤
定方案：首先要查阅资料，了解所需菌种的生长 培养特性。
采样：有针对性地采集样品。 增殖：人为的通过控制养分或培养条件，使所需
菌种增殖培养后，在数量上占优势。 分离：利用分离技术得到纯种。 发酵性能测定：进行生产性能测定。这些特性包
工业上常用的微生物菌种
③ 霉菌： 工业上常用的霉菌有根霉、毛霉、红曲 霉、青霉等，主要生产酶制剂、抗生素、有机酸 和甾体激素等。
④ 放线菌： 工业上常用的有链霉菌属、小单胞菌 属和诺卡菌属，主要用于生产多种抗生素。
⑤ 担子菌： 即常说的蕈菌，主要用于生产多糖、 药物开发。
⑥ 藻类： 工业上常用的藻类有螺旋藻、单烈藻等， 主要用于生产食品，替代能源等。
新种分离与筛选的步骤
（三）培养分离 尽管通过增殖培养效果显著，但还是处于微生物
的混杂生长状态。因此还必须分离，纯化。在 这一步，增殖培养的选择性控制条件还应进一 步应用，而且控制得细一点，好一点。纯种分 离的方法有划线分离法、稀释分离法。
施加选择性压力分离法
施加选择性压力分离法：利用不同种类微生物生 长繁殖对环境和营养要求不同，人为控制这些条 件，使之利于某类或者某种微生物生长，不利于 其他微生物生存，以达到使目的菌占优势，从而 快速分离纯化的目的。
括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、 发酵周期、产品品种和产量、耐受最高温度、生 长和发酵最适温度、最适值、提取工艺等。
新种分离与筛选的步骤
从自然界中分离培养微生物是菌种选育的重要和基础的 步骤。
到目前为止，还没有一种分离培养方法能揭示一个试样 中所包含的所有微生物总数和种类。

第二章 工业微生物

第二章 工业微生物

培养分离
增殖培养效果显著，但目的微生物还在混 杂生长，必须进一步纯化分离。 纯种分离方法有划线分离，稀释分离法。
筛选
1、从产物角度 通过培养，依据在设计的培养基上形成目的产 物，利用简单、快速鉴定方法，入抗生素 采用与生产相近培养基和培养条件，在三角瓶 中小型发酵实验，以得到适合工业生产用菌种。
基因突变
定向育种：杂种育种，分子育种
基因重组
1、自然选育 （1）概念 （2）目的 （3）一般程序
（1）概念 不经过人工处理，利用菌种自然突变进行 菌种筛选过程。 原因：多因素低剂量诱变效应 各种短波辐射、低浓度诱变物质和微生物 自身产生诱变物质等。
互变异构效应 T和G碱基第六位可以形成酮式或烯醇式，C 和A碱基第六位可以形成氨基式或亚氨基式， 平衡后趋于酮式和氨基式，偶然也会出现烯醇 式和亚氨基式，导致DNA出现AT和GC碱基对 变成GT和AC，发生几率为10-8-10-9突变。
商品化生产菌介绍 1、抗生素生产菌 放线菌：链霉素、四环素、红霉素 真菌：青霉素、头孢
2、氨基酸生产 氨基酸发酵为代表的代谢控制发酵是发酵 工业的一个转折点。 代谢控制发酵：用人工诱变方法，有意识 的改变微生物代谢途径，最大限度地积累 产物。
氨基酸生产菌要求： 代谢途径清楚、简单。 谷氨酸发酵菌种：棒杆菌属，短杆菌属、 节杆菌属或小杆菌属的棒型细菌 其他氨基酸生产菌：常规菌种也可以由谷 氨酸生产菌选育而成；工程菌，大肠杆菌， 枯草芽孢杆菌
实例：碱性纤维素酶产生菌的筛选
文献：产生菌为中性芽孢杆菌、嗜碱芽孢 杆菌、放线菌及霉菌 采样（造纸厂）——80℃30min处理 0.0075%曲利本蓝+1%CMC(羧甲基纤维素)， pH10.5培养3-4d，选择有凹陷圈的菌落
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白色球拟酵母能转化葡萄糖为D 阿拉伯糖醇及赤藓醇. 性,白色球拟酵母能转化葡萄糖为D-阿拉伯糖醇及赤藓醇.利用 烃类生产SCP SCP. 烃类生产SCP.
粟酒裂殖酵母( ②粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces Pombe Lindner):利用菊芋发酵生产高产量的酒精. Lindner):利用菊芋发酵生产高产量的酒精. 红酵母( Harrison):产生红色, ③红酵母(Rhodotirula Harrison):产生红色,黄色色
端生鞭毛:醋酸单胞菌+葡萄糖杆菌:氧化乙醇成醋酸, 端生鞭毛:醋酸单胞菌+葡萄糖杆菌:氧化乙醇成醋酸,葡萄糖成葡
萄糖酸 周生鞭毛: 乙醇氧化成醋酸, 周生鞭毛:醋酸杆菌 乙醇氧化成醋酸,进而二氧化碳和水
微生物工程 闫训友
5,其他菌种: ,其他菌种: 产氨短杆菌:氨基酸,核苷酸工业生产中的常用菌种, 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
②桔青霉( Penicillium citrinum Thom): 桔青霉( 产生脂肪酶,葡萄糖氧化酶和凝乳酶. 产生脂肪酶,葡萄糖氧化酶和凝乳酶.有些 菌系产生桔酶素毒素. 菌系产生桔酶素毒素.
