第二章菌種選育與擴(kuò)大培養(yǎng)第1頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)工業(yè)常用微生物及要求工業(yè)上用的全部微生物都稱為工業(yè)微生物，常用的主要是細(xì)菌、放線菌、酵母菌和霉菌。由于發(fā)酵工程本身的發(fā)展以及基因工程正在進(jìn)入發(fā)酵過程，病毒、藻類等其它微生物也正在逐步地變?yōu)楣I(yè)生產(chǎn)菌。第2頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月球形桿形弧形螺旋形一、常見微生物（一）細(xì)菌（bacteria）棒狀第3頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月1、枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)

分布廣，常存在于枯草、土壤等，一般為腐生菌；在醬油、醬類和白酒制曲時(shí)，如果水分含量大，溫度較高，就容易造成枯草桿菌迅速繁殖；不僅消耗原料蛋白質(zhì)和淀粉，而且生成刺眼鼻的氨味，造成曲子發(fā)粘發(fā)臭，使制曲失敗。能產(chǎn)生大量淀粉酶和蛋白酶AS1.393蛋白酶BF7658-淀粉酶第4頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月2、大腸桿菌(Escherichiacoli)

可利用大腸桿菌制取天冬氨酸、蘇氨酸、纈氨酸等

大腸桿菌的谷氨酸脫羧酶在工業(yè)上被用來進(jìn)行谷氨酸的定量分析

基因工程的很好材料第5頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月3、乳酸桿菌(Lactobacillussp.)

G+

，無芽孢，厭氧或兼性厭氧

可生產(chǎn)乳酸

干酪的成熟、乳脂的酸化和腌菜、泡菜制作第6頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月4、丙酮丁醇梭菌(Clostridiumacetobutyleum)

芽孢卵形，中生或次端生，使芽孢囊膨大成梭狀或鼓槌形

專性厭氧

發(fā)酵生產(chǎn)丙酮丁醇第7頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月5、腸膜狀明串珠菌(Leuconosocmesenteroides)G+、微需氧至兼性厭氧，生長需要纈氨酸和谷氨酸在蔗糖液中形成特征性葡聚糖黏液（20~25oC促使形成）可生產(chǎn)葡聚糖使糖汁變粘而無法加工，為糖廠有害菌第8頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月6、醋酸菌(Acetobacter)

不形成芽孢，G－，好氣性

分兩群：1）只將乙醇氧化成醋酸

2）將產(chǎn)生的醋酸繼續(xù)氧化成CO2和水

可生產(chǎn)醋酸

第9頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月7、棒狀桿菌(Corynebacterium)以葡萄糖為原料發(fā)酵產(chǎn)生酸，是谷氨酸和其他氨基酸的高產(chǎn)菌

生產(chǎn)谷氨酸等

如北京棒桿菌AS1.299，鈍齒棒桿菌AS1.542第10頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月8、短桿菌(Brevibacterium)

氨基酸、核苷酸工業(yè)生產(chǎn)中常用的菌種，也是酶法合成生產(chǎn)輔酶A的菌種

第11頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月9、黃單胞菌(Xanthomonas)細(xì)胞直桿狀，G－，無芽孢，極生鞭毛

