微生物菌种的扩大培养技术
02菌种扩大培养
（一）孢子的制备 1、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。 培养温度一般为37℃。细菌菌体培养时间1~2d，产芽孢的 细菌培养5~10d。 2、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。培养的温度一般为25~28℃。培养时 间一般为4~14d。 3、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 有适合产孢子的营养成分，如麸皮、豌豆浸汁、蛋白胨和无 机盐等。培养温度一般为28℃。培养时间5~14d。
例如:
生产啤酒的酵母菌一般保存在麦芽汁琼脂或MYPG培养基 （培养基配制：3g麦芽浸出物，3g酵母浸出物，5g蛋白胨，10g 葡萄糖和20g琼脂于1L水中）的斜面上，于4℃冰箱内保藏。每 年移种3-4次。 将保存的酵母菌种接入含10ml麦芽汁的500-1000ml三角瓶中， 再于25℃培养2-3d。 再扩大至含有250-500ml麦芽汁的500-1000ml三角瓶中，再 于25℃培养2d. 移种至含有5-10L麦芽汁的卡氏培养罐中，于15-20℃培养35d即可作100L麦芽汁的发酵罐种子。从三角瓶到卡氏培养罐培 养期间，均需定时摇动或通气，使酵母菌液与空气接触，以有 利与酵母菌的增殖。
第二章 发酵的流程及菌种扩 大培养
2009.10
第一节 发酵的特点及流程
一、发酵的特点 发酵和其他化学工业的最大区别在于它是生物体所进行的化 学反应。其主要特点如下： 1、发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学 反应，反应安全，要求条件也比较简单。 2、发酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他农副产品为 主，只要加入少量的有机和无机氮源就可进行反应。微生物因 不同的类别可以有选择地去利用它所需要的营养。基于这—特 性，可以利用废水和废物等作为发酵的原料进行生物资源的改 造和更新。
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
微生物菌种的转接与扩繁技术实验报告
微生物菌种的转接与扩繁技术实验报告实验目的：本实验的目的是研究微生物菌种的转接与扩繁技术，并探讨该技术在微生物学研究和应用中的重要性。
实验原理：微生物菌种的转接与扩繁是一种常用的微生物学实验技术，它可以通过将微生物菌种从一个培养基转移到另一个培养基中，实现菌种的自主繁殖和扩大量产。
转接技术的主要目的是保留和传代特定的微生物菌株，同时去除其他杂质菌群和细胞垃圾。
实验步骤：1.准备培养基：根据微生物菌种的特性选择相应的培养基，并按照相关文献制备。
2.培养基消毒：将所制备的培养基装入培养瓶中，对其进行高压灭菌或使用紫外线照射进行消毒。
3.转接操作：将原始培养物转移到新的培养基中。
首先取一定量的原始培养物，通过无菌技术将其转移到新的培养基中。
注意避免污染和氧气接触。
4.培养：将转接后的培养基进行恰当的培养条件下培养。
培养条件包括适宜的温度、湿度、pH值等。
5.观察和记录：观察培养物的生长情况，记录菌落形态、颜色和其他相关信息。
实验结果：经过一段时间的培养，转接后的微生物菌种成功繁殖并形成了新的菌落。
观察结果显示转接后的菌落形态与原始菌株相似，表明成功保留了特定的菌株。
实验讨论：微生物菌种的转接与扩繁技术是微生物学研究中不可或缺的一环。
通过转接和扩繁技术，研究人员可以方便地保留和繁殖感兴趣的微生物菌株，为进一步的研究提供了可靠的实验基础。
此外，转接和扩繁技术对于微生物菌种的应用也具有重要意义。
例如，在微生物发酵生产中，通过转接和扩繁技术可以扩大菌种的产量，提高发酵过程的效率。
结论：本实验通过微生物菌种的转接与扩繁技术成功保留和繁殖了特定的微生物菌株。
该技术在微生物学研究和应用中具有重要的意义，它为微生物学领域的研究提供了可靠的实验基础，并在微生物发酵生产中发挥着重要的作用。
第二章、菌种的扩大培养2010
实例
放线菌(抗生素生产) 放线菌的细胞生长繁殖速度较慢， 放线菌(抗生素生产)：放线菌的细胞生长繁殖速度较慢，常 常用三级种子扩大培养， 常用三级种子扩大培养，即将种子罐中之菌丝移植到较大的 种子罐中扩大培养后，再移入发酵罐中， 种子罐中扩大培养后，再移入发酵罐中，这种流程称为三级 发酵。一般50t发酵罐多采用三级发酵， 50t发酵罐多采用三级发酵 发酵。一般50t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。 发酵，如链霉素生产。 霉菌（酶制剂）：酶制剂发酵生产也采用三级发酵。 ）：酶制剂发酵生产也采用三级发酵 霉菌（酶制剂）：酶制剂发酵生产也采用三级发酵。 细菌(谷氨酸)：谷氨酸及其他氨基酸发酵所用的菌种是细菌， 细菌(谷氨酸) 谷氨酸及其他氨基酸发酵所用的菌种是细菌， 生长繁殖速度很快，所以采用二级发酵。 生长繁殖速度很快，所以采用二级发酵。