展开青霉:用于生产治疗真菌性皮肤病,灰指甲, ③展开青霉:用于生产治疗真菌性皮肤病,灰指甲,
痢疾等. 痢疾等.
5,红曲霉属
红曲霉:能产生酒精,柠檬酸,琥珀酸,麦角甾醇, 红曲霉:能产生酒精,柠檬酸,琥珀酸,麦角甾醇,分泌淀
粉酶,蛋白酶等等,能产生红曲霉色素, 粉酶,蛋白酶等等,能产生红曲霉色素,代谢产生洛伐 他丁,具有降血脂,促进骨骼生长等功能.酿造红酒. 他丁,具有降血脂,促进骨骼生长等功能.酿造红酒. 是发酵工业中的重要菌种. 是发酵工业中的重要菌种.
具有较好的生产脂肪能力,合成Met能力强. Met能力强 素,具有较好的生产脂肪能力,合成Met能力强.
微生物工程 闫训友
霉菌 藻状菌纲,子囊菌纲,担子菌纲, 藻状菌纲,子囊菌纲,担子菌纲,半知菌纲
毛霉属: 1,毛霉属:
鲁氏毛霉:从中国小曲中分离,分泌蛋白酶,分解大豆, ①鲁氏毛霉:从中国小曲中分离,分泌蛋白酶,分解大豆,生
微生物工程 闫训友
5,抗噬菌体能力强,不易被噬菌体感染. 抗噬菌体能力强,不易被噬菌体感染. 对诱变剂敏感, 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. 种优良性状的目的. 能够利用廉价原材料, 7,能够利用廉价原材料,对原材料成分波 动敏感性小. 动敏感性小. 目的产物最好分泌到细胞外, 8,目的产物最好分泌到细胞外,以利于产 物分离. 物分离.
微生物工程 闫训友
1,菌种不是病原菌,不产生任何有害的生物活性活 ,菌种不是病原菌, 性物质和毒素,保证产品的安全性. 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. ,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, 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. 品产量,质量稳定. 能在要求不高,易于控制的条件下(糖浓度, 4,能在要求不高,易于控制的条件下(糖浓度,温 pH, 渗透压)生长,对设备要求低. 度,pH,O2,渗透压)生长,对设备要求低.
3,乳酸菌(lactic acid bacteria):杆状,球 ,乳酸菌( ):杆状,
状 G+
同型乳酸发酵 异型乳酸发酵
微生物工程 闫训友
表1
属别 链球菌属
产生乳酸的细菌属
形态 双球 链球 双球 链球 杆状 杆状 发酵形式 同型 异型 同型或异型 异型 用途
乳制品 调味 品 食品发酵 乳酸 乳制品 乳制品
的菌种. 酶A的菌种. 的菌种
梭状芽孢杆菌:由淀粉和糖发酵生产丁二醇,丙酮,乙醇, ②梭状芽孢杆菌:由淀粉和糖发酵生产丁二醇,丙酮,乙醇,
丁醇以及核黄素. 丁醇以及核黄素.
③谷氨酸棒杆菌:发酵生产谷氨酸和其他氨基酸,北京棒杆菌 谷氨酸棒杆菌:发酵生产谷氨酸和其他氨基酸,
AS1.299. .
甲烷产生菌:在有机肥料甲烷发酵中起重要作用. ④甲烷产生菌:在有机肥料甲烷发酵中起重要作用. 固氮菌,根瘤菌:利用大气中的游离氮气. ⑤固氮菌,根瘤菌:利用大气中的游离氮气.
爪哇毛霉:土壤,酒曲中常见菌,产生蛋白酶, ④爪哇毛霉:土壤,酒曲中常见菌,产生蛋白酶,具有分解大
豆能力,多用来做腐乳. 豆能力,多用来做腐乳.
微生物工程 闫训友
2,根霉属: 根霉属:
淀粉酶活力非常强, ①米根霉,淀粉酶活力非常强,具有淀粉糖化能力和转 化蔗糖能力,还产生脂肪酶,能发酵产生L 乳酸. 化蔗糖能力,还产生脂肪酶,能发酵产生L-乳酸. 具有较强的耐高温能力,淀粉酶液化能力强, ②华根霉:具有较强的耐高温能力,淀粉酶液化能力强, 能产生酒精芳香脂类,乳酸及反丁烯二酸, 能产生酒精芳香脂类,乳酸及反丁烯二酸,能转化甾族 化合物. 化合物.
