第三章 种子扩大培养
《种子的扩大培养》课件
合理控制培养基的温度和湿பைடு நூலகம்，营造适合种子生长的环境。
3 隔离防止杂交
避免不同品种的种子杂交，保持纯度和一致性。
应用案例分析
用于种子的改良
通过种子扩大培养，可以改 良特定品种的性状，提高农 作物的产量和抗性。
种子的商业化应用
大规模扩大培养优质种子， 满足市场需求，为农业产业 发展提供支持。
《种子的扩大培养》PPT 课件
种子是农业中至关重要的一环，种子的扩大培养对于提高农产品产量和品质 至关重要。本课件将介绍种子扩大培养的原理、步骤以及应用案例分析。
简介
种子的重要性
种子是农作物繁殖和传播的基础，直接影响 着农产品的产量和质量。
培养种子的意义
种子的扩大培养能够大规模繁殖优质种子， 提高农产品的产量和品质。
种子的控制与管理
通过种子扩大培养，可以对 种子的产量、质量和流通进 行有效的控制和管理。
总结
1 种子扩大培养是一
项重要的农业技术
能够有效提高农产品的 产量和品质，为农业发 展做出贡献。
2 种子扩大培养会带
来很多经济收益和 社会意义
有助于推动农业产业的 发展，提高农民收入， 促进乡村振兴。
3 种子扩大培养的应
种子扩大培养的原理
繁殖方式
种子的扩大培养可以通过无性繁殖或有性繁殖来实现。
突变次数和突变频率
种子扩大培养中的突变次数和突变频率决定了新品种的数量和多样性。
种子的选择
选择适合扩大培养的种子，包括外观、遗传特性和生长性状等。
种子扩大培养的步骤
1
种子消毒
使用适当的消毒方法对种子进行处理，杀灭病原体和杂质。
2
培养基制备
简述种子扩大培养的一般步骤
简述种子扩大培养的一般步骤
种子扩大培养是一种常用的微生物培养方法，用于从初始培养物中扩大微生物数量，以便进行后续实验或工业应用。
一般而言，种子扩大培养的步骤包括以下几个方面：
1. 培养基准备，选择适当的培养基，根据目标微生物的需求添加合适的营养物质和pH调节剂。
培养基的配制需要严格按照配方和操作规程进行，以确保培养基的质量和一致性。
2. 种子接种，从初始培养物中选择合适的菌株或菌落，通过无菌技术将种子接种到含有适当培养基的培养容器中。
接种时需要注意保持无菌操作，避免外界的污染。
3. 培养条件调控，根据目标微生物的生长特性和要求，调节培养条件，包括温度、pH值、氧气供应和搅拌速度等。
这些条件的调节可以促进微生物的生长和代谢活性，从而实现种子的扩大。
4. 培养过程监测，在培养过程中，需要定期监测微生物的生长情况，可以通过测量生物量、菌落形态观察、代谢产物测定等方法进行。
监测结果可以帮助调整培养条件，以达到最佳的生长效果。
5. 收获和处理，当微生物达到预定的生长状态时，可以进行收获。
收获方法根据具体情况而定，可以选择简单的离心沉淀、滤液
或离子交换等方法。
收获后的种子可以进行后续的实验或工业应用。
6. 清洁和消毒，在种子扩大培养结束后，要进行培养容器和设
备的清洁和消毒工作，以防止微生物的交叉污染和感染。
总结起来，种子扩大培养的一般步骤包括培养基准备、种子接种、培养条件调控、培养过程监测、收获和处理，以及清洁和消毒。
这些步骤的严格执行可以确保种子扩大培养的成功，并提供足够的
微生物种子用于后续实验或工业应用。
种子的扩大培养名词解释
种子的扩大培养名词解释
农业和科学是紧密联系在一起的，从古至今，改良农作物也一直是提高作物品质和效率的重要方式之一。
改良农作物一般涉及品种改良、育种和种子改良等，其中种子改良是改良农作物的重要方式之一，其中包括种子的扩大培养。
扩大培养，是指将植物原色质组织发育至比原色质组织更大的程度，而发育度由细胞膜和细胞壁及细胞固有的特性决定。
扩大培养的目的是为了将植物的细胞增大，形成更大的种子以提高其生物产量和生物效率。
扩大培养的基本原理是营养物质通过细胞膜被吸收，吸收的营养物质再经过细胞板进行变化，以满足细胞的营养和活动需求。
