优选第二章发酵工业微生物菌种制备原理和技术
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菌种纯化是指在特定环境中只让1种来自同一祖先的微生物群 体生存的技术。
菌株分离、筛选虽为两个环节，但却不能绝然分开，因为分 离中的一些措施本身就具有筛选作用。工业微生物产生菌的 筛选一般包括两大部分：一是从自然界分离所需要的菌株， 二是把分离到的野生型菌株进一步纯化并进行代谢产物鉴别。
3、分离思路
高温酶产生菌：温度较高的南方，或温泉、火山爆发 处及北方的堆肥中采集样品；
低温酶产生菌：寒冷的地方，如南北极地区、冰窖、 深海中采样；
耐压菌：海洋底部采样。 耐高渗透压酵母菌：通常到甜果、蜜饯或甘蔗渣堆积
处采样。如有人曾在花蜜中分离到一株能耐30%高糖的 耐高渗透压的酵母菌。
（3）含微生物样品的富集培养（优化的过程） ----施加选择性压力分离法
A、控制培养基的营养成分 在分离该类菌株之前，可在增殖培养基中人为加入相 应的底物作惟一碳源或氮源。如： 筛选纤维素酶产生菌时，以纤维素作为唯一碳源进 行增殖培养； 分离耐高渗酵母菌：首先要到含糖分高的花蜜、糖 质中去取样。富集培养基为5%～6%的麦牙汁，30%～ 40%葡萄糖，pH3～4，在20～25℃温度下进行培养， 可以达到富集的目的。
B、控制培养条件 通过它们对pH、温度及通气量等其他一些条件的特 殊要求加以控制培养，达到有效的分离目的。如： 细菌、放线菌的生长繁殖一般要求偏碱（7.0～ 7.5），霉菌和酵母菌要求偏酸（4.5～6）。 筛选极端微生物时，需针对其特殊的生理特性， 设计适宜的培养条件，达到富集的目的。
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。
菌种筛选主要步骤
调查研究及查阅充分的资 料
设计实验方案
确定采集样品的生态环境
收集到的样品，如含目标菌株较多，可直接进行分离。如果 样品含目标菌种很少，就要设法增加该菌的数量，进行增殖 (富集)培养。
富集培养就是给混合菌群提供一些有利于所需菌株生长或不 利于其它菌型生长的条件，以促使目标菌株大量繁殖，从而 有利于分离它们。
定义：利用不同种类的微生物其生长繁殖对环境和营养要求 的不同，如碳、氮源、pH、温度、渗透压、需氧等生理因素 等，认为控制这些条件，使之利于某类或某种微生物生长， 而不利于其它种类微生物的生存，以达到使目的菌种占优势， 而得以快速分离纯化的目的。
（2） 根据微生物生理特点采样
A、根据微生物营养类型（局部环境） 每种微生物对碳\氮源的需求不一样，分布也有差 异。研究表明，微生物的营养需求和代谢类型与其 生长环境有着很大的相关性。如： 纤维素酶产生菌：森林土； 蛋白酶和脂肪酶的产生菌：肉类加工厂附近和饭店 排水沟的污水、污泥中； ຫໍສະໝຸດ Baidu蛋白酶、糖化酶的菌株：在面粉加工厂、糕点厂、 酒厂及淀粉加工厂等场所；
从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 经过诱变的菌株； 通过DNA重组的工程菌； 原生质体融合菌株。
2、菌株分离（separation）和筛选（screening）定义
分离和筛选就是将一个混杂着各种微生物的样品通过分离技 术区分开，并按照实际要求和菌株的特性采取迅速、准确、 有效的方法对他们进行分离、筛选，进而得到所需微生物的 过程。
优选第二章发酵工业微 生物菌种制备原理和技 术
二、发酵工业生产对菌种的要求
1、能在易得、价廉的原料制成的培养基上迅速生长，且代谢产物产量高。 2、可以在要求不高、易于控制的培养条件下迅速生长和发酵； 3、生长速度快，发酵周期较短。发酵周期短的优点在于感染杂菌的机会
减少；提高设备的利用率。 4、满足代谢控制的要求：根据代谢控制要求，选择单产高的营养缺陷型
或调节突变株或野生突变株； 5、抗噬菌体和杂菌能力强，不易被感染； 6、菌种纯粹，遗传性状稳定（不易变异退化），以保证发酵生产和产品
质量的稳定性。 7、菌体不是病源菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素。
三、发酵工业用菌种的分离与筛选
（一）微生物菌种分离
1、工业用菌种的来源 ：
