发酵菌种的选育
发酵工程菌种的来源及选育
细菌分离：以乳酸菌为例
放线菌的分离
(一)采样
菜园土或林地土
土壤中放线菌最丰富，品种齐全。 可以筛选新的放线菌。
从堆肥或过热的材料中如干 草或蔗渣中可分离到大量的嗜热 放线菌，从淡水和海洋环境中分 离到嗜碱性的和嗜酸性的菌种。
自然风干，备用
气生孢子能耐干燥，耐湿热能力 高于营养体，室温保存20天， 放线菌的数量和组成变化不大， 细菌大部分死亡。
(二)生态学参数及培养基的组成原则
1、加入培养基中的天然提取物种类和用量、环境生物物 理学参数以及用于平板涂布分离样本的溶剂都会影响 实验中所要分离的细菌的数量和种类。
2、就分离培养基的组成而言，部分培养基中必须含有 10-50%的天然提取物。加入培养基中的天然提取物， 部分培养基中则应含有多种碳、氮源，如几丁质、纤 维素或果胶。
随机分离原理与技术
从产物入手，通过设计高产培养基和建立快速 灵敏专一的筛选方法，从随机分离的菌落中筛 选出所需的目的菌。
技术关键：产物合成条件的选择与控制及相应 筛选方法的确定。
随机分离技术举例
药理活性化合物产生菌的筛选
药理活性化合物是指能抑制人类代谢中某一 个关键酶的微生物产物即酶抑制剂，从而达到 治疗的目的。
样本采集时所需的工具通常有无菌刮铲、土样采集器、 镊子、解剖刀、手套、无菌小塑料袋和塑料瓶等。
采样的注意事项
1、采样时应尽可能保持相对无菌； 2、所采集的样本必须具有某种代表性； 3、采好的样必须完整地标上样本的种类及采集日期、
地点以及采集地点的地理、生态参数等； 4、应充分考虑采样的季节性和时间因素，因为真正的
（2）化学法
通过培养基中添加某些化学成分来增加微生物的数量。 如：用添加CaCO3稳定培养基的PH来分离嗜碱性的放线菌。
发酵工程(2)第二章 工业微生物菌种的选育与扩大培养
华根霉 ( Rhizopus chinentis )
酿酒所必须的重要霉菌，也是 酸性蛋白酶和腐乳生产中的重要菌 种。
2、毛霉 ( Mucor )
鲁氏毛霉 ( Mucor rouxianus ) 能糖化淀粉且能生成少量酒精；能产生
6、醋酸菌 (Acetobacter)
➢ 不形成芽孢，G－，好气性 ➢ 可生产醋酸.
7、棒状杆菌 (Corynebacterium) ➢ 是谷氨酸和其他氨基酸的高产菌.
8、短杆菌 (Brevibacterium)
氨基酸、核苷酸工业生产中常用的菌种，也是酶法 合成生产辅酶A的菌种.