第二节、 第二节、种子扩大培养
扩大培养的目的：为每次发酵罐的投料，提供相当 扩大培养的目的：为每次发酵罐的投料， 数量的代谢旺盛的种子，以提高发酵效率。 数量的代谢旺盛的种子，以提高发酵效率。 种子的要求：一定的数量、代谢旺盛、不能染菌。 种子的要求：一定的数量、代谢旺盛、不能染菌。 种子扩大培养流程如下： 种子扩大培养流程如下： 斜面菌种---一级种子摇床培养---二级种子罐培 斜面菌种---一级种子摇床培养---二级种子罐培 ---一级种子摇床培养------发酵罐 发酵罐。 养----发酵罐。
接种量的确定
大量地接入成熟的菌种， 大量地接入成熟的菌种，可以缩短生长过程的缓慢 因而缩短发酵周期， 期，因而缩短发酵周期，节约了发酵培养的动力消 提高了设备利用率，并有利于减少染菌机会。 耗，提高了设备利用率，并有利于减少染菌机会。 接种量过多也无必要，因种子培养费时， 接种量过多也无必要，因种子培养费时，而且过多 地移入代谢废物，反而会影响正常发酵。 地移入代谢废物，反而会影响正常发酵。 接种量与菌种的生长速度有关， 接种量与菌种的生长速度有关，如霉菌接种量一般 10%，酵母5 10%，细菌1 5%。 为10%，酵母5-10%，细菌1-5%。 接种量与菌液中菌体的浓度有关，如使用孢子接种， 接种量与菌液中菌体的浓度有关，如使用孢子接种， 接种量可明高的营养缺陷型突 根据代谢控制的要求， 变菌株或调节突变菌株或野生菌株； 变菌株或调节突变菌株或野生菌株； 抗噬菌体能力强的菌株，不易感染噬菌体； 抗噬菌体能力强的菌株，不易感染噬菌体； 菌种纯粹，不易变异退化， 菌种纯粹，不易变异退化，以保证发酵生产和产品 质量的稳定性； 质量的稳定性； 不是病源菌， 不是病源菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒 包括抗生素、激素和毒素等) 以保证安全。 素(包括抗生素、激素和毒素等)，以保证安全。
菌种扩大培养的一般流程
菌种扩大培养的一般流程菌种扩大培养是微生物学实验中常见的一项操作，其目的是在较小的培养基中培养并扩大菌种数量，以满足后续实验的需要。
下面将介绍一般的菌种扩大培养流程，以帮助读者了解和掌握这一技术。
第一步：选择适当的培养基菌种扩大培养的第一步是选择适当的培养基。
不同的菌种对培养基的要求不同，因此选择合适的培养基是非常重要的。
一般来说，培养基应包含适当的营养物质，如碳源、氮源、矿物质和水等，以满足菌种生长的需要。
第二步：制备培养基制备培养基是菌种扩大培养的关键步骤之一。
一般情况下，制备培养基需要将适量的培养基粉末溶解在适量的蒸馏水中，并进行加热煮沸，以杀灭其中的细菌和其他微生物。
然后，将煮沸的培养基倒入无菌培养皿或试管中，并在冷却后加入适量的菌种。
第三步：接种菌种接种菌种是菌种扩大培养的关键步骤之一。
接种菌种时，首先需要将菌种从原始培养基中转移到新的培养基中。
这可以通过采用无菌的接种环、接种针等工具，将菌种从原始培养基中接种到新的培养基中完成。
为了确保接种的无菌性，可以在接种后进行密封和贴标。
第四步：培养菌种在接种菌种后，需要将培养基置于适当的环境条件下进行培养。
一般来说，菌种的生长需要适宜的温度、湿度和氧气条件。
因此，在培养过程中需要注意保持适宜的培养环境，并定期观察菌落的生长情况。
第五步：检测菌种的生长情况在培养一定时间后，需要检测菌种的生长情况。
这可以通过肉眼观察菌落的形态、颜色和大小等特征来判断。
同时，也可以采用显微镜观察菌落的细胞形态和结构，以进一步确定菌种的生长情况。
第六步：收获菌种在菌种生长到一定程度后，可以进行菌种的收获。
一般来说，菌种可以通过离心、过滤和冻干等方法进行收获。
收获后的菌种可以用于后续的实验操作或保存在冷冻库中。
菌种扩大培养的一般流程包括选择适当的培养基、制备培养基、接种菌种、培养菌种、检测菌种的生长情况和收获菌种等步骤。
通过掌握和熟练操作这一流程，可以有效地扩大菌种数量，并满足后续实验的需要。
生产菌种的扩大培养与保藏简介
生产菌种的扩大培养与保藏简介1. 引言生产菌种的扩大培养与保藏是微生物工程中不可或缺的重要环节。
在微生物工业中，菌种数量的扩大和保藏对于生产规模的控制和后续的实验操作至关重要。
本文将介绍生产菌种的扩大培养和保藏的基本原理、方法和注意事项。
2. 菌种的扩大培养菌种的扩大培养是将初始的菌株培养至足够数量供生产使用的过程。
以下是菌种的扩大培养的基本步骤：2.1 选择培养基根据菌株的特性和要求，选择适当的培养基进行扩大培养。