在含蔗糖的瓊脂平板上形成圓形、邊緣整齊、粘稠光滑的黃色菌落；液體培養(yǎng)形成黃色粘稠的膠狀物——莢膜多糖，其黃色為一種水溶性色素

野油菜黃單胞菌(X.campestris)可以淀粉生產(chǎn)黃原膠(Xanthangum)第12頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月10、假單胞菌(Pseudomonas)能發(fā)酵生產(chǎn)維生素B12、丙氨酸、谷氨酸、葡萄糖酸、色素、果膠酶；也能進(jìn)行類固醇（甾體）轉(zhuǎn)化；有些菌株可利用烴類生產(chǎn)SCP。第13頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）放線菌（actinomyces）因其菌落呈放射狀而得名屬原核微生物類群，在自然界中分布很廣，尤其在有機(jī)質(zhì)豐富的微堿性土壤中較多。大多腐生，少數(shù)寄生。產(chǎn)生多種抗生素（12000余種，60%左右來自放線菌），經(jīng)濟(jì)價(jià)值大第14頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月放線菌（鏈霉素四環(huán)素；紅霉素等）真菌（青霉素、頭孢等）一些產(chǎn)芽孢的細(xì)菌植物或動(dòng)物來源目前發(fā)現(xiàn)的抗生素的生物來源如下：第15頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月放線菌菌落形態(tài)第16頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月1、鏈霉菌屬(Streptomyces)第17頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月灰色鏈霉菌(Streptomycesgriseus)

生產(chǎn)鏈霉素金霉素鏈霉菌(Streptomycesaureofaciens)

在PDA培養(yǎng)基上生長時(shí)，基內(nèi)菌絲產(chǎn)生金黃色色素生產(chǎn)金霉素紅霉素鏈霉菌(Streptomyceserythreus)

產(chǎn)紅霉素龜裂鏈霉菌(Streptomycesrimosus)

菌落灰白色，表面后期有皺折，呈龜裂狀生產(chǎn)土霉素第18頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月2、小單胞菌屬(Micromonospora)與一般放線菌不同，菌絲體長入培養(yǎng)基內(nèi)，不形成氣生菌絲，而在基內(nèi)菌絲體上長出孢子梗，其頂端生一個(gè)球形、橢圓形孢子。菌落致密，與培養(yǎng)基緊密結(jié)合在一起，表面凸起，多崎嶇，疣狀；菌落常為橙黃色、紅色、深褐色、黑色和蘭色。多種可產(chǎn)抗生素，如棘孢小單胞菌（M.

echinospora）產(chǎn)慶大霉素第19頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）霉菌（mould）第20頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月1、根霉(Rhizopus)米根霉(Rhizopusoryzae)

淀粉酶活力極強(qiáng)，多作糖化酶使用；又由于具有較強(qiáng)的蛋白質(zhì)分解能力，也可用于制造腐乳。華根霉(Rhizopuschinentis)

是釀酒重要霉菌，也是酸性蛋白酶和腐乳生產(chǎn)中的重要菌種。第21頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月2、毛霉(Mucor)魯氏毛霉(Mucorrouxianus)

從我國小曲中分離出來；

能糖化淀粉且能生成少量酒精；

能產(chǎn)生蛋白酶，有分解大豆蛋白的能力，常用來制作腐乳總狀毛霉(Mucorracemosus)

是毛霉中分布最廣的一種，幾乎在各地土壤中、一些生霉的材料上、空氣中都能找到；酒曲中常見

可制作豆豉第22頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月3、曲霉(Aspergillus)米曲霉(Aspergillusoryzae)

有較強(qiáng)的蛋白分解能力，同時(shí)又具有糖化能力釀酒中的糖化菌；蛋白酶和淀粉酶的生產(chǎn)菌黑曲霉(Aspergillusniger)

具有多種強(qiáng)大的酶系，如淀粉酶、蛋白酶、果膠酶、纖維素酶和葡萄糖氧化酶等；

還能產(chǎn)生多種有機(jī)酸，如抗壞血酸、檸檬酸、葡萄糖酸和沒食子酸等

是生產(chǎn)檸檬酸和葡萄糖酸的重要菌種第23頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月4、青霉(Penicillum)產(chǎn)黃青霉(Penicillumchrysogenum)

生產(chǎn)青霉素，也可用來生產(chǎn)葡萄糖氧化酶、葡萄糖酸、檸檬酸和抗壞血酸婁地青霉(Penicillumroqueforti)

屬不對(duì)稱青霉組，具有分解油脂和蛋白質(zhì)的能力，可用于制造干酪；該菌孢子能將甘油三酯氧化為甲基酮第24頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月展開青霉(P.patulum)：

又名尋麻青霉，主要用于生產(chǎn)灰黃霉素（一種有效的可口服抗生素，用于治療真菌性皮膚病、痢疾及灰指甲）橘青霉(P.citrinum):