细胞生长过程中，细胞膜和细胞壁发生变化，使细胞产生更多的蛋白质，细胞分裂更多次，以达到膨大的目的。
扩大培养具有很多优势，它可以有效地提高植物的生长速度，从而改善作物质量；它可以增加植物的适应能力，降低对环境的敏感性；它还可以降低由病原菌引起的病害，抵抗病虫害，提高植物的抗逆性。
扩大培养的实践也要依据植物的特性而定，比如植物体内的营养物质储备差别，植物体内的养分分配，植物发育程度等。
通常在实验中，需要对外部环境因素进行控制，如光照、温度和湿度，确保植物生长条件良好，才能获得理想的种子扩大培养结果。
总之，种子的扩大培养作为改良农作物的重要方式，可以有效地改善作物质量，增加由病原菌引起的病害，抵抗病虫害，提高植物的
抗逆性。
但是，为了获得理想的种子扩大培养结果，需要对外部环境因素进行控制，以确保植物生长条件良好。
简述种子扩大培养的一般步骤
简述种子扩大培养的一般步骤种子扩大培养是一种常用的细胞培养技术，用于从少量的起始细胞种子扩大培养大量的细胞。
一般情况下，种子扩大培养的步骤包括以下几个方面：1. 选择合适的培养基，根据所培养细胞的特性和需求，选择适合的培养基。
常见的培养基有DMEM、RPMI-1640等，可以根据需要添加适当的补充物如血清、生长因子等。
2. 准备种子细胞，从原始培养物中取出一定数量的细胞作为起始种子。
细胞可以通过离心、洗涤等方法获得。
3. 细胞计数和调整，使用细胞计数仪对种子细胞进行计数，以确定种子细胞的浓度。
根据需要，可以通过离心和重新悬浮的方式调整种子细胞的浓度。
4. 接种种子细胞，将调整后的种子细胞悬浮液加入到培养皿或培养瓶中。
种子细胞的密度应根据所需的扩大倍数和培养容器的大小进行合理调整。
5. 细胞培养条件的控制，将接种的培养皿或培养瓶放入细胞培养箱中，控制培养箱的温度、湿度和二氧化碳浓度等环境参数，以提供适宜的生长条件。
6. 细胞生长监测，定期观察和记录细胞的生长情况，包括细胞形态的变化、细胞数量的增加等。
可以使用显微镜观察细胞形态，也可以通过细胞计数仪等设备对细胞数量进行监测。
7. 细胞传代，当种子细胞达到一定的生长程度时，可以进行细胞传代，即将细胞分离并重新接种到新的培养皿或培养瓶中。
传代的目的是避免细胞过度密集和资源耗竭，以保证细胞的健康生长。
8. 细胞收获，根据需要，可以在细胞达到预期生长程度后，将细胞收获下来进行后续的实验或应用。
收获细胞时，可以使用适当的方法如离心、洗涤等将细胞从培养皿或培养瓶中分离出来。
以上是种子扩大培养的一般步骤。
具体的操作细节可能会因细胞类型、培养条件和实验目的的不同而有所差异。
在进行种子扩大培养时，需要严格控制培养条件，遵循无菌操作规范，以确保细胞的健康生长和培养的成功。
种子扩大培养.ppt
C 种子质量的判断
由于菌种在种子罐中的培养时间较短，可供分析 的参数较少，使种子的内在质量难以控制，为了保证 各级种子移种前的质量，除了保证规定的培养条件外， 在过程中还要定期取样测定一些参数以观察基质的代 谢变化及菌丝形态是否正常。在生产中通常测定的参 数为
1）pH；
2）培养基灭菌后磷、糖、氨基氮的含量；
8.l.2 生产车间种子制备
实验室制备的孢子或摇瓶菌丝体种子移种至 种子罐扩大培养，种子罐的培养基虽因不同菌 种而异，但其原则为采用易被菌利用的成分如 葡萄糖、玉米浆、磷酸盐等，同时还需供给足 够的无菌空气，并不断搅拌，使菌丝体在培养 液中均匀分布，获得相同的培养条件。孢子悬 浮液一般采用微孔接种法接种，摇瓶菌丝体种 子可在火焰保护下接入种子罐或采用压差法接 入。种子罐之间或发酵罐间的移种方式，主要 采用差压法，由种子接种管道进行移种，移种 过程中要防止接受罐表压降至零，否则会引起 染菌。
B 培养条件
（l）温度 温度对多数品种斜面孢子质量有显著的影 响。温度高，菌丝过早自溶，效价降低等现象。一般 各生产单位都严格控制孢子斜面的培养温度。