常见的培养基包括富含营养物的培养基和特殊功能的培养基。
2.2 菌种的预培养在扩大培养前，先进行菌种的预培养。
从保存的菌种中挑取适量的菌落或菌点接种到预培养培养基中，进行为期数小时的预培养。
2.3 液体扩大培养将预培养的菌种转移到液体培养基中，并进行液体扩大培养。
根据需要的菌种数量，选择适当的容器和培养条件进行扩大培养。
2.4 固体扩大培养液体培养经过一定周期后，可以将菌种转移到固体培养基中进行固体扩大培养。
固体培养可以有助于菌落的生长和分离。
2.5 菌种的检测和纯化在扩大培养结束后，需要对菌种进行检测和纯化。
常用的方法包括菌落PCR、生化测试和纯化子代的分离。
3. 菌种的保藏菌种的保藏是为了长期保存和储备菌种，保证其稳定性的一系列措施。
以下是常见的菌种保藏方法：3.1 冷冻保存法将菌种在适当的保存液中制备冻存物，并存放在低温冰箱或液氮罐中。
常用的保存液包括甘露醇、甘油等。
3.2 干燥保存法将菌种在无菌条件下培养至晚期生长期，用无菌纱布吸干培养基上的菌落，将菌落贴附在无菌纸上，然后将纸张放置在干燥剂中保存。
3.3 冷冻干燥法通过冷冻和干燥的交替操作，将菌种制备为干燥粉末，再用密封容器保存。
冷冻干燥法在菌种保存期间能保持菌种的高度稳定。
3.4 液氮冷冻保存法将菌种悬浮液或培养物直接置于液氮罐中，利用极低温度保存菌种。
这种方法能够保留菌种的生物学特性，并保证菌种长期保存。
4. 注意事项在进行生产菌种的扩大培养和保藏时，需要注意以下事项：•严格遵守无菌操作规范，防止污染和交叉感染。
菌种扩大培养的一般流程
菌种扩大培养的一般流程菌种扩大培养是微生物学中的重要实验技术，用于大规模生产菌种或菌株，以满足不同领域的研究和应用需求。
本文将介绍菌种扩大培养的一般流程。
一、菌种的保存与激活菌种的保存是保证后续扩大培养的重要步骤。
常见的保存方式包括冷冻保存和冻干保存。
在开始扩大培养之前，需要将保存的菌种进行激活，使其恢复生长活力。
二、菌种的预培养为了保证扩大培养的成功，需要进行菌种的预培养。
首先，从保存的菌种中挑取一部分菌落，接种到适宜的培养基上，进行预培养。
预培养的时间一般为16-24小时，使菌种处于快速生长期，为后续扩大培养做好准备。
三、选择合适的培养基菌种的扩大培养需要选择合适的培养基。
不同的菌株对培养基的要求有所不同，一般包括碳源、氮源、无机盐等。
根据菌株的需求，选择适当的培养基，以提供充足的营养物质，促进菌种的快速繁殖。
四、扩大培养的条件控制菌种的扩大培养需要控制一系列的条件，包括温度、pH值、氧气供应等。
一般情况下，细菌的培养温度为37℃，真菌的培养温度为25℃。
同时，要根据菌种的特性，调节培养基的pH值，以提供最适宜的环境。
对于需氧生长的菌种，需要提供充足的氧气供应。
五、菌种的扩大培养策略菌种的扩大培养可以采用不同的策略，包括液体培养和固体培养。
液体培养适用于大规模生产菌液，可以采用摇瓶培养或发酵罐培养。
固体培养适用于大规模生产菌落，可以采用平板培养或培养瓶内的固体培养。
根据具体情况选择合适的培养策略，以满足菌种扩大培养的需求。
六、菌种的收获与保存扩大培养结束后，需要收获菌液或菌落，并进行保存。
对于菌液，可以通过离心分离菌体，得到菌体沉淀，并进行冷冻保存。
对于菌落，可以进行冷冻保存或进行冻干保存。
保存菌种的目的是为了后续的实验和应用。
总结起来，菌种扩大培养的一般流程包括菌种的保存与激活、菌种的预培养、选择合适的培养基、扩大培养的条件控制、菌种的扩大培养策略，以及菌种的收获与保存。
通过合理控制每个环节，可以有效地扩大培养菌种，满足科研和实际应用的需求。
微生物工程第一章 菌种与种子扩大培养
二、 工业化菌种的要求
能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效地合成 产物
有关合成产物的途径尽可能地简单，或者说菌种改造的 可操作性要强
遗传性能要相对稳定
不易感染它种微生物或噬菌体
产生菌及其产物的毒性必须考虑（在分类学上最好与致病 菌无关）
生产特性要符合工艺要求
三、已工业化产品生产菌的介绍
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。
AK:天冬氨酸激酶 HD:高丝氨酸脱氢酶 HT:高丝氨酸转乙酰酶
黄色短杆菌中赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸和异亮氨酸的合成 调节机制
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
0.0075%曲利本蓝＋1%CMC（羧甲基纤维素），pH10.5 培养3～4天，选择有凹陷圈的菌落
从285个土样中获得62株
26株为组成型 36株为诱导型