有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或 购买；
以糖质为原料的酵母菌：通常到蜂蜜、蜜饯、甜果及 含糖浓度高的植物汁液中采样。
果胶酶产生菌：柑橘、草莓及山芋等果蔬样品的腐烂 部分及果园土；
筛选代谢合成某种化合物的微生物：从大量使用、生 产或处理这种化合物的工厂附近采集样品；
利用碳氢化合物为碳源的菌株：在油田附近的土壤。
筛选一些具有特殊性质的微生物时，需根据该微生物独特 的生理特性到相应的地点采样（极端环境）。如：
从自然界筛选
B、采样季节：以温度适中，雨量不多的秋初为好。
C、采土方式：在选好适当地点后，用小铲子除去表土， 取离地面5-15cm处的土约10g，盛入清洁的牛皮纸袋或 塑料袋中，扎好，标记，记录采样时间、地点、环境 条件等，以备查考。为了使土样中微生物的数量和类 型尽少变化，宜将样品逐步分批寄回，以便及时分离。
采
样
确定特定的增殖条件
增殖培养
确定特殊的选择培养基及可能的 定性或半定量快速检出法
平板分离
原种斜面 确定发酵培养基础条件
筛选
初筛（1株1瓶）
复筛（1株3～5瓶） 结合初步工艺条件摸索
再复筛（1株3～5瓶）
3～5株
单株纯种分离 生产性能试验、毒性试
菌种验鉴定
（1）采样
A、采样途径 向菌种保藏机构索取有关的菌株，从中筛选所需菌株。 由自然界采集样品，如土壤、水、动植物体等，从中进 行分离筛选。总体来讲土壤样品的含菌量最多。一般园 田土和耕作过的沼泽土中，以细菌和放线菌为主；富含 碳水化合物的土壤和沼泽地中，酵母和霉菌较多，如一 些野果生长区和果园内。 从一些发酵制品中分离目的菌株，如从酱油中分离蛋白 酶产生菌，从酒醪中分离淀粉酶或糖化酶的产生菌等。
新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的 要求、菌种的特性，采用各种筛选方法，快速、准确 地把所需要的菌种挑选出来。
实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌，也必须重新 进行分离纯化。
有了优良的菌种，还要有合适的工艺条件和合理先进 的设备与之配合。
4、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
菌株分离、筛选虽为两个环节，但却不能绝然分开，因为分 离中的一些措施本身就具有筛选作用。工业微生物产生菌的 筛选一般包括两大部分：一是从自然界分离所需要的菌株， 二是把分离到的野生型菌株进一步纯化并进行代谢产物鉴别。
3、分离思路
高温酶产生菌：温度较高的南方，或温泉、火山爆发 处及北方的堆肥中采集样品；
低温酶产生菌：寒冷的地方，如南北极地区、冰窖、 深海中采样；
耐压菌：海洋底部采样。 耐高渗透压酵母菌：通常到甜果、蜜饯或甘蔗渣堆积
处采样。如有人曾在花蜜中分离到一株能耐30%高糖的 耐高渗透压的酵母菌。
（3）含微生物样品的富集培养（优化的过程） ----施加选择性压力分离法
A、控制培养基的营养成分 在分离该类菌株之前，可在增殖培养基中人为加入相 应的底物作惟一碳源或氮源。如： 筛选纤维素酶产生菌时，以纤维素作为唯一碳源进 行增殖培养； 分离耐高渗酵母菌：首先要到含糖分高的花蜜、糖 质中去取样。富集培养基为5%～6%的麦牙汁，30%～ 40%葡萄糖，pH3～4，在20～25℃温度下进行培养， 可以达到富集的目的。
B、控制培养条件 通过它们对pH、温度及通气量等其他一些条件的特 殊要求加以控制培养，达到有效的分离目的。如： 细菌、放线菌的生长繁殖一般要求偏碱（7.0～ 7.5），霉菌和酵母菌要求偏酸（4.5～6）。 筛选极端微生物时，需针对其特殊的生理特性， 设计适宜的培养条件，达到富集的目的。
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。
菌种筛选主要步骤
调查研究及查阅充分的资 料
设计实验方案
确定采集样品的生态环境
收集到的样品，如含目标菌株较多，可直接进行分离。如果 样品含目标菌种很少，就要设法增加该菌的数量，进行增殖 (富集)培养。
富集培养就是给混合菌群提供一些有利于所需菌株生长或不 利于其它菌型生长的条件，以促使目标菌株大量繁殖，从而 有利于分离它们。