（2）湿度 制备斜面孢子培养基的湿度对孢子的数量 和质量有较大的影响。
（3）通气量 在种子罐中培养的种子除保证供给易被 利用的培养基外，有足够的通气量可以提高种子质量。
B 接种龄与接种量
（l）接种 接种龄是指种子罐中培养 的菌丝体开始移入下一级种子罐或发 酵罐时的培养时间。选择适当的接种 龄显得十分重要。通常，接种龄以菌 丝处于生命力极为旺盛的对数生长期， 且培养液中菌体量还未达到最高峰时， 较为合适。
过于年轻的种子接入发酵罐后， 往往会出现前期生长缓慢、整个发酵 周期延长、产物开始形成的时间推迟， 甚至会因菌丝量过少而在发酵罐内结 球，造成异常发酵的惜况。过老的种 子会引起生产能力下降而菌丝过早自 溶。
简述种子扩大培养的一般流程
简述种子扩大培养的一般流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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种子的扩大培养
☆（2）接种量的确定 ◆与该菌在发酵罐中生长繁殖的速度、种子质量和发酵条件 等有关。 a.接种量过多，菌丝生长过快、过稠，培养液粘度增加， 营养基质缺乏或溶解氧不足，影响产物的合成。 b.接种量过小，引起发酵前期菌体生长缓慢，使发酵周期 延长，菌丝量少，还可能产生菌丝团，导致发酵异常。
生产上多以大接种量和丰富培养基作为高产措施
（2）注射接种 用于种子罐接种，在罐顶接种管口压 盖一层橡胶膜，将注射器针嘴插入橡胶膜进行接种。
（3）摇瓶直接进罐法 适合种子罐接种，一般需三人 配合操作。
二、注意事项
（1）按照无菌操作
（2）消毒灭菌一定要彻底、干净
（3）在接种操作中，一定要严格按照无菌操作进行，规范生 产操作，严禁误操作带来的杂菌污染，经常提醒，建立严格 的无菌概念，避免出现二次污染。
如果将一级种子接入体积较大的种子罐内，经过培养形成更 多的菌丝——二级种子；将二级种子转入发酵罐内发酵，称为 三级发酵。
使用三级种子的发酵，称为四级发酵。
◆接种 将孢子或菌落，或试管、三角瓶或种子罐中 菌体接入培养容器的操作过程。
◆接种量 移种的种子液体积和培养液体积之比。
◆接种龄 种子罐中培养的菌体开始移种到下一级种 子罐或发酵罐的培养时间。
1．实验室种子制备 （1）斜面种子培养 活化菌种，同时也培养一定数量的斜面 种子。 （2）液体培养 包括液体试管和三角瓶摇床震荡或回旋式培 养。
①液体试管培养 无菌条件下，用接种针自斜面试管挑取 一环斜面种子菌体，接入装有液体培养液的试管，摇匀后，置 培养箱培养，待培养成熟后，再接入三角瓶培养。
②三角瓶液体培养（摇瓶种子）
（4）生产中使用的斜面菌种不宜多次移接，一般只移接三次 (三代)，以免由于菌种的自然变异引起菌种不纯。因此，要 经常进行菌种的分离纯化，不断提供新的斜面菌株供生产使 用。
6.种子的扩大培养
生产车间种子制备阶段：
种子培养在种子罐里面进行，一般在工程归为发酵车间管理， 因此形象地称这些培养过程为生产车间种子制备阶段。
二、实验室阶段 1、培养物选择的原则 目的：种子扩培到一定的量和质，根据菌种的特点最终 的培养物可分为两类： 对于不产孢子和芽胞的微生物 ——获得一定数量和室阶段的种子 扩大培养最终是获得一定数量和质量的菌体，如谷氨酸 的种子培养。
生产过程中经常出现种子质量不稳定的现象，其主要原因是原材 料质量波动。 原材料质量的波动，起主要作用的是其中无机离子含量不同，如 微量元素Mg2+ 、Cu2+ 、Ba2+能刺激孢子的形成。磷含量太多或 太少也会影响孢子的质量。 以培养菌体为目的，种子罐与发酵罐培养基成分一致较好。 主要是碳源、氮源、无机盐、生长素和水等。 选用原则：组分简单，来源丰富，价格便宜，取材方便等。
不同接种量影响菌体的生长和发酵
发酵前期发酵液作为种子，发酵指数明显提高, 发酵后期菌体自溶明显，影响提炼收率.
