工业微生物菌种得分离与筛选
来源:青岛海博
一、微生物工业对菌种得要求
(一)、微生物工业得生产水平由三个要素决定:生产菌种得性能、发酵及提纯工艺条件、生产设备。其中生产菌种得性能就是最重要得因素。
(二)、微生物工业对菌种得要求就是:
(１)菌株高产,在较短得时间内发酵产生大量发酵产物得能力;
(２)在发酵过程中不产生或少产生与目标产品相近得副产品及其她产物;
(3)生长繁殖能力强,较强得生长速率,产孢子得菌种应该具有较强得产孢子能力;
(4)能够高效地将原理转化为产品;
(５)能利用广泛得原材料,并对发酵原料成分得波动敏感性小;
(６)对需要添加得前体物质有耐受能力,并且不能将这些前体物质作为一般碳源利用;
(7)在发酵过程中产生得泡沫要少;
(8)具有抗噬菌体得能力;
(9)遗传稳定性,
二、工业用微生物菌种得来源及选育
(一)微生物菌种得来源
一般通过以下几个途径收集菌种、采集样品与分离筛选:
(1)就是根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买;
(２)从大自然中采集样品分离;
(3)从一些发酵制品中分离筛选目得菌株、
当前发酵工业所用菌种总趋势就是从野生菌转向变异菌,自然选用转向代谢育种,从诱发基因突变转向基因重组得定向育种。
(二)微生物工业菌种得分离
1、野生菌株得分离、筛选过程
(１)新菌种分离与筛选得步骤
菌种分离得流程如下:
标本采集 →标本材料得预处理→富集培养→菌种初筛→ 菌种复筛→性能鉴定→ 菌种保藏
①采样
采样季节:以温度适中,雨量不多得秋初为好。
采土方式:在选好适当地点后,用小铲子除去表土,取离地面5—1５cm处得土约10g,盛入清洁得牛皮纸袋或塑料袋中,扎好,标记,记录采样时间、地点、环境条件等,以备查考。为了使土样中微生物得数量与类型尽少变化,宜将样品逐步分批寄回,以便及时分离、
②标本预处理
④纯种分离:采用划线分离法、稀释分离法等纯化方法获取单菌落、
- 1 - 理想的工业发酵菌种应符合以下要求：
⑴遗传性状稳定
⑵生长速度快，不易被噬菌体等污染
⑶目标产物的产量尽可能接近理论转化率
⑷目标产物最好能分泌到胞外，以降低产物抑制并利于产物分离
⑸尽可能减少产物类似物的产量，以提高目标产物的产量并且有利于产物分离
⑹培养基成分简单、来源广、价格低廉
⑺对温度、pH、离子强度、剪切力等环境因素不敏感
⑻对溶氧的要求低，便于培养以及降低能耗
一、从自然界获得新菌种的步骤
分离微生物新种的具体步骤大体可分为采样、增殖、纯化、性能测定。
采样
菜园和耕作层土壤是有机质较多的土层，常以细菌和放线菌为主；果园数根土层中，酵母菌含量较高；动植物残体及霉腐土层中，分布着较多的霉菌。豆科植物根系土中，往往存在根瘤菌；河流湖泊的淤泥中能分离到产甲烷菌；油田和炼油厂周围土层中常见分解石油的微生物等。
各种水体也是工业微生物菌种的重要来源，许多具有光合作用能力的微生物以及兼性或专性厌氧微生物都能从各种水体中筛选 - 2 - 得到。
增殖
才采集的样品中，一般待分离的菌种在数量上并不占优势，为提高分离的效率，常以投其所好和取其所抗的原则在培养基中添加特殊的养分或抗菌物质，使所需菌种的数量相对增加，这种方法称为增殖培养或富集培养。
纯化
常用的菌种纯化方法很多，大体可将它们分为两个层次，一个层次较粗放，一般只能达到“菌落纯”的水平，从“种”的水平来说是纯的，其方法有划线分离法，涂布分离法和稀释分离法。另一层次是较为精细的单细胞或单孢子分离法，它可达到细胞纯即“菌株纯”的水平。具体操作方法很多，最简便的方法是利用培养皿或凹玻片等分离小室进行细胞分离。也可以利用复杂的显微镜操作装置进行单细胞挑取。
性能测定
菌种性能测定包括菌株的毒性试验和生产性能测定。
二、基因突变和微生物菌种选育