定义：利用不同种类的微生物其生长繁殖对环境和营养要求 的不同，如碳、氮源、pH、温度、渗透压、需氧等生理因素 等，认为控制这些条件，使之利于某类或某种微生物生长， 而不利于其它种类微生物的生存，以达到使目的菌种占优势， 而得以快速分离纯化的目的。
（2） 根据微生物生理特点采样
A、根据微生物营养类型（局部环境） 每种微生物对碳\氮源的需求不一样，分布也有差 异。研究表明，微生物的营养需求和代谢类型与其 生长环境有着很大的相关性。如： 纤维素酶产生菌：森林土； 蛋白酶和脂肪酶的产生菌：肉类加工厂附近和饭店 排水沟的污水、污泥中； ຫໍສະໝຸດ Baidu蛋白酶、糖化酶的菌株：在面粉加工厂、糕点厂、 酒厂及淀粉加工厂等场所；
从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 经过诱变的菌株； 通过DNA重组的工程菌； 原生质体融合菌株。
2、菌株分离（separation）和筛选（screening）定义
分离和筛选就是将一个混杂着各种微生物的样品通过分离技 术区分开，并按照实际要求和菌株的特性采取迅速、准确、 有效的方法对他们进行分离、筛选，进而得到所需微生物的 过程。
优选第二章发酵工业微 生物菌种制备原理和技 术
二、发酵工业生产对菌种的要求
1、能在易得、价廉的原料制成的培养基上迅速生长，且代谢产物产量高。 2、可以在要求不高、易于控制的培养条件下迅速生长和发酵； 3、生长速度快，发酵周期较短。发酵周期短的优点在于感染杂菌的机会
减少；提高设备的利用率。 4、满足代谢控制的要求：根据代谢控制要求，选择单产高的营养缺陷型
或调节突变株或野生突变株； 5、抗噬菌体和杂菌能力强，不易被感染； 6、菌种纯粹，遗传性状稳定（不易变异退化），以保证发酵生产和产品
质量的稳定性。 7、菌体不是病源菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素。
三、发酵工业用菌种的分离与筛选
（一）微生物菌种分离
1、工业用菌种的来源 ：
有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或 购买；
以糖质为原料的酵母菌：通常到蜂蜜、蜜饯、甜果及 含糖浓度高的植物汁液中采样。
果胶酶产生菌：柑橘、草莓及山芋等果蔬样品的腐烂 部分及果园土；
筛选代谢合成某种化合物的微生物：从大量使用、生 产或处理这种化合物的工厂附近采集样品；
利用碳氢化合物为碳源的菌株：在油田附近的土壤。
筛选一些具有特殊性质的微生物时，需根据该微生物独特 的生理特性到相应的地点采样（极端环境）。如：
从自然界筛选
B、采样季节：以温度适中，雨量不多的秋初为好。
C、采土方式：在选好适当地点后，用小铲子除去表土， 取离地面5-15cm处的土约10g，盛入清洁的牛皮纸袋或 塑料袋中，扎好，标记，记录采样时间、地点、环境 条件等，以备查考。为了使土样中微生物的数量和类 型尽少变化，宜将样品逐步分批寄回，以便及时分离。
采
样
确定特定的增殖条件
增殖培养
确定特殊的选择培养基及可能的 定性或半定量快速检出法
平板分离
原种斜面 确定发酵培养基础条件
筛选
初筛（1株1瓶）
复筛（1株3～5瓶） 结合初步工艺条件摸索
再复筛（1株3～5瓶）
3～5株
单株纯种分离 生产性能试验、毒性试
菌种验鉴定
（1）采样
A、采样途径 向菌种保藏机构索取有关的菌株，从中筛选所需菌株。 由自然界采集样品，如土壤、水、动植物体等，从中进 行分离筛选。总体来讲土壤样品的含菌量最多。一般园 田土和耕作过的沼泽土中，以细菌和放线菌为主；富含 碳水化合物的土壤和沼泽地中，酵母和霉菌较多，如一 些野果生长区和果园内。 从一些发酵制品中分离目的菌株，如从酱油中分离蛋白 酶产生菌，从酒醪中分离淀粉酶或糖化酶的产生菌等。
新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的 要求、菌种的特性，采用各种筛选方法，快速、准确 地把所需要的菌种挑选出来。
实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌，也必须重新 进行分离纯化。
有了优良的菌种，还要有合适的工艺条件和合理先进 的设备与之配合。
4、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