20%种子罐＋10%发酵罐前期发酵液效果最好
本章小节：
了解种子扩培的工艺过程及其中的基本概念
理解种子扩培的目的和要求
掌握控制种子质量的基本方法和手段
在原料方面： 不如实验室阶段那么精细，而是基本接近于发 酵培养 基，这有两个方面的原因: 一是成本 二是驯化
例：柠檬酸发酵
以蔗糖为原料
成分 麦芽汁 蔗糖 NH4NO3 K2HPO4 MgSO4.H2O KCl 琼脂
斜面 麦汁
种子罐
发酵
2.5-5% 0.225% 0.03% 0.025%
20% 0.11% 0.025% 0.015%
8.生产发酵罐的无菌接种
生产规模发酵罐的接种，包括两个方面： –从实验室摇瓶或孢子悬浮液容器中移种入一个种子罐. –从一个种子罐移入另一个生产发酵罐中。
简述种子扩大培养的一般步骤 -回复
简述种子扩大培养的一般步骤-回复种子扩大培养是一种将少量微生物种子扩大到足够大规模的过程，旨在提供足够数量的微生物群体来满足后续实验、生产或其他应用的需求。
以下是一般的种子扩大培养的步骤，以帮助读者了解如何进行该过程。
第一步：选择合适的培养基选择适合微生物生长和扩大的培养基是种子扩大培养的关键。
适当的培养基应提供充足的营养物质，并满足微生物所需的生长条件。
常用的培养基包括肉汤、葡萄糖盐水、大豆蛋白胨等。
第二步：准备种子培养物在进行种子扩大培养之前，需要从已有的培养物中选取足够的种子来投入到扩大培养中。
为了保证选取到的种子是纯种的，可以通过进行单克隆分离、传代培养等方法进行处理。
此外，在选取种子时，应注意培养物的活性、稳定性和适用性。
第三步：接种种子培养物将选取的种子投入到预先准备好的培养基中。
这个步骤中，可以根据需要进行稀释，以及添加其他辅助物质，如辅菌素、酵母提取物等。
然后，将培养基和种子充分混合，使种子均匀分布在培养基中。
第四步：培养条件调节为了促进种子的生长和繁殖，在进行扩大培养之前，需要对培养条件进行调节。
常见的调节因素包括温度、pH值、溶氧量和搅拌速度等。
这些因素的调节应根据具体微生物的要求和实际情况进行。
第五步：扩大培养将接种好的种子培养物置于培养器中并进行适当的培养。
培养时间和培养条件的选择取决于所需扩大的规模和种子的特性。
一般来说，种子的扩大培养时间在24到72小时之间，取决于微生物的生长速率和繁殖能力。
第六步：评估培养效果在培养结束后，需要对培养物进行评估，以确定种子扩大培养的效果。
通过检测细菌总数、活菌数、菌落形态、菌落大小等指标，可以评估培养的结果。
此外，还可以进行其他相关的生化和生物学分析以获取更详细的信息。
第七步：收获和保存一旦培养物达到了所需的数量和质量，就可以进行收获和保存。
此时，可以通过分装或冷冻等方法将培养物保存起来，以备后续实验或应用使用。
通过以上的步骤，可以实现对微生物种子的有效扩大培养，得到足够数量和质量的微生物群体。
工业微生物种子的扩大培养 教学PPT课件
2）生产车间种子制备
⑴ 种子罐级数的确定
种子扩大的级数：制备种子需逐级扩大培养的次数
级数愈少，愈利于简化工艺及控制，并可减少种子罐污染杂菌的机会， 减少消毒及值班工作量，减少因种子罐生长异常而造成的发酵波动。
种子质量的判断方法
❖通常检测的培养液中参数
➢ pH是否在种子要求的范围之内 ➢ 糖、氨基氮、磷酸盐的含量 ➢ 菌丝形态、菌丝浓度和培养液外观 ➢ 有无杂菌污染
●种子液生化分析项目主要有：营养基质的消 ●耗速度、pH变化、溶氧变化、色泽和气味等
2.影响种子质量的因素
接种量
染菌控制
影响种子质量 的因素
种龄
培养基 培养条件
培养基：
主要是碳源、氮源、无机盐、生长素和水等。
糖份少而氮源多些(菌体增殖为主要目的) 。
与发酵培养基的主要成分相近
*培养温度和湿度：
● 菌体总量适宜 ● 种子生命力旺盛，能缩短延长期，生产性能及生理状态稳定 ● 无杂菌和噬菌体的污染
2.种子制备的过程
●大致可分为：
●实验室种子制备阶段 ●生产车间种子制备阶段
2.种子制备的过程
●种子制备的过程大致可分为： 实验室种子制备阶段 生产车间种子制备阶段
1）实验室种子的制备
● 一般采用两种方式
温度过低，菌种生长发育缓慢 ❖ 温度过高会使菌丝过早自溶 湿度低，孢子生长快； ❖ 湿度大，孢子生长慢
pH：
选择最适种子培养pH的原则是获得最大比生长速率和适 当的菌量