許多菌系可產(chǎn)生橘霉素，也能產(chǎn)生脂肪酶、葡萄糖氧化酶和凝乳酶有的菌系產(chǎn)生5`-磷酸二酯酶，可用它生產(chǎn)5`-核苷酸（肌苷酸和鳥苷酸具有很強(qiáng)的助鮮作用）第25頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月5、白地霉(Geotrichumcandidum)節(jié)孢子單個(gè)或連接成鏈

白地霉菌體蛋白營養(yǎng)價(jià)值很高，可供食用和飼料用，也可用來提取核酸，在廢料廢水的利用上很用價(jià)值。第26頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月6、產(chǎn)黃頭孢霉(Cephalosporiumchrysogen)營養(yǎng)菌絲分隔；分生孢子梗短，大多從氣絲上生出；分生孢子從頂端長出后推至側(cè)旁，靠黏液連成假頭狀，遇水散開頭孢霉素、先鋒霉素第27頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）酵母菌單細(xì)胞真核，主分布于含糖質(zhì)較多的偏酸性環(huán)境中，如水果、蔬菜、花蜜和植物葉子上，以及果園土壤中。第28頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月1、啤酒酵母(Saccharomycescerevisiae)根據(jù)長與寬的比例，分三組：第一組長寬比為1～2細(xì)胞多為圓形、卵圓形；主要供生產(chǎn)啤酒、白酒和酒精及面包第二組長寬比為2多供生產(chǎn)葡萄酒、果酒用第三組長寬比大于2耐高滲透壓，供發(fā)酵甘蔗糖蜜生產(chǎn)酒精用第29頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月啤酒酵母在液體培養(yǎng)基中的生長情況有兩類：上面酵母——發(fā)酵度較高，不易凝集沉淀，浮于上面下面酵母——發(fā)酵度較低，易凝集沉淀啤酒酵母的應(yīng)用非常廣，常用于傳統(tǒng)的發(fā)酵行業(yè)，如啤酒、白酒、果酒、酒精、藥用酵母、面包制作，又稱釀酒酵母。近年來，利用啤酒酵母提取核酸、麥角固醇、細(xì)胞色素C、凝血質(zhì)和輔酶A等；生產(chǎn)SCP可食用、藥用和作為飼料；它的轉(zhuǎn)化酶可用于轉(zhuǎn)化蔗糖，制造酒心巧克力。第30頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月2、葡萄汁酵母(Saccharomycesuvarum)

與釀酒酵母相似，主要的區(qū)別在于葡萄汁酵母能發(fā)酵棉子糖和蜜二糖

葡萄汁酵母常用于啤酒釀造的底層發(fā)酵，也可食用、藥用或作飼料。3、漢遜酵母(Hansenula)

此屬酵母多能產(chǎn)生乙酸乙酯，從而增加產(chǎn)品的香味，可用于釀酒和食品工業(yè)。

但由于它能利用酒精作碳源，又能在飲料表面產(chǎn)生干皺的菌膜，所以又是酒精生產(chǎn)的有害菌。第31頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月4、球擬酵母(Toruiopsis)

此屬酵母有些種能產(chǎn)生不同比例的甘油、赤蘚糖、阿拉伯糖；有的能利用烴類生產(chǎn)蛋白質(zhì)。5、假絲酵母(Candida)

能形成假絲，液體培養(yǎng)時(shí)能形成浮膜

可生產(chǎn)SCP、甘油、脂肪酶第32頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月6、紅酵母(Rhodotorula)

有明顯的紅色或黃色色素，很多種因生莢膜而形成粘質(zhì)狀菌落

可由菌體提取大量脂肪、-胡蘿卜素第33頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月7、畢赤氏酵母(Pichia)

能利用石油或農(nóng)副產(chǎn)品及工業(yè)廢料產(chǎn)生菌體蛋白，有些菌株能生產(chǎn)麥角固醇、蘋果酸、磷酸甘露聚糖

近年來其在基因工程中的作用日益得到重視第34頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月（五）其它微生物1.擔(dān)子菌（basidiomycetes）即菇類（mushroom）2.藻類（alga）第35頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月