例：醛肟水解酶的筛选 --Journal of biotechnology 94(2002), 65-72
培养基中含0.05% of Z-PAOx 每隔2-3天移去一半培养物，补充新鲜培养基 不断分析样品，2-3个月后Z-PAOx降低后，稀释分离条菌落
3、起始接种物的传代问题 细菌 保藏斜面 → 活化斜面 产孢子 保藏 → 母斜面 → 子斜面
目的：使菌种的传代次数尽可能的少。
孢子培养
母瓶：活化、纯化，使保藏菌种生长，并去处变异株。 所以接种时要稀一点、便于纯化生长到单菌落。
子瓶: 大量繁殖，得到大量孢子。 接种：①从母斜面上点接种，选取生长好的单 菌落 ②接种时密一点，得到大量的孢子。
生产车间阶段：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阶段。
菌种扩大培养的一般流程
菌种扩大培养的一般流程菌种扩大培养是微生物学研究中的一项重要技术，在生物制药、食品工业等领域也有广泛应用。
本文将介绍一般的菌种扩大培养流程，以帮助读者更好地理解和应用该技术。
一、菌种的选择菌种的选择是菌种扩大培养的第一步。
在选择菌种时，需要考虑其特性、用途和所需培养条件等因素。
一般来说，菌种应具有较好的生长特性、产生目标产物的能力以及较高的稳定性。
二、菌种的预培养菌种的预培养是为了获得足够数量的起始菌株。
首先，将菌种从冷冻保存物中取出，接种到适当的培养基中，进行预培养。
预培养的目的是让菌种活化并适应培养基的环境，以提高后续扩大培养的成功率。
三、扩大培养的前期准备在进行扩大培养之前，需要准备好培养基、培养设备和相关试剂等。
培养基的选择应根据菌种的需求和培养目的来确定，一般包括碳源、氮源、无机盐和其他必需因子等。
培养设备的清洁和消毒也是保证扩大培养成功的重要步骤。
四、扩大培养的操作步骤1. 将预培养的菌种转接到扩大培养所需的培养基中，并进行初级培养。
初级培养的目的是让菌种适应新的培养基和环境，逐渐增加菌体数量。
2. 根据菌种的生长特性和需求，调节培养条件，如温度、pH值、氧气供应等。
保持适宜的培养条件可以促进菌种的生长和产生目标产物。
3. 定期监测培养物的生长情况，包括菌体数量的增长、生长曲线的变化以及培养基中目标产物的积累情况等。
监测结果有助于调整培养条件，以获得最佳的扩大培养效果。
4. 在菌种生长达到一定阶段时，可以进行菌体的分离和提取。
常用的方法包括离心、超滤和柱层析等。
分离和提取的目的是纯化目标产物并减少其他杂质的干扰。
五、扩大培养的后期处理完成扩大培养后，需要对培养物进行后期处理。
常见的处理方法包括杀菌、浓缩、冻干等。
后期处理的目的是保持菌种的活性和稳定性，以便于后续的存储和应用。
六、菌种的存储菌种的存储是为了长期保存和保持菌种的活性。
常用的存储方法包括冷冻保存、冻干保存和液氮保存等。
存储条件的选择应根据菌种的特性和需求来确定，以确保菌种的长期稳定性和可用性。
发酵微生物的扩大培养
13
2，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
11
14
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。
第四章
发酵微生物的扩大培养
1
本章内容
第一节 发酵工业微生物菌种
第二节 工业微生物菌种的分离和选育
第三节 发酵微生物扩大培养技术
第四节 发酵微生物菌种质量
第五节 发酵微生物菌种的保藏
2
第一节 发酵工业微生物菌种 一、工业发酵对微生物菌种的要求
我们把用于发酵工业的微生物也叫做工业微生物。 工业微生物具备个体小、种类多、繁殖快、分布广、代谢 强和易变异等特点。 发酵工程是以微生物的生命活动为中心的，各种发酵生产 都必须有相应的微生物。 所以微生物对于发酵过程就十分 重要。 微生物菌种能否满足工业生产的实际需求，是否有工业生 产价值是极为重要的。
相对湿度（%） 斜面外观 16.5-19 上部稀薄,下部略黄 25-36 上部薄,中部均匀发白 40-45 一片白,孢子丰富
活孢子计数(亿/支) 1.2 2.3 5.7
22
25
3，培养时间和冷藏时间
（1）培养时间 • 一般来说，衰老的孢子不如年轻的孢子 ，因为衰老的孢子已在逐步进入发芽阶 段，核物质趋于分化状态。过于衰老的 孢子会导致生产能力的下降。 • 措施：孢子培养的时间应该控制在孢子 量多、孢子成熟、发酵产量正常的阶段 终止培养。
3
微生物的培养及生长规律
24
分, 40℃ 代时17.5分
14
单细胞微生物主要包括细菌和酵母菌,其群体生长是以群体 中细胞数量的增加来表示的
☆ 由一个细胞分裂成为两个细胞的时间间隔称为世代,一个 世代所需的时间就是代时〔Ｇeneration time, G 〕,代时 也就是群体细胞数目扩大一倍所需 时间,有时也称为倍 增时间.