❖ 培养最后一级种子的培养基的pH应接近于发酵培养基的 pH，以便种子能尽快适应新的环境
通风和搅拌：
溶解氧的作用：参与菌体呼吸作用
微生物菌种的扩大培养技术！
微⽣物菌种的扩⼤培养技术！微⽣物菌种的扩⼤培养技术！⼀、种⼦扩⼤培养的任务⼯业⽣产规模越⼤，每次发酵所需的种⼦就越多。
要使⼩⼩的微⽣物在⼏⼗⼩时的较短时间内，完成如此巨⼤的发酵转化任务，那就必须具备数量巨⼤的微⽣物细胞才⾏。
菌种扩⼤培养的⽬的就是要为每次发酵罐的投料提供相当数量的代谢旺盛的种⼦。
因为发酵时间的长短和接种量的⼤⼩有关，接种量⼤，发酵时间则短。
将较多数量的成熟菌体接⼊发酵罐中，就有利于缩短发酵时间，提⾼发酵罐的利⽤率，并且也有利于减少染菌的机会。
因此，种⼦扩⼤培养的任务，不但要得到纯⽽壮的菌体，⽽且还要获得活⼒旺盛的、接种数量⾜够的菌体。
对于不同产品的发酵过程来说，必须根据菌种⽣长繁殖速度快慢决定种⼦扩⼤培养的级数，抗⽣素⽣产中，放线菌的细胞⽣长繁殖较慢，常常采⽤三级种⼦扩⼤培养。
⼀般50 t发酵罐多采⽤三级发酵，有的甚⾄采⽤四级发酵，如链霉素⽣产。
有些酶制剂发酵⽣产也采⽤三级发酵。
⽽⾕氨酸及其他氨基酸的发酵所采⽤的菌种是细菌，⽣长繁殖速度很快，⼀般采⽤⼆级发酵。
⼆、种⼦制备的过程1、孢⼦制备孢⼦制备是种⼦制备的开始，是发酵⽣产的⼀个重要环节。
孢⼦的质量、数量对以后菌丝的⽣长、繁殖和发酵产量都有明显的影响。
不同菌种的孢⼦制备⼯艺有其不同的特点。
放线菌孢⼦的制备 放线菌的孢⼦培养⼀般采⽤琼脂斜⾯培养基，培养基中含有⼀些适合产孢⼦的营养成分，如麸⽪、豌⾖浸汁、蛋⽩胨和⼀些⽆机盐等。
碳源和氮源不要太丰富(碳源约为1％，氮源不超过0.5％)，碳源丰富容易造成⽣理酸性的营养环境，不利于放线菌孢⼦的形成，氮源丰富则有利于菌丝繁殖⽽不利于孢⼦形成。
⼀般情况下，⼲燥和限制营养可直接或间接诱导孢⼦形成。
放线菌斜⾯的培养温度⼤多数为28 ，少数为37 ，培养时间为5～14天。
采⽤哪⼀代的斜⾯孢⼦接⼊液体培养，视菌种特性⽽定。
采⽤母斜⾯孢⼦接⼊液体培养基有利于防⽌菌种变异，采⽤⼦斜⾯孢⼦接⼊液体培养基可节约菌种⽤量。
菌种扩大培养技术
谷氨酸菌斜面
赖氨酸菌斜面
与
三角瓶培养
三角瓶培养
菌
种
特
30m3种子罐培养
3m3种子罐培养
性
有 关
300m3发酵罐发酵
30m3种子罐培养
300m3发酵罐发酵
（三）种子扩大培养的阶段
实验室种子制备阶段
生产车间种子制备阶段
实验室种子制备阶段一般包括斜面种子的培养、实验室内 进行的固体或液体培养基的种子扩大培养。 在无菌操作条件下，将试管斜面接种到摇瓶中，经恒温振 荡培养形成大量菌体的过程，称为摇瓶培养。
实例二： 葡萄糖 45g/L，MgSO4·7H2O 0.7 g/L ， 磷酸二氢钾 1.5 g/L ，糖蜜 125g/L ， 玉米浆 250g/L，纯生物素18.8 μg/L， 硫酸亚铁、硫酸锰 各2ppm ，实消， 121℃保温10min，实消前不需调节pH， 实消降温后用液氨调节至pH7.0。
2. 培养条件
接种量 培养温度
0.03~0.5% 32~34℃
种子罐有夹套或盘管或列管等装置。 采用循环冷却水进行降温。
搅拌转速
150~200 r/min
根据种子罐容积和搅拌叶径而定，通常容积大的种子罐 设计搅拌速度会小一些。
通气比
0.15~0.44 vvm
vvm ：1m3液体1min通入空气的体积。
OD 650 值
1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4
1
3
5
7
9 11 13
培养时间（小时）
流加液氨培养 添加尿素培养
实例一与实例二的培养结果， 说明了什么问题？
无菌空气
5. 二级种子接入发酵罐的操作
种子扩大培养
当细胞内的与细胞分裂相关的物质浓 度达到一定程度，细胞开始分裂，这 时细胞生长很快，比生长速率几近常 数。这个时期称为对数生长期
随着细胞生长，培养液中的营养物减少， 废物积累，导致细胞生长速率下降，进 入减速期和稳定期。最后当细胞死亡速 率大于生成速率，进入死亡期
代谢产物合成与微生物生长的关系
培养基的特点：成本低、米粒之间结构疏松提高比表 面积和氧的传质，营养适当（要求大米 的白点小）有利于孢子的生长。 大米孢子的要求：1粒米含1.4*106个孢子