（六）噬菌體（phage）危害以細(xì)菌和放線菌為生產(chǎn)菌株的發(fā)酵工業(yè)。第36頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月烈性噬菌體——引起寄主細(xì)胞迅速裂解。受感染的細(xì)菌稱敏感性細(xì)菌。溫和噬菌體——隨寄主細(xì)胞的繁殖而繁殖。含溫和噬菌體的細(xì)菌稱溶原性細(xì)菌。第37頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月吸附注入核酸合成核酸和蛋白質(zhì)釋放裝配第38頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月1.原料廉價(jià)，生長迅速，目的產(chǎn)物產(chǎn)量高。2.易控制培養(yǎng)條件，發(fā)酵周期較短。3.抗雜菌和噬菌體的能力強(qiáng)。4.不易變異和退化，不產(chǎn)生任何有害物質(zhì)和毒素。

二、微生物工業(yè)對(duì)菌種的要求第39頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)工業(yè)微生物菌種選育發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)水平的三個(gè)決定要素:生產(chǎn)菌種的性能發(fā)酵和提取工藝條件生產(chǎn)設(shè)備獲得優(yōu)良的生產(chǎn)菌種是實(shí)現(xiàn)高水平發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)的第一環(huán)節(jié).第40頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月菌種選育：

應(yīng)用微生物遺傳和變異理論，用人工方法(或自然)造成變異，再經(jīng)過篩選以得到人們所需菌種的過程。菌種選育的目的是為了不斷提高發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，增加新產(chǎn)品和適應(yīng)工藝改革的要求。菌種選育的方向是選育“吃粗糧”、耐高溫、生長快、代謝旺、產(chǎn)量高、質(zhì)量好、無毒性的優(yōu)良菌株。方法：自然選育誘變育種雜交育種(有性、準(zhǔn)性)原生質(zhì)體融合育種基因工程育種第41頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月一、自然選育

在生產(chǎn)過程中，不經(jīng)過人工處理，利用菌種的自發(fā)突變而進(jìn)行菌種篩選的過程叫自然選育。

自發(fā)突變(spontaneousmutation)，也稱自然突變，指某些微生物在沒有人工參與下所發(fā)生的那些突變，但這決不意味著這種突變是沒有原因的。自然突變兩種情況：生產(chǎn)上所不希望的：菌種的衰退和生產(chǎn)質(zhì)量下降對(duì)生產(chǎn)有益的：

生產(chǎn)性能提高第42頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月制備單孢子（單細(xì)胞）懸液適當(dāng)稀釋在固體平板上分離挑取部分單菌落進(jìn)行生產(chǎn)能力測(cè)定經(jīng)反復(fù)篩選以確定生產(chǎn)能力更高的菌株替代原來的菌株自然選育的一般程序：第43頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月自然選育簡單易行，可以達(dá)到純化菌種、防止菌種衰退、穩(wěn)定生產(chǎn)、提高產(chǎn)量等目的。自然選育的最大缺點(diǎn)是效率低、進(jìn)展慢，很難使生產(chǎn)水平大幅度提高。第44頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月二、誘變育種1.概念：誘變育種就是人為地利用物理或化學(xué)等因素，使誘變對(duì)象細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，引起突變，并通過篩選獲得符合要求的變異菌株的一種育種方法。

目前發(fā)酵工業(yè)中應(yīng)用的生產(chǎn)菌株大部分是誘變育種得來的。雖然遺傳工程等新的育種方法迅速發(fā)展，但誘變育種仍是目前廣泛使用的育種手段。第45頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月2.誘變育種的一般步驟原始菌株（出發(fā)菌株）細(xì)胞或孢子懸液制備活細(xì)胞計(jì)數(shù)誘變劑處理活細(xì)胞計(jì)數(shù)中間培養(yǎng)突變株分離初篩復(fù)篩生產(chǎn)性能試驗(yàn)誘變預(yù)備處理誘變育種的工作程序第46頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月3.誘變劑：凡能引起生物體遺傳物質(zhì)發(fā)生變異的因素。誘變劑紫外線、X-射線、-射線、快中子、超聲波等硫酸二乙酯(DES)、亞硝基胍(NTG)、亞硝酸(NA)、氮芥(NM)、羥胺、ICR類等物理：化學(xué)：第47頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月超凈工作臺(tái)小型X射線衍射儀Co60射線機(jī)第48頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月