菌属G 周生鞭毛,无荚膜.淀粉酶和蛋白酶的产生菌. 菌属 ,周生鞭毛,无荚膜.淀粉酶和蛋白酶的产生菌.BF7658-生 - 产淀粉酶, 生产中性蛋白酶和制造风味独特食品纳豆. 产淀粉酶,AS1.398生产中性蛋白酶和制造风味独特食品纳豆. 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 ,大肠杆菌(
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2,比赤氏酵母(Pichia Hansenula) ,比赤氏酵母( )
分解糖能力弱,不产生酒精,能耐高渗透压, 分解糖能力弱,不产生酒精,能耐高渗透压,同化烃 类能力强, 类能力强,SCP. . 巴斯德比赤氏酵母( ),现代利用真 巴斯德比赤氏酵母(Pastoris pichia),现代利用真 ), 核微生物表达蛋白中常用的一种, 核微生物表达蛋白中常用的一种,由于真核生物蛋 白翻译后的加工,自身分泌蛋白少, 白翻译后的加工,自身分泌蛋白少,适合大规模培 养.
利用石油废料生产单细胞蛋白. 利用石油废料生产单细胞蛋白. 石油废料生产单细胞蛋白
热带假丝酵母:发酵葡萄糖,蔗糖,棉籽糖, ③ 热带假丝酵母:发酵葡萄糖,蔗糖,棉籽糖,不同化硝酸
盐,可以利用石油为原料生产SCP. 可以利用石油为原料生产 石油为原料生产 .
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其他: 4,其他:
球拟酵母属(Torulopsis Berlese): ①球拟酵母属(Torulopsis Berlese):有的具有糖发酵特
③黑根霉(葡枝根霉):引起瓜果蔬菜腐烂,具有较 黑根霉(葡枝根霉):引起瓜果蔬菜腐烂,
强蛋白质分解能力,用来发酵豆类食品,能产生果胶酶, 强蛋白质分解能力,用来发酵豆类食品,能产生果胶酶, 对甾族类化合物具有转化能力. 对甾族类化合物具有转化能力llium ) 青霉属(
乳链球菌属:卵球形,呈短链或长链状排列, ②乳链球菌属:卵球形,呈短链或长链状排列,发酵 肠膜状明串球菌:制糖工业中有害菌, 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 糖溶液中,细胞外常有一层厚的胶质状的, 代血浆) 膜(代血浆)
4,醋酸菌(Acetobacter):椭圆形,杆状,无芽孢. ,醋酸菌( 椭圆形, ) 椭圆形 杆状,无芽孢.
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第二章 工业微生物
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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
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第一节 工业用微生物菌种要求
微 生 物 工 程
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
初级代谢产物 次级代谢产物
第一节 工业用微生物菌种要求
明串珠菌属 乳杆菌属 双歧杆菌属
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乳杆菌属: 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, 能生长, 不生长,pH3-4.5能生长,德氏乳杆菌属,保加利亚 能生长 德氏乳杆菌属, 乳杆菌,巴氏乳杆菌. 乳杆菌,巴氏乳杆菌. 多种糖类,乳制品生产和传统食品工业中. 多种糖类,乳制品生产和传统食品工业中.
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酵母菌: 酵母菌:
1,酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae): ,酿酒酵母( 根据长宽比分成三组: 根据长宽比分成三组:
一般小于2,圆形,卵圆形,椭圆形, 长:宽=1-2一般小于 ,圆形,卵圆形,椭圆形,以淀粉 一般小于 质原料酒精发酵主要菌,面包,白酒,饮料中. 质原料酒精发酵主要菌,面包,白酒,饮料中. 长:宽=2,卵形,长卵形,简称葡萄酒酵母,主要用于 ,卵形,长卵形,简称葡萄酒酵母, 酿造葡萄酒和果酒,少数用于啤酒. 酿造葡萄酒和果酒,少数用于啤酒. 长:宽>2,耐高盐由于细胞 ,Pr含量高,作为饲料,SCP, 耐高盐由于细胞V, 含量高,作为饲料, , 耐高盐由于细胞 含量高 药用酵母,可用于提取核酸,麦角固醇,细胞色素C. 药用酵母,可用于提取核酸,麦角固醇,细胞色素 .
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放线菌
因其菌落呈放射状而得名 属原核微生物类群, 属原核微生物类群,在自 然界中分布很广, 然界中分布很广,尤其在 有机质丰富的微碱性土壤 中较多. 中较多. 大多腐生,少数寄生. 大多腐生,少数寄生. 产生多种抗生素( 产生多种抗生素(12 000 余种, 余种,60%左右来自放线 左右来自放线 ),经济价值大 菌),经济价值大
灰色链霉菌(Streptomyces griseus) 灰色链霉菌 生产链霉素 金霉素链霉菌 (Streptomyces aureofaciens)
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第二节 工业微生物常用菌种
细菌:分布最广,形状, ,质粒. 细菌:分布最广,形状,G,质粒.
1,枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtilis):芽孢杆 枯草芽孢杆菌( +
者周身鞭毛,一般无荚膜. 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, 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. 发酵生产 , , ,分子生物学,基因工程材料.