6
二.单细胞微生物的群体生长曲线
生长曲线的制作：
生长曲线的制作
接种
适温培养 定时取样测 定生长量
将少量单细胞的纯培养,接种到一新鲜液体培养基中, 在适宜条件下培养,每隔一定时间取样,测菌细胞数目. 以培养时间为横坐标,以细菌增长数目的对数为纵坐 标,绘制所得的曲线.
7
二.单细胞微生物的群体生长曲线
22
一些细菌的代时
菌名 培养基 培养温度
代时
E. coli〔大肠杆菌〕 肉汤
37℃ 17min
E. coli 牛奶
37 12.5
Enterobacter aerogenes〔产气肠细菌〕 肉汤或牛奶 37 16~18
E. aerogenes 组合
37 29~44
B. Cereus〔蜡状芽孢杆菌〕 肉汤
衰亡期比其他各时期时间长,它的长短也与菌种和环境条件 有关. 产生原因：生长条件的进一步恶化,使细胞内的分解代谢大大 超过合成代谢,继而导致菌体的死亡
18
3.微生物生长与代谢产物形成的关系
微生物发酵形成产物的过程与微生物细胞生长的过程并不总是一 致的.一般认为：
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
微生物菌种操作方法
微生物菌种操作方法
微生物菌种操作方法是指对微生物菌种进行培养、分离、保存和传代的步骤和技巧。
以下是一般的微生物菌种操作方法：
1. 培养基准备：根据微生物的营养需求选择适当的培养基，如琼脂培养基、液体培养基等。
制备培养基时要注意消毒、pH 调整和适当的营养物质添加。
2. 菌种接种：将需要操作的微生物菌种从原始培养物中取出，可以选择扩大培养量或进行传代培养。
接种时要保持无菌操作，使用消毒好的工具进行接种。
3. 培养条件控制：对不同微生物菌种，要根据其生长特点进行培养条件的控制，如适宜的温度、光照、氧气浓度等。
确保培养环境的无菌和稳定性。
4. 培养观察：定期观察微生物菌种的生长情况，可以通过肉眼观察菌液的颜色、浑浊度等指标，也可以在显微镜下观察微生物的形态和结构。
5. 菌种分离：如果需要分离纯种，可将菌液以适量稀释后进行涂布或稀释平板扩散等分离方法，培养出单菌落形成纯种。
6. 菌种保存：当需要长期保存菌种时，可使用冻干法、冷冻法或液氮冷冻法等方法进行菌种保存。
这些方法可以确保菌种的长期保存和活力的保持。
7. 传代培养：当需要进行菌种的繁殖或进一步研究时，可以进行传代培养。
传代培养可以通过将菌液接种到新的培养基中进行，以保持菌种的活力和适应性。
大肠杆菌的斜面扩大培养实验报告
大肠杆菌的斜面扩大培养实验报告【文章标题】：大肠杆菌的斜面扩大培养实验报告【摘要】：本实验旨在通过斜面扩大培养方法对大肠杆菌进行培养，观察其生长形态特征，并对实验结果进行分析和总结。
通过实验，我们进一步了解了大肠杆菌的生长规律以及斜面培养方法的应用。
【关键词】：大肠杆菌；斜面扩大培养；生长形态；实验结果；分析总结【正文】1. 引言大肠杆菌（Escherichia coli）是一种常见的肠道菌，广泛存在于自然环境中，其在科学研究、医学和工业领域具有重要的意义。
斜面扩大培养法是一种常用的菌落计数方法，可用于对菌株的纯化、孤立和培养，且可观察到菌落的生长形态特征。
2. 实验方法2.1 菌种准备以已知纯度的大肠杆菌液体培养基为接种基础，通过均匀涂布法在含有营养琼脂的平板上涂布菌液，形成斜面，待琼脂凝固后，置于恒温培养箱中培养。
2.2 实验材料- 大肠杆菌液体培养基- 营养琼脂平板- 恒温培养箱- 培养皿2.3 实验步骤（1）将已知纯度的大肠杆菌液体培养基稍微摇匀。
（2）取适量的大肠杆菌液体培养基，通过均匀涂布法在营养琼脂平板上均匀涂布。
（3）待琼脂凝固后，将平板置于恒温培养箱中，设定合适的温度和时间以促进大肠杆菌的生长。
（4）观察并记录菌落的形态特征，包括大小、颜色、形状等。
（5）根据实验结果进行分析和总结。
3. 实验结果在斜面扩大培养实验中，我们观察到大肠杆菌的生长情况。
菌落呈现出圆形或不规则形状，颜色多为灰白或乳白色。