一级种子 培养基：（葡萄糖、乳糖、蔗糖）、玉米浆 培养条件：27℃，40小时 接种量：200亿孢子/吨
目的：长菌体
二级种子 培养基：同上 培养条件：27℃、10-14小时 接种量：10%
优良种子应具备的条件
活力强 生理状态稳定 菌体数量浓度达到要求 无杂菌污染 适应性强，能保证稳定生产
种子质量的判定
通常测定的参数包括 pH 培养基中营养物质的含量 菌丝形态、色泽、浓度 酶活，溶解氧，尾气等
实验室制备阶段
实验室阶段：不用种子罐，所用的设备为 培养箱、摇床等实验室常见设备，在工厂 这些培养过程一般都在菌种室完成，因此 将这些培养过程称为实验室阶段的种子培 养。
种子罐的级数越少，越有利于简化工艺和 控制，并可减少由于多次移种而带来染菌 的机会。但也必须考虑尽量延长发酵罐生 产产物的时间，缩短由于种子发芽、生长 而占用的非生产时间，以提高发酵罐的生 产率。
种龄与接种量
种龄：种子的培养时间。
接种量：移入的种子液体积和接种后培养液体 积的比例。 双种：两个种子罐接种到一个发酵罐中。 倒种：一部分种子来源于种子罐，一部分 来源于发酵罐。
第三章 种子扩大培养
• 4．生产上的防止菌种的变异和衰退，采取以下措施 • （1）适宜的保存方法：主要原理是利用低温、干燥、
真空；如斜面、砂土、矿物油。 • （2）限制使用期：斜面1-2月移植；砂土1-2年。 • （3）减少传代次数，限制菌种的开启次数，为防染菌 • （4）定期分纯：必用单细胞或单孢子的分离，分离后
第三章 种子扩大培养
1
• 1、种子扩大培养：将保存在砂土管，冷冻干燥管中处 于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经扁 瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和质 量的纯种的过程。
这些纯种培养物称为种子。
• 2．种子培养任务：保持生产菌种的优良生产性能，得 到比较纯净的种子，菌健壮，还要有足够的量，以供 大规模生产用。
种量0.1-5%，酵母菌10%，霉菌放线菌7-15%（但霉菌也有少 的，如制霉菌素，Nystatir只用1%）
②根据种子质量：活力高则接种量少 • 现相当多的产品采用大接种量，如庆大霉素发酵的接种量达20-
25%， • 大接种量优点和缺点:
15
• 优点： • a.可缩短发酵罐中菌的生长期，则产物合成的时间可提前，则
• 种子培养质量的好坏，关系到发酵产物的产量、质量。 • 3．生产菌种的基本要求 • 一个发酵产物可有多种产生菌，但产生菌不等于生产
菌，作为生产菌要有一定条件和要求：
2
• （1）高产稳产性能：合成能力高，遗传性相对稳定（遗传特 性包括生产性能，生理特性，形态特性）菌种不衰退、难变异。
• （2）要求较粗放：较易培养，生长繁殖较快，可利用比较多 种的原料，此原料要求经济易得。培养快表现在发酵周期短， 生产工艺简便——用一般的生产方法可生产，易提炼，要有一 定抗污染的能力，包括抗杂菌，抗噬菌体。
种子扩大培养的一般步骤
种子扩大培养的一般步骤
种子扩大培养是指通过培养一定数量的种子，生产大量的细胞或微生物的过程。
它是微生物或细胞生产工艺中的重要步骤，能够保证生产规模的扩大和产品的稳
定性。
种子扩大培养的一般步骤如下。
第一步是种子的制备。
在种子扩大培养之前，需要从已有的种子中选取优良的种子，将其经过预处理后进行制备。
预处理的方法可以包括冷冻保存、干燥保存等。
制备好的种子需要进行质量检测，以确保种子的质量符合要求。
第二步是种子的扩增。
在种子扩大培养过程中，需要将制备好的种子接种到适当的培养基中，并进行适当的处理，以促进种子的生长和繁殖。
常见的处理方法
包括控制培养基的pH值、添加适量的营养物质等。
扩增过程需要进行一定时间的
培养，以便种子充分生长繁殖。
第三步是种子的收获。
种子扩大培养完成后，需要进行收获。
在收获的过程中，需要进行分离、过滤、浓缩等操作，以获取目标产物。
此外，还需要对产物进行纯化和检测，以确保产物的质量符合要求。
总之，种子扩大培养是微生物和细胞生产工艺中不可或缺的步骤，对于产品的质量和产量都有着重要的影响。
在实际应用中，需要根据具体情况进行调整，以
确保最终的产物能够满足要求。
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2、对于产孢子能力不强或孢子发芽慢的菌种，可
