发酵工程菌种的来源

初级代谢和次级代谢异同？
1 概念不同 2 产物不同 3 存在范围不同 4 对微生物的作用不同 5 同微生物生长过程的关系 6 对环境条件的敏感性或遗传稳定性上明 显不同 7 相关酶的专一性不同 8 两者既有区别性又有连续性
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产物不同
初级代谢的产物，即为初级代谢产物。如单 糖或单糖衍生物、核苷酸、维生素、氨基酸、 脂肪酸等单体以及由它们组成的各种大分子 聚合物，如蛋白质、核酸、多糖、脂质等生 命必需物质。< 通过次级代谢合成的产物称为次级代谢产物， 大多是分子结构比较复杂的化合物。根据其 作用，可将其分为抗生素、激素、生物碱、 毒素等类型
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3、酶制剂生产有关的微生物
利用微生物来进行酶制剂生产是19世纪日本人用曲霉 通过固体培养生产他卡淀粉酶，而大规模工业化生产则始 于20世纪40年代末日本用深层发酵法生产α —淀粉酶。
α—淀粉酶：黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌 和地衣芽孢杆菌等； β-淀粉酶：米曲霉、巨大芽孢杆菌、腊状芽孢杆菌等； 纤维素酶：木霉、青霉； 蛋白酶：黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、灰色链霉菌等。
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存在范围不同
初级代谢的代谢系统、代谢途径和代谢产物 在各类生物中都基本相同，它是一类普遍存 在于各类微生物中的一种基本代谢类型。< 次级代谢只存在于某些微生物中，并且代谢 途径和代谢产物因生物不同而不同，就是同 种生物也会由于培养条件不同而产生不同的 次级代谢产物。
五、菌种分离
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一、菌种分离的一般过程 P14
标本采集 → 预处理 → 富集培养 → 菌种分离（初筛、复筛） → 发酵性能鉴定 → 菌种保藏 目的：高效地获取一株高产目的产物的微生物 问题： 如何使样品中所含微生物的可能性大？ 如何在后续的操作中使这种可能性实现？
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2、氨基酸生产有关的微生物
50、60年代以氨基酸发酵为代表的代谢控制发酵， 是发酵工业发展历史上的一个转折点。
代谢控 制发酵
用人工诱变的方法，有意识地改变微生物 的代谢途径，最大限度地积累产物，这种发酵
形象地称为代谢控制发酵，最早在氨基酸发酵 中得到成功应用。
能在廉价原料制成的培养基上生长，且大量高效地合成产物；
遗传性能要相对稳定；
菌种改造的可操作性要强；
抗噬菌体及杂菌污染能力强；
产生菌及其产物的毒性必须考虑（在分类学上最好 与致病菌无关）；
发酵条件如温度、pH、溶解氧、泡沫等易控制。
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概念不同
在微生物的新陈代谢中，一般将微生物从外 界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成 代谢，生成维持生命活动的物质和能量的过 程，称为初级代谢 而次级代谢是相对于初级代谢而提出的一个 概念。一般认为，次级代谢是指微生物在一 定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合 成一些对微生物的生命活动无明确功能的物 质的过程
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对微生物的作用不同
通过初级代谢，能使营养物转化为结构物质、具生理活性 物质或为生长提供能量，因此初级代谢产物，通常都是机 体生存必不可少的物质，只要在这些物质的合成过程的某 个环节上发生障碍，轻则引起生长停止，重则导致机体发 生突变或死亡，是一种基本代谢类型。 次级代谢产物一般对菌体自身的生命活动无明确功能，不 参与细胞结构组成，也不是酶活性必需的，不是机体生长 与繁殖所必需的物质，即使在次级代谢的某个环节上发生 障碍，也不会导致机体生长的停止或死亡，至多只是影响 机体合成某种次级代谢产物的能力。但许多次级代谢产物 通常对人类和国民经济的发展有重大影响
第二章 菌种的来源(4学时)
教学目的：了解工业化菌种的要求以及一些工业化生
产菌介绍；了解菌种分离的一般过程；掌握土样采集应注 意的问题，菌种的分离方法；掌握优良菌种应具备的基本 特性和菌种的选育、种子扩大培养。
教学重点、难点：土样采集应注意不同的土壤特点、
地理和气候条件，土样的采集方法； 生化反应分离法；种 子扩大培养。
二、已工业化产品生产菌介绍
1、抗生素生产有关的微生物
抗生素是次级代谢产物，需要生物体进行复杂的代谢， 目前发现的生物来源如下：
放线菌（链霉素、四 环素、红霉素等） 真菌（青霉素、头孢菌素等）
一些产芽孢的细菌（多 黏菌素、丁胺菌素等） 植物或动物来源（蒜素、番 茄素、鱼素等）
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人百度文库诱变 的菌株不 能合成 反 馈 抑
高丝氨酸脱氢酶
不能合成
可以大量 积累
制
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人工诱变控制黄色短杆菌 吉林师范大学生命科学学院 的代谢过程生产赖氨酸P459
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氨基酸生产菌的要求： 代谢途径比较清楚； 代谢途径比较简单。 谷氨酸发酵的菌种： 棒杆菌属，短杆菌属、节杆菌属或小 杆菌属的棒型细菌。 其它氨基酸生产菌：常规菌种一般是以谷氨酸生产菌选 育而成；大肠杆菌，枯草芽孢杆菌， 工程菌。
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§2 自然界中目的微生物的分离
一、菌种分离的一般过程 二、微生物材料的标本采集 A、不同的土壤特点 B、地理和气候条件 C 、微生物的生理特性 D 、极端环境条件下采样分离 三、标本的预处理 四、目的微生物富集的一些基本方法
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内容速览
2.2目的微生 物的分离 2.1工业化 菌种的要 求及介绍 1自然 选育
2.4 种子扩大培养
2.3菌 种选育
2诱变 育种
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§1 工业化菌种的要求及
已工业化产品生产菌介绍
一、工业化菌种的要求