菌落大小不一，直径约为1-2毫米。
菌落边缘清晰，表面光滑。
通过放大镜的观察，我们可以清楚地看到菌落内部的纹理和细菌的分布情况。
4. 分析和总结斜面扩大培养方法是一种简单且有效的培养方法，可用于大肠杆菌的纯化和培养。
通过本实验，我们了解到大肠杆菌在琼脂平板上形成的菌落具有一定的生长规律和形态特征。
然而，需要注意的是，菌落的形态特征会受培养条件、菌株和培养时间等因素的影响。
5. 对实验的观点和理解通过本次实验，我们更深入地了解了大肠杆菌的生长形态特征以及斜面扩大培养法的应用。
细菌扩大培养实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握细菌扩大培养的基本原理和方法。
2. 了解不同细菌生长特点及其对培养基的要求。
3. 培养学生的实验操作技能，提高无菌操作意识。
二、实验原理细菌扩大培养是指在实验室条件下，通过增加培养液的体积，使细菌数量迅速增加的过程。
扩大培养是微生物研究、生产及应用中的重要环节，如菌种保存、发酵生产等。
扩大培养过程中，需注意以下几点：1. 选择合适的培养基，以满足细菌生长需求。
2. 控制培养条件，如温度、pH值、氧气等，以利于细菌生长。
3. 采用无菌操作技术，防止杂菌污染。
三、实验材料与试剂1. 实验材料：大肠杆菌（Escherichia coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）等。
2. 试剂：牛肉膏蛋白胨培养基、葡萄糖、酵母提取物、琼脂、无菌水、无菌操作器具等。
四、实验步骤1. 准备培养基：根据细菌生长需求，配制牛肉膏蛋白胨培养基。
将培养基分装于锥形瓶中，高压蒸汽灭菌后备用。
2. 接种：将待扩大培养的细菌从斜面培养基上挑取适量菌种，接种于锥形瓶中的培养基中。
3. 培养条件：将接种后的锥形瓶置于适宜温度的培养箱中，培养一段时间，使细菌数量迅速增加。
4. 观察与记录：定期观察培养液中的细菌生长情况，记录细菌数量、颜色、形态等特征。
5. 收集培养液：当细菌数量达到预期时，收集培养液，用于后续实验或生产。
五、实验结果与分析1. 大肠杆菌扩大培养：将大肠杆菌接种于牛肉膏蛋白胨培养基中，37℃培养24小时，细菌数量从1.0×10^5 CFU/mL增长至1.0×10^8 CFU/mL。
2. 金黄色葡萄球菌扩大培养：将金黄色葡萄球菌接种于牛肉膏蛋白胨培养基中，37℃培养24小时，细菌数量从1.0×10^5 CFU/mL增长至1.0×10^7 CFU/mL。
3. 枯草芽孢杆菌扩大培养：将枯草芽孢杆菌接种于牛肉膏蛋白胨培养基中，37℃培养24小时，细菌数量从1.0×10^5 CFU/mL增长至1.0×10^6 CFU/mL。
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菌种的扩大培养是发酵生产的第一道工序，该工序又称之为种子制备。
种子制备不仅要使菌体数量增加，更重要的是，经过种子制备培养出具有高质量的生产种子供发酵生产使用。
因此，如何提供发酵产量高、生产性能稳定、数量足够而且不被其他杂菌污染的生产菌种，是种子制备工艺的关键。
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。
种子制备的过程细菌、酵母菌的种子制备就是一个细胞数量增加的过程。
细菌的斜面培养基多采用碳源限量而氮源丰富的配方，牛肉膏、蛋白胨常用作有机氮源。
细菌培养温度大多数为37 ℃，少数为28 ℃，细菌菌体培养时间一般1～2天，产芽孢的细菌则需培养5～10天。
霉菌、放线菌的种子制备一般包括两个过程，即在固体培养基上生产大量孢子的孢子制备和在液体培养基中生产大量菌丝的种子制备过程。
⒈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。
⑴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。