以用液体培养法。
1、孢子的制备
A、细菌孢子的制备 细菌的斜面培养基多采用碳源限量而氮源丰富 的配方。
培养温度一般为37˚C。
细菌菌体培养时间一般为1-2天，产芽孢的细菌
培养则需要5-10天。
1、孢子的制备
B、霉菌孢子的制备 霉菌孢子的培养一般以大米、小米、玉米、麸 皮、麦粒等天然农产品为培养基。
培养的次数，取决于：菌种生长特性、孢子发芽及 菌体繁殖速度；所采用发酵罐的容积。
1、种子罐级数的确定
细菌：生长快，种子用量比例少，级数也较少，二级发酵。 茄子瓶→种子罐→发酵罐 霉菌： 生长较慢，如青霉菌，三级发酵
孢子悬浮液→一级种子罐（27˚C,40小时孢子发
芽，产生菌丝 ）→二级种子罐（ 27˚C,10-24小 时，菌体迅速繁殖，粗壮菌丝体）→发酵罐
培养的温度一般为25-28˚C。
培养时间一般为4-14天。
1、孢子的制备 C、放线菌孢子的制备
放线菌的孢子培养一般采用琼脂斜面培养基， 培养基中含有一些适合产孢子的营养成分，如麸皮 、豌豆浸汁、蛋白胨和一些无机盐等。 培养温度一般为28˚C。
培养时间为5-14天。
2、液体种子制备
A、好氧培养：
对于产孢子能力不强或孢子发芽慢的菌种，如产
锥形瓶（23℃）→卡式罐（40L，20℃）→汉生罐
（13～15℃）→一级繁殖罐（12～13℃）→二级繁
殖罐（12～11℃） →发酵罐（10℃）
B、培养条件
湿度: 制备斜面孢子培养基的湿度对孢子的数量和质 量有较大的影响。
pH：
主要是H＋对微生物生命活动的影响。
B、培养条件
通气量与搅拌：
微生物不同阶段对氧的需求是不同的，通常在种子扩 培过程中，前期需氧量大，后期较小。搅拌有利于传质，
放线菌：生长更慢，采用四级发酵 酵母： 比细菌慢，比霉菌，放线菌快，通常用一级种子
确定种子罐级数需注意的问题
1、种子级数越少越好，可简化工艺和控制，减
少染菌机会；
2、种子级数太少，接种量小，发酵时间延长，
降低发酵罐的生产率，增加染菌机会；
3、虽然种子罐级数随产物的品种及生产规模而 定。但也与所选用工艺条件有关。如改变种子罐 的培养条件，加速了孢子发芽及菌体的繁殖，也 可相应地减少种子罐的级数。
传氧。但不可过于剧烈。
例如，青霉素的生产菌种在制备过程中将通气充足 和不足两种情况下得到的种子分别接入发酵罐内，它们的 发酵单位可相差1倍。但也有例外，例如土霉素生产菌， 一级种子罐的通气量小对发酵有利。
B、培养条件
斜面冷藏时间
斜面冷藏对孢子质量的影响与孢子成熟程度有关。如土 霉素生产菌种孢子斜面培养4天左右即于4˚C冰箱保存，发
则为采用易被菌利用的成分如葡萄糖、玉米浆、
磷酸盐等，如果是需氧菌，同时还需供给足够的
无菌空气，并不断搅拌，使菌（丝）体在培养液
中均匀分布，获得相同的培养条件。
1、种子罐级数的确定
种子罐的作用：主要是使孢子发芽，生长
繁殖成菌丝，接入发酵罐能迅速生长，达到一定的 菌体量，以利于产物的合成。
种子罐的级数：是指制备种子需逐级扩大
现冷藏7-8天菌体细胞开始自溶。而培养5天以后冷藏，20天
未发现自溶。 冷藏时间对孢子的生产能力也有影响。例如在链霉素生 产中，斜面孢子在6℃冷藏两个月后的发酵单位比冷藏一个 月降低18%，冷藏3个月后降低35%。
2、种子质量的控制措施
种子质量的最终指标是考察其在发酵罐中所表 现出来的生产能力。因此首先必须保证生产菌种的 稳定性，其次是提供种子培养的适宜环境保证无杂
2、接种龄与接种量
接种量：
指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。
接种量的大小决定于生产菌种在发酵罐中生长繁殖的 速度，采用较大的接种量可以缩短发酵罐中菌丝繁殖达到高 峰的时间，使产物的形成提前到来，并可减少杂菌的生长机 会。 接种量过大或者过小，均会影响发酵。过大会引起溶 氧不足，影响产物合成；而且会过多移入代谢废物，也不经 济；过小会延长培养时间，降低发酵罐的生产率。
2、接种龄与接种量 通常接种量;
细菌1-5% 酵母菌5-10%
霉菌7-15%，有时20-25%
为加大接种量，还采用双种法（2个种子罐对1
个发酵罐）或倒种法（倒出部分发酵液作为种子给
另一发酵罐），还有分割法，添加法。
