菌種選育與種子擴大培養(yǎng)020301

項目3菌種選育與種子擴大培養(yǎng)12項目3-菌種選育與種子擴大培養(yǎng)任務1.工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)菌種任務2.生產(chǎn)菌種的選育任務3.種子的擴大培養(yǎng)3知識目標：能準確陳述工業(yè)發(fā)酵對生產(chǎn)菌種的要求及菌種來源。能說出自然選育、誘變育種的操作要點。能陳述影響種子質(zhì)量的因素。能力目標：能掌握對生產(chǎn)菌種進行純種分離或復壯技術操作。能進行實驗室和生產(chǎn)車間固體或液體種子制備。能正確進行種子轉(zhuǎn)移工作。素質(zhì)目標：養(yǎng)成認真、細致、規(guī)范、安全、衛(wèi)生意識，協(xié)作意識。4發(fā)酵藥物產(chǎn)品分類生物來源作用對象作用機制化學結構細菌類霉菌類放線菌類抗菌藥抗腫瘤藥抗病毒藥除草劑酶抑制劑免疫調(diào)節(jié)劑抑制細胞壁合成藥影響細胞膜功能藥干擾蛋白質(zhì)合成藥抑制核酸合成藥抑制生物能量反應藥抗生素維生素氨基酸核苷酸甾體激素酶及酶抑制劑回顧：5項目3-菌種選育與種子擴大培養(yǎng)任務1.工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)菌種工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)水平的高低取決于生產(chǎn)菌種、發(fā)酵工藝和后提取工藝三個因素，期中擁有良好的生產(chǎn)菌種是前提。6一、發(fā)酵工業(yè)常用微生物及其代謝產(chǎn)物項目3-菌種選育與種子擴大培養(yǎng)7項目3-菌種選育與種子擴大培養(yǎng)（一）微生物代謝產(chǎn)物的類型1.初級代謝產(chǎn)物是指微生物通過代謝活動所產(chǎn)生的、自身生長和繁殖所必需的物質(zhì)。如氨基酸、核苷酸、多糖、脂類、維生素82.次級代謝產(chǎn)物是指微生物生長到一定階段才產(chǎn)生的化學結構十分復雜、對該生物無明顯生理功能，或并非是微生物生長和繁殖所必需的物質(zhì)。如抗生素、毒素、激素、色素等項目3-菌種選育與種子擴大培養(yǎng)9103、初級代謝產(chǎn)物與次級代謝產(chǎn)物的關系項目3-菌種選育與種子擴大培養(yǎng)

初級代謝中產(chǎn)生的一些小分子化合物是所有次級代謝途徑中的原料。從代謝途徑看次級代謝產(chǎn)物是以初級代謝產(chǎn)物作為前體衍生出來的。從酶學關系看催化次級代謝途徑中各步反應的酶或酶系，既有初級代謝途徑中的酶類又有次級代謝特有的酶。從遺傳控制看初級代謝與次級代謝都受核內(nèi)遺傳物質(zhì)的控制，同時，許多抗生素的合成還受到核外遺傳物質(zhì)質(zhì)粒的控制。11?細菌及其代謝產(chǎn)物–醋酸桿菌：可生產(chǎn)醋酸、山梨醇、5-酮葡糖酸等–乳酸桿菌–枯草桿菌–假單胞菌：可產(chǎn)維生素B12、色素、丙氨酸及一些抗生素和甾體等–大腸桿菌—丙酮丁醇梭菌–谷氨酸棒狀桿菌（Ⅰ）細菌（二）工業(yè)發(fā)酵常用微生物項目3-菌種選育與種子擴大培養(yǎng)121、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，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、多肽類抗生素、氨基酸、維生素等132、大腸桿菌(Escherichiacoli)可利用大腸桿菌制取天冬氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、天冬酰胺酶等

大腸桿菌的谷氨酸脫羧酶在工業(yè)上被用來進行谷氨酸的定量分析

基因工程的很好材料143、乳酸桿菌(Lactobacillussp.)革蘭氏陽性，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154、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165、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AS1.542176、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

187、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；也能進行類固醇（甾體）轉(zhuǎn)化；有些菌株可利用烴類生產(chǎn)單細胞蛋白。19（Ⅱ）放線菌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)濟價值大項目3-菌種選育與種子擴大培養(yǎng)20?放線菌–鏈霉菌屬–小單孢菌屬–地中海諾卡氏菌–米蘇里游動放線菌211、鏈霉菌屬(Streptomyces)灰色鏈霉菌---生產(chǎn)鏈霉素金霉素鏈霉菌---在PDA培養(yǎng)基上生長時，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---產(chǎn)紅霉素龜裂鏈霉菌---菌落灰白色，表面后期有皺折，呈龜裂狀生產(chǎn)土霉素222、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，其頂端生一個球形、橢圓形孢子。菌落致密，與培養(yǎng)基緊密結合在一起，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。許多種可產(chǎn)抗生素，如棘孢小單胞菌（M.echinospora）產(chǎn)慶大霉素

《發(fā)酵制藥》233、諾卡氏菌屬(Norcadia)一般無氣生菌絲，基絲培養(yǎng)十幾小時形成橫隔，并斷裂成桿狀或球狀孢子。菌落較小，邊緣多呈樹根毛狀。生產(chǎn)利福霉素、蚊霉素等24（Ⅲ）酵母菌單細胞真核，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。25啤酒酵母葡萄汁酵母漢遜酵母球擬酵母假絲酵母畢赤氏酵母26（Ⅳ）霉菌項目3-菌種選育與種子擴大培養(yǎng)27?霉菌–曲霉屬?米曲霉?黑曲霉–青霉屬?青霉菌：點青霉、產(chǎn)黃青霉?桔青霉–根霉屬?德氏根霉?米根霉、小麥曲根霉–紅曲霉屬?紫紅曲霉281、根霉(Rhizopus)米根霉(Rhizopusoryzae)

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

是釀酒所必須的重要霉菌，也是酸性蛋白酶和腐乳生產(chǎn)中的重要菌種。292、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303、曲霉(Aspergillus)米曲霉(Aspergillusoryzae)

有較強的蛋白分解能力，同時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314、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32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的助鮮作用）335、白地霉(Geotrichumcandidum)節(jié)孢子單個或連接成鏈白地霉菌體蛋白營養(yǎng)價值很高，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值346、產(chǎn)黃頭孢霉營養(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旁，靠黏液連成假頭狀，遇水散開頭孢霉素、先鋒霉素35二、發(fā)酵工業(yè)對微生物菌種的要求盡管工業(yè)用微生物菌種多種多樣，但作為大規(guī)模生產(chǎn)，選擇菌種應遵循以下原則：1、能在廉價原料制成的培養(yǎng)基上迅速生長，并形成所需的代謝產(chǎn)物，產(chǎn)量高。2、可以在易于控制的培養(yǎng)條件下迅速生長和發(fā)酵，且所需酶活力高。3、根據(jù)