菌种进入种子罐有两种方法。
一种为孢子进罐法，即将斜面孢子制成孢子悬浮液直接接入种子罐。
此方法可减少批与批之间的差异，具有操作方便、工艺过程简单、便于控制孢子质量等优点，孢子进罐法已成为发酵生产的一个方向。
另一种方法为摇瓶菌丝进罐法，适用于某些生长发育缓慢的放线菌，此方法的优点是可以缩短种子在种子罐内的培养时间。
⑵霉菌孢子的制备霉菌的孢子培养，一般以大米、小米、玉米、麸皮、麦粒等天然农产品为培养基。
这是由于这些农产品中的营养成分较适合霉菌的孢子繁殖，而且这类培养基的表面积较大，可获得大量的孢子。
霉菌的培养一般为25～28 ℃，培养时间为4～14天。
⒉种子制备种子制备是将固体培养基上培养出的孢子或菌体转入到液体培养基中培养，使其繁殖成大量菌丝或菌体的过程。
种子制备所使用的培养基和其他工艺条件，都要有利于孢子发芽、菌丝繁殖或菌体增殖。
⑴摇瓶种子制备某些孢子发芽和菌丝繁殖速度缓慢的菌种，需将孢子经摇瓶培养成菌丝后再进入种子罐，这就是摇瓶种子。
摇瓶相当于微缩了的种子罐，其培养基配方和培养条件与种子罐相似。
摇瓶种子进罐，常采用母瓶、子瓶两级培养，有时母瓶种子也可以直接进罐。
种子培养基要求比较丰富和完全，并易被菌体分解利用，氮源丰富有利于菌丝生长。
原则上各种营养成分不宜过浓，子瓶培养基浓度比母瓶略高，更接近种子罐的培养基配方。
⑵种子罐种子制备种子罐种子制备的工艺过程，因菌种不同而异，一般可分为一级种子、二级种子和三级种子的制备。
孢子(或摇瓶菌丝)被接入到体积较小的种子罐中，经培养后形成大量的菌丝，这样的种子称为一级种子，把一级种子转入发酵罐内发酵，称为二级发酵。
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，这样制备的种子称为二级种子，将二级种子转入发酵罐内发酵，称为三级发酵。
同样道理，使用三级种子的发酵，称为四级发酵。
种子罐的级数主要决定于菌种的性质和菌体生长速度及发酵设备的合理应用。
种子制备的目的是要形成一定数量和质量的菌体。
孢子发芽和菌体开始繁殖时，菌体量很少，在小型罐内即可进行。
发酵的目的是获得大量的发酵产物。
产物是在菌体大量形成并达到一定生长阶段后形成的，需要在大型发酵罐内才能进行。
同时若干发酵产物的产生菌，其不同生长阶段对营养和培养条件的要求有差异。
因此，将两个目的不同、工艺要求有差异的生物学过程放在一个大罐内进行，既影响发酵产物的产量，又会造成动力和设备的浪费。
种子罐级数减少，有利于生产过程的简化及发酵过程的控制，可以减少因种子生长异常而造成发酵的波动。
种子培养种子培养要求一定量的种子，在适宜的培养基中，控制一定的培养条件和培养方法，从而保证种子正常生长。
工业微生物培养法分为静置培养和通气培养两大类型，静置培养法即将培养基盛于发酵容器中，在接种后，不通空气进行培养。
而通气培养法的生产菌种以需氧菌和兼性需氧菌居多，它们生长的环境必须供给空气，以维持一定的溶解氧水平，使菌体迅速生长和发酵，又称为好气性培养。
⒈表面培养法表面培养法是一种好氧静置培养法。
针对容器内培养基物态又分为液态表面培养和固体表面培养。
相对于容器内培养基体积而言，表面积越大，越易促进氧气由气液界面向培养基内传递。
这种方法菌的生长速度与培养基的深度有关，单位体积的表面积越大，生长速度越快。
⒉固体培养法固体培养又分为浅盘固体培养和深层固体培养，统称为曲法培养。
它起源于我国酿造生产特有的传统制曲技术。
其最大特点是固体曲的酶活力高。
⒊液体深层培养液体深层种子罐从罐底部通气，送入的空气由搅拌桨叶分散成微小气泡以促进氧的溶解。
这种由罐底部通气搅拌的培养方法，相对于由气液界面靠自然扩散使氧溶解的表面培养法来讲，称为深层培养法。
其特点是容易按照生产菌种对于代谢的营养要求以及不同生理时期的通气、搅拌、温度与培养基中氢离子浓度等条件，选择最佳培养条件。
⑴深层培养基本操作的三个控制点①灭菌发酵工业要求纯培养，因此在种子培养前必须对培养基进行加热灭菌。