基因是在生物体内具有自主复制能力的遗传功能单位，是一个具有特定核苷酸顺序的核酸片段，每个基因约有1000个碱基对。基因是合成有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核酸序列（通常是指DNA序列）。它包括编码蛋白质多肽链的核酸序列， - 3 - 也包括保证转录所必需的核酸调控序列以及5′和3′端的非翻译序列。
引言：
微生物菌种的选育是一项重要的研究领域，其在农业、医药、环境保护等多个领域具有广泛的应用价值。本文结合相关研究成果，探讨了微生物菌种选育的方法，旨在为相关领域的科研工作者提供参考。
概述：
微生物菌种的选育是指通过对微生物的筛选和培养，选择出具有特殊功能或者优良特性的微生物菌株。其方法包括了菌种筛选、培养条件优化等多个环节。本文将以此为主线，结合实际案例，详细阐述微生物菌种选育的方法。
正文内容：
1. 菌种筛选
1.1 传统筛选方法
传统筛选方法包括菌落形态观察、生理生化指标检测、抗性测定等。通过对菌落形态和生理生化特性的观察，可以初步确定菌株的特性。同时，通过对菌株的抗性测定，可以筛选出具有耐药或者耐环境逆境特性的菌株。
1.2 分子生物学方法 分子生物学方法可以应用PCR等技术，快速检测目标菌株的特定基因或者特性。这些特定基因可能与目标菌株的优良性状相关，通过筛选出含有这些特定基因的菌株，可以更加精确地进行微生物菌种的选育。
2. 菌种培养条件优化
2.1 培养基配方优化
培养基是微生物菌种培养的基础，其配方的优化对于菌种的生长和代谢具有重要影响。通过调整培养基中的碳源、氮源、矿质元素等成分，可以优化菌株的生长条件。
2.2 培养条件控制
培养条件的控制对于微生物菌株的生长和产生特定代谢产物等方面具有重要影响。温度、pH值、培养时间等因素的调控，可以使菌株在适宜的环境中进行生长和代谢，从而保证其优良特性的表达。
3. 菌株遗传改良
3.1 重组DNA技术
重组DNA技术可以通过将目标基因导入到菌株中，使其具有特定的功能特性。通过引入外源基因，可以使菌株产生特定的代谢产物，或者具有特定的酶活性等特性。 3.2 融合技术
融合技术是指将两个或者多个菌株进行融合，从而形成新的菌株。融合后的菌株可能具有不同菌株的优点，如抗性能力、代谢能力等，从而提高菌株的综合性能。
4. 菌株功能验证
4.1 体外实验
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. .word.. 第一章 发酵工程概述
一、发酵工程：是利用微生物特定的形状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用与工业化生产的技术体系，是将传统发酵与现代的DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并开展起来的发酵技术。
二、发酵工程简史：
1590 荷兰人詹生制作了显微镜
1665 英国人胡抑制作的显微镜观察到了霉菌
近代发酵工程建立初期 1864 巴斯德灭菌法
1856 psateur 酵母导致酒精发酵
19世纪末 Koch 纯种别离和培养技术
三、发酵工程技术的特点
（1）主体微生物的特点
①微生物种类繁多，繁殖速度快、代谢能力强，容易通过人工诱变获得有益的突变株；
②微生物酶的种类很多，能催化各种生化反响
③微生物能够利用有机物、无机物等各种营养源
④可以用简易的设备来生产多种多样的产品
⑤不受气候、季节等自然条件的限制等优点
（2）发酵工程技术的特点
①发酵工程以生命体的自动调节方式进展，数十个反响能够在发酵设备中一次完成
②反响通常在常温下进展，条件温和，耗能少，设备简单
③原料通常以糖蜜，淀粉等碳水化合物为主