4.誘變育種的主要環(huán)節(jié)（1）以合適的誘變劑處理細(xì)胞懸浮液——誘變（2）用合適的方法淘汰負(fù)效應(yīng)變異株，選出性能優(yōu)良的正變異株——篩選初篩

要求迅速地從大量菌株中挑選出較好的一些菌，主要應(yīng)著眼于盡量擴(kuò)大挑選范圍。復(fù)篩

在初篩縮小了的范圍中選出產(chǎn)量最高的1-2個(gè)菌株，主要著眼于在接近生產(chǎn)條件的情況下精確地測(cè)定出菌株的生產(chǎn)性狀。復(fù)篩一般是將初篩所得到的菌株接種到三角瓶中做搖瓶培養(yǎng)，然后對(duì)其培養(yǎng)液進(jìn)行定量分析測(cè)試。第49頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月三、雜交育種不同基因型的品系或種屬間，通過交配或體細(xì)胞融合等手段形成雜種，或者是通過轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)導(dǎo)形成重組體，再從這些雜種或重組體或是它們的后代中篩選優(yōu)良菌種。以放線菌為例：第50頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月局部結(jié)合子雜合系重組體a供體部分染色體與受體整套染色體相結(jié)合b供體與受體都是部分染色體相結(jié)合第51頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月微生物常規(guī)雜交形式微生物類別雜交方式供體與受體細(xì)胞關(guān)系參與交換的遺傳物質(zhì)原核微生物真核微生物接合轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)化準(zhǔn)性生殖有性生殖體細(xì)胞間暫時(shí)溝通細(xì)胞不接觸，吸收游離的DNA片段細(xì)胞不接觸，質(zhì)粒、噬菌體介導(dǎo)生殖細(xì)胞融合或接合體細(xì)胞接合部分染色體雜合個(gè)別或少數(shù)基因雜合個(gè)別或少數(shù)基因雜合整套染色體高頻率重組整套染色體高頻率重組第52頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月四、原生質(zhì)體融合（protoplastfusion）原生質(zhì)體融合育種是雜交育種（基因重組）育種的一種特殊方式

——就是把兩個(gè)親本的細(xì)胞分別去掉細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體，將兩親本的原生質(zhì)體在高滲條件下混合，由聚乙二醇（PEG）作為助融劑，使它們互相凝集，發(fā)生細(xì)胞質(zhì)融合，接著兩親本基因組由接觸到交換，從而實(shí)現(xiàn)遺傳重組。第53頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月原生質(zhì)體融合的基本過程一般步驟第54頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月3.原生質(zhì)體的融合與再生聚乙二醇（PEG）－脫水劑助融劑

Ca2+－提高融合頻率4.融合子的選擇1.標(biāo)記菌株的篩選優(yōu)良性狀一般以營養(yǎng)缺陷型或／和抗藥性為標(biāo)記細(xì)菌、放線菌溶菌酶酵母菌蝸牛酶霉菌纖維素酶等

多用酶解法

2.原生質(zhì)體的制備第55頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月五、基因工程育種（體外DNA重組技術(shù)）（DNArecombinationtechnology）