所以种子罐具有蒸汽夹套，以便将培养基和种子罐进行加热灭菌，或者将培养基由连续加热灭菌器灭菌，并连续地输送于种子罐内。
②温度控制培养基灭菌后，冷却至培养温度进行种子培养，由于随着微生物的生长和繁殖会产生热量，搅拌也会产生热量，所以要维持温度恒定，需在夹套中或盘管中通冷却水循环。
③通气、搅拌空气进入种子罐前先经过空气过滤器除去杂菌，制成无菌空气，而后由罐底部进入，再通过搅拌将空气分散成微小气泡。
为了延长气泡滞留时间，可在罐内装挡板产生涡流。
搅拌的目的除增加溶解氧以外，可使培养液中的微生物均匀地分散在种子罐内，促进热传递，以及pH均充，并使加入的酸和碱均匀分散等。
⑵几种深层培养法①控制培养法根据罐内部的变化情况，掌握短暂时间内状态变量的变化以及可能测定的环境因子对微生物代谢活动的影响，并以此为基础进行控制培养，以达到产物的最优培养条件。
为此，用测定状态变量的传感器取得数据，经电子计算机进行综合分析，再将其结果作为反馈调节的信号，将环境(培养条件)控制于给定的基准内。
这就叫做电子计算机控制培养。
目前已大量用于露天大罐啤酒发酵。
②载体培养法载体培养法脱胎于曲法培养，同时又吸收了液体培养的优点，是近年来新发展的一种培养方法。
特征是以天然或人工合成的多孔材料代替麸皮之类的固体基质作为微生物的载体，营养成分可以严格控制。
发酵结束，只要将菌体和培养基挤压出来进行抽提，载体又可以重新使用。
③两步法在酶制剂的两步法液体深层培养中，每一步菌体相同而培养条件不同，因为微生物生长与产酶的最适条件有很大的差异。
例如往培养基中添加葡萄糖能大大增加菌体或菌丝的生长，然而却严重阻碍许多种酶的合成。
加强培养液的通气虽然能促进微生物的生长，可是在多数场合下反而抑制酶的合成。
为了取得最大的高活力酶，必须制定一种调节方法，既要求细胞的单位酶活力高，又要求细胞数量多，也就是说，给菌体在各种生理时期创造不同的条件。
两步法液体深层培养就是实现这种调节的具体措施之一。
酶制剂生产两步法的特点是将菌体生长条件(生长期)与产酶条件(生产期)区分开来。
菌体先在丰富的培养基上大量繁殖，然后收集菌体浓缩物，洗涤后再转入添加诱导物的产酶培养基，在此期间，菌体积累大量的酶，一般不再繁殖，营养成分或诱导物得到充分的利用。
种子质量的控制种子质量是影响发酵生产水平的重要因素。
种子质量的优劣，主要取决于菌种本身的遗传特性和培养条件两个方面。
这就是说既要有优良的菌种，又要有良好的培养条件才能获得高质量的种子。
㈠影响孢子质量的因素及其控制孢子质量与培养基、培养温度、湿度、培养时间、接种量等有关，这些因素相互联系、相互影响，因此必须全面考虑各种因素，认真加以控制。
⒈培养基构成孢子培养基的原材料，其产地、品种、加工方法和用量对孢子质量都有一定的影响。
生产过程中孢子质量不稳定的现象，常常是原材料质量不稳定所造成的。
原材料产地、品种和加工方法的不同，会导致培养基中的微量元素和其他营养成分含量的变化。
例如，由于生产蛋白胨所用的原材料及生产工艺的不同，蛋白胨的微量元素含量、磷含量、氨基酸组分均有所不同，而这些营养成分对于菌体生长和孢子形成有重要作用。
琼脂的牌号不同，对孢子质量也有影响，这是由于不同牌号的琼脂含有不同的无机离子造成的。
此外，水质的影响也不能忽视。
地区的不同、季节的变化和水源的污染，均可成为水质波动的原因。
为了避免水质波动对孢子质量的影响，可在蒸馏水或无盐水中加入适量的无机盐，供配制培养基使用。
例如在配制生产四环素的斜面培养基时，有时在无盐水内加入0.03％(NH4)2HPO4，0.028％KH2PO4及0.01％MgSO4，确保孢子质量，提高四环素发酵产量。
为了保证孢子培养基的质量，斜面培养基所用的主要原材料，糖、氮、磷含量需经过化学分析及摇瓶发酵试验合格后才能使用。
制备培养基时要严格控制灭菌后的培养基质量。
斜面培养基使用前，需在适当温度下放置一定的时间，使斜面无冷凝水呈现，水分适中有利于孢子生长。
配制孢子培养基还应该考虑不同代谢类型的菌落对多种氨基酸的选择。