最新第二章-工业微生物第2次课-教学讲义ppt

二、微生物生长的测量方法
1. 细胞数的测量 2. 细胞量的测量 3. 细胞量的间接估算 碳源+氮源+O2 营养成分 菌体量+CO2+H2O+产物+热量 细胞成分 产物
第二章 工业微生物的营养与生长
第二节 工业微生物的生长及测量
二、微生物生长的测量方法
3. 细胞量的间接估算 a. 营养成分消耗量
营养成分 碳源 葡萄糖 方法 还原糖 酶法分析 葡萄糖氧化酶 己糖激酶 乙醇 高效液相色谱 气相色谱 红外线分析 质谱分析 火焰电离 气相色谱 酶法分析 粘度分析 化学分析 化学分析 化学分析 营养成分 方法 氨气电极离法 氨离子电极法 质谱分析 酶法分析 化学分析 硝酸盐电极法 化学分析 顺磁分析仪 极谱电极法 质谱分析 酶法分析 化学分析 高压液相色谱 原子吸收 特定离子电极法
第二章 工业微生物的营养与生长
第一节 工业培养基的营养要求
四、工业培养基的常用原料 水
培养基组分、冷却、净化等 矿物质、颜色、pH值等
净化处理、调整pH值
第二章 工业微生物的营养与生长
第一节 工业培养基的营养要求
五、工业培养基原料的其他来源 糖类
木薯
甘薯
山药
芋头
黍类
稻类
高粱
菊芋
第二章 工业微生物的营养与生长
第二章 工业微生物的营养与生长
第二章 工业微生物的营养与生长
本章要点
不同类群工业微生物的细胞组分 常用工业培养基原料及基本要求 细菌、酵母菌、菌丝体的生长 微生物生长的直接与间接测量方法
第二章 工业微生物的营养与生长
第二节 工业微生物的生长及测量
第二章 工业微生物的营养与生长
第二节 工业微生物的生长及测量

代谢流量调控
通过调节代谢流量，改变代谢产物的合成途 径和合成量，从而获得具有新性状的工程菌。
组合育种与高通量筛选
组合育种
将不同的育种方法进行组合，综合利用各种 方法的优势，提高育种效率和成功率。
高通量筛选
利用高通量筛选技术，快速、高效地对大量 菌株进行筛选，寻找具有优良性状的菌株。
04
工业微生物育种实践与应 用
05
工业微生物育种面临的挑 战与未来发展
基因编辑技术的伦理与法规问题
伦理问题
基因编辑技术对人类基因的干预引发了关于人类尊严 、生命伦理等方面的争议。在工业微生物育种中，应 充分考虑伦理原则，尊重生命、维护人类尊严。
法规问题
随着基因编辑技术的不断发展，各国政府正在制定相关 法律法规，以规范技术的合理应用。在工业微生物育种 中，应遵守相关法规，确保技术的合法性和安全性。
提高产率与生产效率
总结词
通过育种手段优化微生物的代谢途径，提高目标产物 的合成效率。
详细描述
工业微生物育种学通过基因工程技术对微生物进行改 造，优化其代谢途径，提高目标产物的合成效率，从 而提高整个生产过程的产率与生产效率。
降低生产成本与资源利用
要点一
总结词
降低生产成本，提高资源利用率，实现可持续发展。
特点
工业微生物育种学具有高度的应用性和实践性，强调对微生物的遗传特性和代 谢机制的深入理解，通过定向改造和优化微生物，实现工业生产的可持续发展 和高效性。
重要性及应用领域
重要性
随着生物技术的迅猛发展，工业微生物育种学在提高工业生产效率、降低成本、减少环境污染等方面发挥着越来 越重要的作用。通过对微生物的遗传改良，可以突破传统育种方法的限制，实现高效、精准的工业生产。

有机氮源是培养微生物的理想基质。
微生物的氮源谱见下表
2021/10/25
微生物的氮源谱
类 元素水平 化合物水平 型
N·C·H·O·X 复杂蛋白质、核酸等
有 机 氮 N·C·H·O
尿素、一般氨基酸、简单蛋 白质等
N·H
无 机 N·O 氮N
NH3、铵盐等 硝酸盐等 N2
培养基原料水平
牛肉膏、酵母膏、蚕 蛹粉等
放线菌的作用
1 对自然界物质循环 2 产生能抑制其它微生物生长的抗生素。
抑制作用有选择性（链霉素，阴；四环 素，广谱）
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三 酵母菌
• 繁殖方式：无性繁殖和有性 繁殖，以无性繁殖为主。
• 有性繁殖：指两个相邻的细 胞相互结合形成子囊孢，子 囊孢破裂后孢子散出，在适 宜条件下，孢子萌发成新菌 体。
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微生物的碳源谱
类 元素水平 型
C·H·O·N·X 有 机 C·H·O·N 碳
C·H·O
C·H
无 C(?) 机 碳 C·O
C·O·X
化合物水平
复杂蛋白质、核酸等
多数氨基酸、简单蛋白 质等 糖、有机酸、醇、脂类 等 烃类
— CO2 NaHCO3 、 CaCO3
培养基原料水平
牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉 等 一般氨基酸、明胶等
• 菌落特征与细菌相仿，但菌 落较不透明，且颜色比较单 调，一般会散发出悦人的酒 香味。
• 酿酒酵母菌属 • 假丝酵母菌属（产朊假丝酵
母菌和解脂假丝酵母）
四
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2021/10/25
返回
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酵母菌菌落
返回
四 霉菌
• 凡生长在营养基质上形成绒毛状、蜘蛛 网状或絮状菌丝体的，如根霉、毛霉、 曲霉、青霉等真菌，统称为霉菌。

平裂藻
项圈藻
螺旋藻
三、菌种的分离
菌种的分离的来源可以有两方面： 一方面可以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。 另一方面是从大自然中分离筛选新的微生 物菌种。 （一）分离思路
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：人为地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pH值、提取工艺等。 做法?
2、诱变育种 用各种物理、化学的因素人工诱发基因突变进行的筛选， 称为诱变育种
诱变剂：能够提高生物体突变频率的物质称为诱变剂。 物理在：紫外，快中子 诱变剂
{
化学：硫酸二乙酯，亚硝基胍
诱变剂处理过程中几个有关的问题 化学诱变剂使用过程的安全性 诱变剂量的选择 诱变剂的选择 出发菌株的选择
亚硝酸：0.07MNa2HPO4 亚硝基胍：1MNaOH
5、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。
（二）分离方法
1.纯种分离技术 2.菌种分离方法
各大类
5~15年 以上
简便 有效
青岛农业大学
咸洪泉
六、防止菌种退化
1．菌种退化现象及原因 2．防止菌种退化的措施 3．退化菌种的复壮