運(yùn)用體外DNA各種操作或修改手法獲得目的基因，再借助于病毒、細(xì)菌質(zhì)?；蚱渌d體，將目的基因轉(zhuǎn)移至新的宿主細(xì)胞并使其在新的宿主細(xì)胞系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行復(fù)制和表達(dá)，或者通過細(xì)胞間的相互作用，使一個(gè)細(xì)胞的優(yōu)良性狀經(jīng)其間遺傳物質(zhì)的交換而轉(zhuǎn)移給另—個(gè)細(xì)胞的方法。步驟：目標(biāo)DNA片斷的獲得與載體DNA分子的連接重組DNA分子引入宿主細(xì)胞從中選出所需重組DNA分子的宿主細(xì)胞第56頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月基因重組第57頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)菌種的衰退、復(fù)壯與保藏一、菌種的衰退1.菌種衰退：菌種經(jīng)過長期人工培養(yǎng)或保藏，由于自發(fā)突變的作用而引起某些優(yōu)良特性變?nèi)趸蛳У默F(xiàn)象。2.衰退的原因：基因突變；變異菌株性狀分離連續(xù)傳代其它因素菌種保藏不當(dāng)生長條件不滿足（培養(yǎng)基組成、培養(yǎng)條件）

第58頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月控制傳代次數(shù)選擇合適的培養(yǎng)條件選擇合適的保藏方法菌種穩(wěn)定性檢查分離復(fù)壯3.防止菌種退化的措施第59頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月二、菌種的復(fù)壯1.菌種復(fù)壯：使衰退的菌種重新恢復(fù)原來的優(yōu)良特性。2.復(fù)壯措施：純種分離：即從已衰退的菌種中，通過分離純化，將尚未退化的個(gè)體分離出來，以恢復(fù)和建立具有原來生產(chǎn)性狀的群體。

淘汰衰退的個(gè)體通過物理、化學(xué)的方法處理菌體(或孢子)，使大部分死亡(80%以上)，存活的菌多為生長健壯者，可從中選出優(yōu)良菌種來。第60頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月通過寄主體進(jìn)行復(fù)壯

對(duì)于寄生性微生物如蘇云金桿菌、白僵菌、多角體病毒等，由于長期使用，其毒力會(huì)下降，導(dǎo)致殺蟲效率降低等衰退現(xiàn)象。這時(shí)可以用菌種去感染菜青蟲幼蟲等，然后從致死的蟲體上重新分離，經(jīng)過幾次重復(fù)感染與分離，就可以逐步恢復(fù)和提高毒力。第61頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月三、菌種保藏1.意義：菌種保藏是進(jìn)行微生物學(xué)研究和微生物育種工作的重要組成部分。

任務(wù)首先是使菌種不致死亡，同時(shí)還要盡可能把菌種的優(yōu)良特性保持下來而不致向壞的方面轉(zhuǎn)化。

第62頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月2.原理：低溫、干燥、缺氧、缺營養(yǎng)物質(zhì)菌種保藏主要是根據(jù)菌種的生理生化特點(diǎn)人工創(chuàng)造條件使孢子或菌體的生長代謝活動(dòng)盡量降低，以減少其變異。一般可通過保持培養(yǎng)基營養(yǎng)成分在最低水平，缺氧狀態(tài)，干燥和低溫，使菌種處于“體眠”狀態(tài)，抑制其繁殖能力。一種好的保藏方法首先應(yīng)能長期保持菌種原有的優(yōu)良性狀不變，同時(shí)還需考慮到方法本身的簡便和經(jīng)濟(jì)，以便生產(chǎn)上能推廣使用。第63頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月3、方法1、斜面冰箱保藏法4C；3-6個(gè)月2、沙土管保藏法產(chǎn)孢子或芽孢微生物，1年3、菌絲速凍法甘油或二甲基亞砜作為保護(hù)劑，-20C4、石蠟油封存法1年左右不產(chǎn)芽孢微生物5、真空冷凍干燥保藏法任何微生物；一般5年以上6、液氮超低溫保藏法

-196C；保護(hù)劑；保存期長新陳代謝終止，化學(xué)反應(yīng)消失第64頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月第65頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月4、國內(nèi)外重要菌種保藏機(jī)構(gòu)1、ATCC(AmericanTypeCultureCollection)

美國標(biāo)準(zhǔn)菌種收藏所，馬里蘭州，羅克維爾市2、CSH(ColdSpringHarborLaboratory)