3、种ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ质量的判断标准
A.菌体总量(以保证在大发酵罐中有适当的接种量);
B.细胞或菌体的形态、浓度及培养液的外观等;
第三章 种子的扩大培养
谭龙飞 2011.9-12
一、定义
指将保存在砂土管、冷冻干燥管等中的 处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后, 再经扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得 一定数量和质量的纯种(种子)过程。这些纯种 培养物称为种子。
二、任务
为每次发酵罐的投料提供纯而壮的、活 力旺盛的、接种数量足够的菌种。
链霉素的灰色链霉菌（S. griseus）、产卡那霉素
的卡那链霉菌（S. Kanamuceticus）可以用摇瓶液
体培养法。将孢子接入含液体培养基的摇瓶中，于 摇瓶机上恒温振荡培养，获得菌丝体，作为种子。
试管→三角瓶→摇床→种子罐
2、液体种子制备 B、厌氧培养：
对于酵母菌（啤酒，葡萄酒，清酒等）
试管→三角瓶→卡式罐→种子罐
2、生产车间种子制备阶段
种子罐逐级扩大培养。
种子罐之间或发酵罐间的移种方式主要采用差
压法,由种子接种管道进行移种。
（一）、实验室种子的制备
实验室种子的制备一般采用两种方式：
1、对于产孢子能力强的及孢子发芽、生长繁殖
快的菌种可以采用固体培养基培养孢子，孢子可直
接作为种子罐的种子，这样操作简便，不易污染杂
菌侵入，以获得优良种子。
A.菌种稳定性的检查
B.无（杂菌）检查
3、生产发酵罐的无菌接种 生产规模发酵罐的接种，包括两个方面：
A.从实验室摇瓶或孢子悬浮液容器中移种入 一个种子罐， B.从一个种子罐移入另一个生产发酵罐中。
从实验室摇瓶或孢子悬浮液容器接种
从种子罐接种
思考题
菌种的扩大培养中影响种子质量的因 素有哪些？如何控制种子质量？
好。
B、培养条件
温度:
温度对多数品种斜面孢子质量有显著的影响。 主要影响酶反应和生命运动。如土霉素生产菌种在 高于37˚C培养时，孢子接入发酵罐后出现糖代谢变
慢，氨基氮回升提前，菌丝过早自溶，效价降低等
现象。一般各生产单位都严格控制孢子斜面的培养 温度。
实例:啤酒扩培
液体试管（28℃） →小锥形瓶（25℃）→大
斜面冷藏时间；
染菌
A、原材料质量与培养基
生产过程中经常出现种子质量不稳定的现象，其主要原
因是原材料质量波动。
原材料质量的波动，起主要作用的是其中无机离子含量 不同，如微量元素Mg2+ 、Cu2+ 、Ba2+能刺激孢子的形成。 磷含量太多或太少也会影响孢子的质量。 以培养菌体为目的，种子罐与发酵罐培养基成分一致较
2、接种龄与接种量 种龄：
指种子罐中培养的菌丝体开始移入下一级种子罐或发 酵罐时的培养时间。 通常种龄是以处于生命力极旺盛的对数生长期，菌体量 还未达到最大值时的培养时间较为合适。时间太长，菌种趋 于老化，生产能力下降，菌体自溶；种龄太短，造成发酵前 期生长缓慢。 不同菌种或同一菌种工艺条件不同，种龄是不一样的， 一般需经过多种实验来确定。嗜碱性芽孢杆菌生产碱性蛋白 酶，12小时最好。
三、作为种子的准则
1、生命旺盛有活力,移种至发酵罐后能迅速生 长,缩短延迟期； 2、菌体总量适宜,以保证在大发酵罐中有适当 的接种量； 3、生理状态稳定； 4、无杂菌；
5、保持稳定的生产能力。
四、种子制备工艺 1、实验室种子制备阶段
包括孢子制备和摇瓶种子制备,即琼脂斜面、 固体培养基扩大培养或摇瓶液体培养;
C.种子液的糖、氮、磷含量和pH的变化等生化指标; D.种子液中产物的生成量; E.种子液某种酶的活力; F.无杂菌;
G.生理状态及生产上的稳定性。
4、种子异常的现象 A.种子生长发育缓慢或过快 B.菌丝结团 C.菌丝粘壁
（三）、种子质量的控制与无菌接种
1、影响种子质量的因素 原料质量和培养基； 培养条件；
3、其它
表面培养法：
对于不产孢子的细菌，如谷氨酸棒杆菌等。 可利用茄子瓶，克氏瓶等。
固态培养法：
对于一些产孢子能力强，以及孢子发芽，生长 繁殖快的菌种。用孢子直接接种罐，简便，不易污 染。 利用三角瓶，克氏瓶等。
（二）、生产车间种子制备
实验室制备的孢子或液体种子移种至种子罐
扩大培养。
种子罐的培养基虽因不同菌种而异，但其原