9、黄单胞菌 (Xanthomonas)
5、假丝酵母 (Candida)
➢能形成假丝，液体培养时能 形成浮膜。 ➢可生产SCP、甘油、脂肪酶。
6、红酵母 (Rhodotorula)
➢有明显的红色或黄色色 素，很多种因生荚膜而形 成粘质状菌落。 ➢可由菌体提取大量脂肪、 -胡萝卜素。
7、棉病针孢酵母 ( Nematspora gossypii )
2、葡萄汁酵母 (Saccharomyces uvarum)
与酿酒酵母相似，主要的区别在于葡萄汁酵母能发酵 棉子糖和蜜二糖。
3、汉逊酵母 (Hansenula)
此属酵母多能产生乙酸乙酯，从而增加产品的香 味，可用于酿酒和食品工业。
4、球拟酵母 (Toruiopsis)
此属酵母有些种能产生不同比例的甘油、赤藓 糖、阿拉伯糖；有的能利用烃类生产蛋白质。
复筛 不纯 第四次平板分离
第三次菌种保藏
第四次原种斜面
初步工艺条件摸索
再复筛
食品发酵菌种的选育与保藏
② 使用剂量：一般剂量↗诱变率↗，但达到一定 剂量后剂量↗诱变率↘。 一般使用90-99．9％以上细胞死亡的剂量。 而近来则倾向于采用杀菌率为70-80％的剂量，特 别是经过一再诱变的高产菌株。在生产实践或科研 中，要确定某个诱变剂的合适剂量，是通过多次试 验后才决定的，而且更换诱变剂或处理不同的菌株， 也还要重新进行试验。
产生5’－磷酸二酯酶，降解核糖核酸为四个单核苷酸。
3. 根霉属（Rhizopus ）
米根霉（R. oryzae）
华根霉（R. chinensis）
4. 红曲霉属（Monascus）
（四）酵母（yeast）
1. 酵母属（Saccharomyces）
啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）
选出性能优良的正变异株——筛选
2.3.1 诱变剂的种类
①物理诱变剂 射线如紫外线、X-射线、γ-射线，快中子
②化学诱变剂 碱基类似物、5-氟尿嘧啶、烷化剂、亚硝基胍和甲 基磺酸乙酯等。
化学诱变剂，比物理诱变剂电离辐射有效，而且 很经济，但大部分诱变剂是致癌剂，危害性大。
物理诱变剂
、X-射线、 γ-射线、 快中子 特点：紫外线方便、有效、使用安全， 其他的几种射线有一定的穿透力
紫外线
化学诱变剂
碱基类似物、吖啶类、烷化剂
特点：高效、经济、但应注意使用安全
2.3.2 诱变处理的基本方法
A.诱变剂的选择
不稳定菌株－－－－温和诱变剂 稳定菌株－－－－强烈的、广谱的诱变剂 低剂量诱变剂有利于高产菌株的稳定性
B.诱变剂剂量的选择
①剂量的表示方法：常用杀菌率表示诱变剂的剂量。 杀菌率 =（ m―n）/m ×100％ m：未被处理菌体长出的菌落数 n：被处理菌体长出的菌落数
《发酵菌种选育》课件
发酵菌种选育是提高发酵工业生产效率和产品质量的关键环节， 对于降低生产成本、提高经济效益、推动产业发展具有重要意义 。
菌种选育的基本原则
80%
适应性
选育的菌种应适应发酵工业生产 的环境条件，如温度、pH、压力 等。
100%
产率
选育的菌种应具有较高的发酵产 率，以提高生产效率和降低成本 。
80%
人工智能的应用将有助于提高菌种选育的效率和成功率，缩短研发周期，降低研 发成本。同时，人工智能还可以结合自动化技术实现菌种筛选和发酵过程的自动 化控制，提高生产效率。
THANK YOU
感谢聆听
04
发酵菌种选育的应用与案例
在工业生产中的应用
生物能源
发酵菌种可用于生产生物燃料 ，如乙醇、生物柴油等，替代 化石燃料。
化学品生产
发酵菌种可以用于生产各种化 学品，如氨基酸、抗生素、维 生素等。
食品加工
在食品加工中，发酵菌种可用 于生产酸奶、奶酪、面包等食 品。
在农业上的应用
有机肥料
发酵菌种可以将有机废弃物转化为有机肥料，提高土 壤肥力。
合成生物学结合了基因编辑技术和系 统生物学，通过设计和构建人工基因 线路和细胞系统来优化微生物发酵过 程。
随着合成生物学的发展，未来将有望 实现定制化的菌种设计和优化，提高 发酵产物的产量和纯度，降低生产成 本。
人工智能在菌种选育中的应用前景
人工智能技术如机器学习和深度学习能够处理大量的菌种数据，预测和优化菌种 生长和代谢过程。
菌种选育的成功案例分析
青霉素的发现
通过对霉菌的发酵产物进行筛选，发 现了青霉素，为人类治疗细菌感染做 出了巨大贡献。
酵母菌的选育
高赖氨酸玉米的选育
发酵工艺学菌种选育知识
发酵工艺学菌种选育知识发酵工艺学是利用微生物进行发酵过程的一门学科。
在发酵工艺中，菌种的选育是至关重要的一环。
合适的菌种可以有效地提高发酵产物的产量和质量。
以下是关于菌种选育的一些知识。
首先，菌种选育的目标是选择出具有较高产量和酶活性的菌株。
为了实现这个目标，研究人员通常要进行大量的菌株筛选和改造实验。
菌株筛选可以利用不同培养基、不同培养条件或者不同筛选方法进行。
这些方法可以根据微生物的生长速度、代谢产物的产量、代谢产物的种类等方面进行评估。
在筛选过程中，研究人员需要根据自己的需求，选择出适合自己研究目的的菌株。
其次，菌株改造是菌种选育的重要手段之一。
通过基因工程和遗传改造等方法，可以对菌株的基因组进行改造，增强其产酶能力和代谢能力。
例如，可以通过插入外源基因，或者通过基因敲除、基因突变等手段，改变菌株的代谢途径，从而增加特定产物的合成量。
菌株改造的过程需要深入了解菌株的基因组结构和代谢途径，同时需要具备一定的基因工程技术和实验操作技巧。
此外，菌株选育还需要考虑到菌株的可培养性和稳定性。
虽然自然界中存在着大量的微生物资源，但是只有部分微生物能够在实验室中进行培养和繁殖。
因此，研究人员需要从自然环境中筛选出能够稳定生长并具有较高产酶能力的菌株。
同时，在菌株选育过程中，需要注意菌株的稳定性问题。
由于发酵工艺涉及到多次传代和大规模培养操作，菌株必须具备较高的稳定性，能够长时间保持其产酶性能。
综上所述，菌种选育是发酵工艺学中非常重要的一环。
通过菌株筛选和改造，可以提高发酵产物的产量和质量。
在菌株选育过程中，需要考虑菌株的产酶能力、代谢能力、可培养性和稳定性等特性。
菌株选育的成功与否，将直接影响到发酵工艺的效果。
因此，在发酵工艺学研究中，菌种选育是一个非常关键和复杂的课题。
继续写相关内容，1500字菌种选育是发酵工艺学中的一项重要任务，它对于提高发酵产物的产量和质量至关重要。
在菌种选育中，研究人员需要通过筛选和优化菌株，以获得具有优良发酵性能的菌株。
发酵工艺学菌种选育
发酵工艺学菌种选育概述发酵工艺学是研究生物大分子合成和分解的原理、方法及规律的一门学科，主要关注微生物在发酵过程中的应用。
发酵过程中，菌种的选育是一个关键环节，它直接影响到发酵工艺的效果和产物的质量。
本文将从菌种选育的意义、菌种选育的基本原则、菌种选育的方法以及菌种选育的策略等方面进行探讨。
菌种选育的意义菌种选育在发酵工艺中起着至关重要的作用。
通过选育出高效、高产、稳定的菌种，可以提高发酵产物的产量和质量，降低生产成本，提高经济效益。
同时，合适的菌种选育有助于减少废弃物和副产物的产生，降低对环境的影响，实现可持续发展。
菌种选育的基本原则菌种选育的基本原则如下：1.选择适宜的菌株：根据发酵的要求，选择适宜的菌株进行选育。
菌株应具备良好的发酵性能，包括高产、高效、耐受环境变化等特点。
2.遗传稳定性：选育的菌株应具备遗传稳定性，不易发生突变或变异。
3.生理功能完整：菌种应具备完整的生理功能，包括合成目标产物的能力、辅酶的提供、耐受产物的毒性等。
4.兼容性：选育的菌种应与发酵介质相兼容，能够在特定条件下顺利生长和发酵。
5.再生能力：优选的菌种应具备较强的再生能力，能够在长时间存储后迅速恢复生长和产物合成能力。
菌种选育的方法菌种选育的方法多种多样，常用的方法包括：1.传统筛选法：通过大量筛选菌株，根据对目标产物的产量和品质进行评估，选育出优良菌株。
2.突变体筛选法：通过诱变的方法，获得菌株的突变体，然后进行筛选，选出产量高的突变体。
3.重组DNA技术：通过DNA重组技术，将外源基因导入宿主细菌，使其具备合成目标产物的能力。
4.代谢工程法：通过改造菌株代谢途径，调控关键酶的表达水平，增强目标产物的合成能力。
菌种选育的策略菌种选育的策略主要包括：1.多因素优选法：通过对菌种进行多因素的筛选，如温度、pH值、培养基成分等，选出适应性强的菌株。
2.基因库筛选法：通过建立菌株基因库，对多种菌株进行筛选，快速选出理想的菌株。
《发酵工程》02 工业发酵菌种选育
（2）增殖培养
➢目的： 富集目的微生物，让目的微生物在种群中 占优势，使筛选变得可能。
富集方法 1、养分 3、培养时间
2、pH条件 4、培养温度
等一切能提高目的微生物相对生长速度的手段，培养（固体、 液体；分批连续）后使目的微生物在种群中占优势。
（３）纯种分离
•
尽管通过增殖培养效果显著，但还是处于微
真菌（青霉素、头孢等）
一些产芽孢的细菌 植物或动物来源
问题：生产抗生素的微生物能不能用于生产氨基酸？
微生物（包括动、植物细胞）几乎可以生产 我们所需的一切产品，但是涉及到工业化生 产对于某一种特定的产品，只有特定的微生 物才具有大量表达的潜力。
例： 礼来(Eli lilly),花了10年的时间从40万株微 生物中，发现了三种有潜力的新抗生素。
• 细菌（bacteria）：常用的有枯草芽孢杆菌、 醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等。
短杆菌：GA、Gln、lys…… 枯草芽孢杆菌：淀粉酶（BF7658）、碱性蛋白酶等 地衣芽孢杆菌：HASS(耐高温α-淀粉酶) αAmylase 苏云金芽孢杆菌短：杆B菌T生物农药…棒…状杆菌 梭状芽孢杆菌：丙酮、丁y酸ea等sts的发酵
啤棒酒状酵杆母菌
• 酵母菌（yeast）：属单细胞真核生物，主 要分布于含糖较多的酸性环境中。常用的 有：啤酒酵母、假丝酵母、类酵母等。
啤酒酵母：酿酒、辅酶类物质的发酵
酒香酵母：酿酒
汉逊酵母：酿酒，用于乙酸乙酯的发酵
假丝酵母：单细胞蛋白生产，石油发酵
霉菌
• 霉菌（mould）：喜偏酸性环境。可用于生产多种 酶制剂、抗生素、有机酸及甾体激素等。
黑曲霉：柠檬酸工业、酿酒业、糖化酶 黄曲霉：酱油生产，面酱 青霉菌：青霉素的生产 红曲霉：红曲制造，南方红曲酒（女儿红）；红色；豆腐 乳 赤霉菌：赤霉素的生产
菌种选育发酵菌种的自然选育
菌种选育发酵菌种的自然选育发酵菌种的自然选育一、实验目的1. 学习从自然环境中分离工业微生物菌株的方法。
2. 熟悉无菌操作技术。
二、实验原理土壤是微生物是微生物生长的大本营，水体是微生物生长的第二场所。
自然界中微生物种类繁多，而且都是混在一起的，要获得发酵菌株，首先必须把它们从混杂的微生物群体中分离出来。
分离微生物菌株最基本的方法就是稀释法。
将样品放于无菌水中，通过振荡，使微生物悬浮于液体中，然后静止一段时间，由于样品沉降较快，而微生物细胞体积小沉降慢，会较长时间悬浮在液体中。
通过对微生物细胞悬浮液的进一步稀释和选择性培养，就可以分离出我们需要的目的菌株。
基本特征：⑴能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并能生成较多的发酵产物。
⑵培养条件如温度、渗透压等易控制⑶抗杂菌和抗噬菌体能力较强。
⑷遗传稳定性高、不易退化。
⑸不产生有害的生理活性物质或毒素（食品或医药微生物菌株）。
本实验以土壤或淡水微生物的分离为例，介绍发酵菌株的自然选育方法，若要筛选海洋微生物，在配制培养基及无菌水时应用陈海水代替蒸馏水和生理盐水，其他操作都一样。
三、实验器材与试剂1. 样品土壤、水、苹果2. 培养基⑴Zobell 2216E 琼脂培养基：蛋白胨5g，酵母膏1g，FePO40.01g，NaCl 10g，琼脂20g，加水至1000mL，pH 7.2~7.4。
⑵营养琼脂培养基:蛋白胨10g，牛肉膏3g，NaCl 5g，琼脂20g，加水至1000mL，pH7.2~7.4。
⑶高氏一号培养基：可溶性淀粉20g，KNO3 1g，K2HPO40.5g，MgSO4·7H2O 0.5g，NaCl 0.5g，FeSO4·7H2O 0.01g，琼脂20g，加水至1000mL，pH 7.2~7.4。
⑷苹果培养基:马铃薯（去皮）200g，煮沸20 min后过滤，滤液中加蔗糖20 g和琼脂20 g，补水至1000mL，pH自然。
若要筛选海洋微生物，上述培养基用陈海水（或2%海盐）配制。
发酵菌种的自然选育实验报告
发酵菌种的自然选育实验报告好吧，今天咱们聊聊发酵菌种的自然选育实验。
这可是个有趣的话题哦。
发酵菌种就像咱们生活中的小精灵，它们默默无闻却又不可或缺。
想象一下，没了这些小家伙，咱们的面包、酸奶、啤酒可怎么来？这可是个大问题，绝对让人头疼。
于是，科学家们决定给这些小精灵来一次选美大赛，看看谁最适合当主角，嘿嘿，听着就让人兴奋。
我们得准备一些合适的培养基。
这就像是给小精灵们准备的美味自助餐，得保证有足够的营养供它们大快朵颐。
想象一下，面前摆满了各种各样的好吃的，菌种们看到肯定是眼前一亮，嘴巴都要流口水了。
然后，把这些小精灵们放进去，让它们在温暖的环境中舒舒服服地发酵。
这里的温度和湿度可得调得恰到好处，像是在给它们准备一个温暖的家。
你知道的，家里舒适的话，大家才会心情好，发酵自然也就更给力。
就到了观察的环节。
这个时候，科学家们得像侦探一样，认真观察这些小家伙的表现。
嘿，看看谁的气泡多，谁的颜色漂亮，谁的香味扑鼻。
这就像是在举办一场小型的比赛，菌种们争先恐后地展示自己的才华。
要是你在旁边观看，肯定会忍不住笑出声来，感觉这些小精灵都在比拼谁能更吸引人。
每个菌种都有自己的个性，真是让人目不暇接。
实验过程中，总会出现一些意外的小插曲。
比如，有的菌种一开始表现得非常优秀，结果突然就“掉链子”，发酵效果差得让人捧心。
而有些看似不起眼的小家伙，居然一路逆袭，最后竟然成了最受欢迎的菌种。
这让我想起一句话，“千里之行，始于足下”，你永远不知道谁会成为最终的赢家。
发酵菌种们真是戏精，时不时来个反转，让整个实验充满了惊喜。
经过一段时间的观察，终于到了结果揭晓的时刻。
这时候，科学家们就像是评委，举起手中的牌子，给出最终的评分。
那些表现优异的菌种就会被选出来，成为未来生产的主力军。
哇，这一刻真是让人激动，感觉像是颁奖典礼，所有的小精灵们都在台上闪耀发光。
每一个菌种的背后，都有一段不为人知的故事。
谁能想到，这些小小的微生物，竟然蕴藏着如此巨大的潜力呢？选育出来的菌种还要进行进一步的测试和应用。
发酵工程中菌种的选育流程
发酵工程中菌种的选育流程同学们！今天咱们来一起探索一下发酵工程中菌种选育的神奇流程。
咱们得知道为啥要选育菌种。
简单说，就是要找到那种特别厉害、能高效干活的菌种，这样才能让发酵过程更顺利，产出更好更多的东西。
那选育流程是咋样的呢？第一步，得去收集各种各样的菌种资源。
这就像是在一个大宝藏里寻宝，从不同的地方，比如土壤、水、空气，甚至是一些特殊的环境中，把可能有用的菌种都找出来。
收集好了之后，就进入筛选环节啦。
这时候，科学家们会设置一些条件，像是特定的温度、酸碱度、营养物质等等，看看哪些菌种能在这些条件下生存和生长得好。
就好像是一场考试，只有表现优秀的菌种才能通过这一关。
比如说，假设我们要选育能生产某种特定物质的菌种，那就会在培养基里加入相关的成分，然后观察哪些菌种能把这些成分转化成我们想要的东西。
通过了筛选的菌种，还不算完哦，接下来要进行优化和改良。
这就像是给优秀的学生开小灶，让他们变得更优秀。
可能会用一些技术手段，比如基因突变、基因重组，来改变菌种的基因，让它们具有更好的性能。
举个例子，有一种用于发酵生产酸奶的菌种，最初可能产酸能力不是很强，经过优化改良后，产酸速度更快，做出来的酸奶口感也更好。
然后呢，就是性能测试啦。
把选育出来的菌种放到实际的发酵环境中，看看它们到底表现得怎么样。
比如说，产量是不是提高了，质量是不是更好了，生产效率是不是更高了。
如果测试结果不错，那这个菌种就有可能被大规模地培养和应用啦。
但这还没完，在实际应用的过程中，还得不断地监测和改进，确保菌种一直保持良好的性能。
再比如说，在酿造葡萄酒的时候，选育出好的酵母菌种非常重要。
通过一系列的选育流程，找到那种能让葡萄酒风味独特、品质优良的菌种，才能酿出美味的葡萄酒。
发酵工程中菌种的选育流程就像是一场精心策划的选拔比赛，经过层层筛选、优化和测试，最终选出那些“超级菌种”，为我们的生产带来更好的效果。
同学们，了解了这个流程，是不是觉得发酵工程很有趣也很神奇呢？。
发酵工程第2章2 菌种的选育与保藏
2.3传代保藏
将菌种定期在新鲜琼脂培养基上传代，然后在一定的 生长温度下生长和保存的传代保藏方法。
可用于实验室中若干菌种的保藏。 此法最为简单和经济，且不要求任何特殊的设备。 但此方法易发生培养基干枯、菌体自溶、基因突变。
2.3 传代培养法
实验原理：保藏的菌种通过斜面、穿刺或疱肉培养基（用于 厌氧细菌）培养好后，置4C˚冰箱中存放，定期 进行传代培养、再存放。 可用胶塞代替棉塞或在斜面上覆盖一层无菌液体 石蜡来进一步延长保存期。
冷冻干燥过程中必须使用冷冻保护剂，目前国内常 用脱脂乳和蔗糖，国外尚有运用动物血清等。
大部分微生物菌种可以在冻干状态下保藏10年之久 而不丧失活力。而且经冻干后的菌株无需进行冷冻 保藏，便于运输。
培养物的冻干过程
冷冻真空干燥操作流程
配制保护剂 灭菌
菌种 培养 制备菌悬液
分装安培瓶 预冻
真空干燥 测定水分
操作方法 1、斜面保藏法 将菌种转接在适宜固体斜面培养基上，待其充分生长后，
用牛皮纸将棉塞部分包扎好（棉塞换成胶塞效果更好），置 4C˚冰箱中包藏。
保藏时间依微生物的种类而定。霉菌、放线菌及芽孢菌保 存2－4个月移种一次，酵母菌间隔两个月，普通细菌一个月， 假单胞菌两周传代一次。
此法优点是操作简单、使用方便，缺点是保藏时间短、易 被污染。
加速保藏试验可用于预测保藏过程中保藏培养物的 稳定性。
在一给定温度下通过对高温下短期活力丧失程度检 测，可以用来预测嗜酸乳杆菌的稳定性。
成功的菌种长期保藏方法之有价值的指标包括：在 保藏6个月、1年或更长时间后存活百分率(或存活单 位)、细胞群体的形态学特征或一些特别的生化特征 应在菌种保藏前后保持同一性，以及实验室中、中 试车间中和生产发酵中产品滴度的稳定性，后者极 为重要。
《发酵菌种选育》课件
发酵菌种选育是一门重要的研究领域，本课件将介绍选育过程、筛选方法和 菌种管理的重要性，为发酵技术的发展做出贡献。
一、背景介绍
发酵技术广泛应用于食品、药品和工业等领域，发酵菌种的选择和培养是保证发酵过程成功进行的关键 因素。
二、菌种筛选方法
1
筛选方法的分类
菌种筛选方法可以根据不同的对象和目的进行分类，包括传统和分子生物学方法。
2
常见的菌种筛选方法
包括形态学观察、生理生化指标测定、抗菌活性检测以及基因分析等多种方法。
3
高通量筛选技术
利用自动化设备和大规模平行实验，实现对大量菌株快速筛选和评价。
三、菌种选育过程
菌种来源和采集
从自然环境中收集样品，并进 行筛选和纯化，获得潜在的发 酵菌种。
菌种鉴定和筛选
通过形态学、生理生化特性分 析等方法，确定菌种的分类和 筛选出优势菌株。
菌种培养和改良
将筛选出的菌株进行培养和改 良，以提高其代谢产物的产量 和质量。
四、菌株保藏和管理
菌种保存的方法和适用范围
包括冷冻保存、冻干保存和液氮保存等方法意事项
菌种管理涉及鉴定、纯化、存储和文献记录等，是保证菌株质量和研究可重复性的重要环节。
五、发酵菌种选育的意义和前景
1
发酵菌种选育的贡献和应用优
势
发酵菌种选育的未来发展趋势
2
可以提高发酵产物的产量和质量，推 动食品、制药和生物工程等领域的发
随着研究技术的不断进步，菌种选育
展。
将越来越多地利用生物信息学和人工
智能等技术。
六、结论
1 发酵菌种选育对发酵技术的发展具有重要意义
通过菌种选育的研究和应用，可以提高发酵产物的产量、质量和稳定性。
工业发酵菌种选育
纯种分离的方法有稀释分离法、划线分离法等
现代发酵技术
稀释分离法
现代发酵技术
平皿划线分离法
a.分区划线分离法
b.连续划线分离法
现代发酵技术
菌种筛选（初筛+复筛）
（1）平板筛选（初筛）
从产物角度出发
根据产物的性质有目的地设计培养基来筛选菌种
从形态角度出发
现代发酵技术
抑菌圈法
测试菌苔 含药物滤纸
抑菌圈
琼脂培养基
现代发酵技术
其他鉴定—毒性试验
自然界天然微生物可能产生毒素
据规定，微生物中除啤酒酵母、脆壁酵母、黑曲霉、米曲
霉和枯草杆菌作为食用无须作毒性试验外，其他微生物作 为与食品工业有关的菌种，均需通过两年以上的毒性试验。
现代发酵技术
2、诱变育种
从野生菌转向变异菌 自然选育转向代谢育种 从诱发基因突变转向基因重组的定向育种。
现代发酵技术
二、菌种选育的主要目的
提高产量
改进质量
增加新品种 改善工艺条件
现代发酵技术
实
例
工业生产菌
不再分泌黄色色素
原始产生菌 青霉素产生菌产黄色色素
土霉素产生菌产大量泡沫
泡沫减少
红霉素产生菌不耐噬菌体
2、工业化菌种的要求
能够利用廉价的原料，大量高效地合成产物 有关合成产物的途径尽可能地简单
遗传性能相对稳定 不易感染它种微生物或噬菌体
产生菌及其产物的毒性低
生产特性要符合工艺要求
现代发酵技术
3、理想的生产菌种
生长繁殖迅速； 产量高； 易培养； 发酵周期短； 耐噬菌体； 纯种。
如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。
优良菌种的选育
菌种的复壮措施： ①纯种分离：（平板划线法、涂布法、倾注法、单细 胞挑取法等）。 ②通过寄主体内生长进行复壮（如Bacillus huringiensis 的复壮） ； ③淘汰已衰退的个体（采用比较激烈的理化条件进行 处理，以杀死生命力较差的已衰退个体）。 ④采用有效的菌种保藏方法。
纯化分离的方法
一、遗传与变异的概念
遗传和变异是生物体的最本质的属性之一。 遗传(heredity)：亲代生物的性状在子代得到表现；亲代生物传
递给子代一套实现与其相同形状的遗传信息。特点：具 稳定性。
遗传型（genotype）：又称基因型，指某一生物个体所含有的 全部基因的总和；------是一种内在可能性或潜力。
单孢子分离法:
将菌种的分生孢子制成一定浓度的分散的 单孢子悬浮液，分离在平板培养基上，挑选单 菌落进行筛选。
在产量高于亲株的菌株中选择群体中主要 菌落类型比例高于90％以上的高产量纯株再进 行3～5代连续传代试验，选择传代后生产能力 仍保持原来水平范围的菌株，便是高产纯种。
2.微观单孢子分离
用单孢子悬浮液分离单孢子菌落的方法很 难保证获得绝对的单孢子菌落。
1.单孢子分离
微生物群体中存在不同类型菌落的组成，并认为 是由一些亚种混合组成的。
其原因是遗传基因型与环境因素共同作用的结果。 因此，不可能得到绝对纯一的菌种。但通过选择可 以得到相对纯一的群体。
纯种的标准有两条：
一是群体中存在的不同菌落类型数量限制在相对 低的水平，例如限制在3～5种类型以下。
二是群体中起主导作用的菌型的比例数应占绝对 优势，如达到90％以上，或更高的比例，如98％、99 ％以上。
为了使孢子发芽适度，必须使用稀释的液体培养 基。培养基浓度不要太大，避免养分过于丰富而控制 不住孢子的生长。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.染色体畸变：由遗传物质的缺失，重复或 重排而造成的染色体异常突变。 （1）缺失 （2）重复 （3）倒位 （4）易位
3.染色体组突变：主要是细胞 核内染色体数目的改变
诱变剂 物理诱变剂：紫外线，快中子，X射线，r 射线，激光 化学诱变剂：与碱基反应的物质，碱基类 似物，在DNA中插入或缺失碱基 生物诱变剂：噬菌体
二、诱变育种 微生物诱变育种的目的是使其向符合 人们需要的方向变异。 通常用物理，化学，生物等因素对微 生物进行诱变，导致遗传物质DNA结 构上发生变化。
诱变机制：由诱变而导致微生物DNA 微细结构发生的变化。
Hale Waihona Puke 主要分微小损伤突变，染色体畸变， 染色体组突变三种类型。
1.微小损伤突变：包括碱基的置 换和码组移动突变。 其中碱基的置换是一种真正的点 突变，根据置换方式不同可分为 转换和颠换。
一般流程：诱变和筛选 课本 p27 图1-1
二、原生质体融合
一般程序： 首先是溶壁，不同菌株要求不同的酶； 其次脱壁后的原生质球在高渗溶液中用 PEG助溶剂，将两种亲株原生质体进行融 合； 最后在再生培养基上培养，挑出融合重 组子。
影响融合的因素 1.菌龄
2.培养基成分
3.PEG 4.外界因素
发酵菌中的选育
自然选育
菌 种 选 育
经验育种
诱变育种
杂交育种
控制杂交育种
定向育种
原生质体融合
基因工程
一、自然选育 定义：不经人工处理，利用微生物 的自然突变进行菌种选育的过程。 自然选育可以达到纯化菌种，防止 菌种衰退，稳定生产水平，提高产 物产量的目的。
但是自然选育存在效率低和进展慢 的缺点。
原生质体融合育种 技术操作简便，重组频率高，是一种 很有效的遗传育种手段
生产菌种一般都严格规定其使用期， 一般沙土管为1-2年。 生产菌种应不断纯化，淘汰变异菌 落，防止衰退。
谢谢观赏