冷泉港研究室，美國3、IAM(InstituteofAppliedMicrobiology,UniversityofTokyo)

日本東京大學(xué)應(yīng)用微生物研究所，日本東京4、IFO(InstituteforFermentation,Osaka)

發(fā)酵研究所，日本大阪第66頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月5、普通微生物菌種保藏管理中心（CCGMC）

中科院微生物所，北京6、工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CICC)

輕工部食品發(fā)酵工業(yè)科學(xué)研究所，北京第67頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月

第四節(jié)種子的擴(kuò)大培養(yǎng)

種子擴(kuò)大培養(yǎng)：是指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處于休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活化后，在經(jīng)過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級(jí)放大培養(yǎng)而獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過程。這些純種培養(yǎng)物稱為種子。種子的要求：

總量及濃度能滿足要求

生理狀況穩(wěn)定：個(gè)體與群體

活力強(qiáng)，移種至發(fā)酵罐后，能夠迅速生長

無雜菌污染第68頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月

菌種擴(kuò)大培養(yǎng)的目的：接種量的需要。為每次發(fā)酵罐的投料提供相當(dāng)數(shù)量的代謝旺盛的種子。

目前工業(yè)規(guī)模的發(fā)酵罐容積已達(dá)幾十、幾百甚至上千立方米；如按5%接種量計(jì)，就需投入大量的種子；第69頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月

保藏菌種試管斜面活化搖瓶種子罐

一、種子制備過程第70頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)室階段：不用種子罐，所用的設(shè)備為培養(yǎng)箱、搖床等實(shí)驗(yàn)室常見設(shè)備，在工廠這些培養(yǎng)過程一般都在菌種室完成，因此形象地將這些培養(yǎng)過程稱為實(shí)驗(yàn)室階段的種子培養(yǎng)。生產(chǎn)車間階段：種子培養(yǎng)在種子罐里面進(jìn)行，一般在工廠歸為發(fā)酵車間管理，因此形象地稱這些培養(yǎng)過程為生產(chǎn)車間階段。第71頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月第72頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月第73頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月第74頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月二、實(shí)驗(yàn)室階段1、培養(yǎng)物選擇的原則根據(jù)菌種的特點(diǎn)，最終的培養(yǎng)物可分為兩類：

對(duì)于不產(chǎn)孢子和芽胞的微生物——獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的菌體如谷氨酸的種子培養(yǎng)。第75頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的孢子對(duì)于產(chǎn)孢子的微生物獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的菌絲體

對(duì)于產(chǎn)孢子能力強(qiáng)的及孢子發(fā)芽、生長繁殖快的菌種可以采用固體培養(yǎng)基培養(yǎng)孢子，孢子可直接作為種子罐的種子；這樣操作簡便，不易污染雜菌。如：檸檬酸生產(chǎn)的制種，用麩皮培養(yǎng)基產(chǎn)生大量黑曲霉孢子直接用于種子罐接種。

對(duì)于產(chǎn)孢子能力不強(qiáng)或孢子發(fā)芽慢的菌種，可以用搖瓶液體培養(yǎng)法。孢子接入含液體培養(yǎng)基的搖瓶中，恒溫振蕩培養(yǎng)，獲得菌絲體，作為種子。

如：用灰色鏈霉菌生產(chǎn)鏈霉素；用卡那鏈霉菌生產(chǎn)卡那霉素第76頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月2、培養(yǎng)基選擇的原則培養(yǎng)基的選擇應(yīng)該是有利于菌體的生長，對(duì)孢子培養(yǎng)基應(yīng)該是有利于孢子的生長。在原料方面，實(shí)驗(yàn)室種子培養(yǎng)階段，培養(yǎng)基的原料比較精細(xì)。第77頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月3、起始接種物的傳代問題

細(xì)菌保藏斜面→活化斜面

產(chǎn)孢子保藏→母斜面→子斜面目的：使菌種的傳代次數(shù)盡可能的少。第78頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月母瓶：活化、純化，得到單菌落。子瓶: