工业微生物的菌种选育与保藏优秀课件

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02生物工艺学第二章工业微生物菌种选育、制备与保藏1

02生物工艺学第二章工业微生物菌种选育、制备与保藏1

02生物工艺学第二章工业微生物菌种选育、制备与保藏1微生物菌种选育,制备与保藏国家十一五规划教材《生物工艺学》(邱树毅主编)配套课件微生物菌种选育,制备与保藏目第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章录绪论工业微生物菌种选育、制备与保藏工业培养基及其设计生物工艺过程中的无菌技术生物反应动力学发酵过程原理生物反应器及生物工艺过程的放大生物反应过程参数检测与控制生物产品分离及纯化技术生物产品工艺学及应用共66页第2页目录微生物菌种选育,制备与保藏第二章工业微生物菌种选育、制备与保藏2.1 工业生产常用微生物菌种及特性2.1.1细菌2.1.2放线菌2.1.3酵母菌2.1.4霉菌2.2.1自然育种2.2.2诱变育种 2.2.3杂交育种 2.2.4基因工程育种2.2 工业微生物菌种选育2.3工业微生物菌种制备2.3.1优良种子应具备的条件2.3.2种子制备的过程2.3.3种子质量的控制2.4工业微生物菌种复壮与保藏2.4.1工业微生物菌种复壮2.4.2工业微生物菌种保藏共66页第3页目录微生物菌种选育,制备与保藏2.1 工业生产常用微生物菌种及特性2.1.1细菌共66页第4页目录微生物菌种选育,制备与保藏共66页第5页目录微生物菌种选育,制备与保藏2.1.1 细菌醋酸菌显微形态醋酸菌不生芽孢、革兰氏阴性,好气,分两个菌群。

一个菌群只将乙醇氧化生成醋酸,醋酸是最终产品,同时它能将葡萄糖氧化生成葡萄糖酸,一般称之为醋单胞菌(Acetomonas)或葡萄糖杆菌(Gluconobacter)。

另一群醋酸菌不仅能将乙醇氧化为醋酸,而且能将产生的醋酸进一步氧化生成二氧化碳和水,这一类菌就叫醋酸杆菌。

共66页第6页目录微生物菌种选育,制备与保藏假单胞菌假单胞菌能发酵产生维生素B12、丙氨酸、葡萄糖酸、色素、α-酮基葡萄糖酸、果胶酶、一些抗生素及其他产品,也能进行类固醇(甾体)的转化,有些菌株可利用烃类生产菌体蛋白(SCP)。

微生物菌种鉴定与保藏ppt课件

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微生物菌种鉴定与保藏
1
内容 1. 菌种筛选 2. 菌种鉴定 3. 菌种保藏
2
微生物代谢产物的平板检测方法
有机酸: 柠 檬 酸 :pH 指 示 剂 的 颜 色 变 化 , 或 掺 入琼脂平板的碳酸钙的溶解. 胞外酶: 1.淀粉酶:由碘指示的可溶性淀粉的液 化
2.蛋白酶:酪蛋白的溶解 3.脂酶:乳化的三丁酸甘油酯的消化, 清 除 或 向 橄 榄 油 琼 脂 中 添 加 0.050.25%的OsO4溶液 4.果胶酶:果胶凝胶的液化(1.5%的聚 果胶酸钠),多糖沉淀剂 5.弹性蛋白酶:弹性蛋白的溶解 6.核酸酶(DNA,RNA):未水解的核酸的 沉淀,酸过量时可见混浊.或者氮蒽橙 荧光和紫外荧光
12 (bp) 2000 1000 750 500 250 100
33
Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE)
34
DNA sequencing machines use fluorescent dideoxynucleotides
35
36
37
13
几类酵母的菌落形态
1.酿酒酵母
2.产肮假丝酵母
3.出芽短梗霉
4.多孢丝抱酵母
5.荚复膜孢酵母
6.解脂复膜孢酵母
7.季也蒙有孢汉逊酵母
8.碎囊汉逊酵母
9.卡氏酵母
10.鲁氏酵母
11.深红酵母
12.玫红法佛酵母
13.大型罗伦隐球酵母
14.美极梅奇酵母
15.浅红酵母
14
15
一些鉴别培养基
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菌种—发酵工业的核心
(min)
Amide
Acid
Nitrile

工业微生物菌种的选育

工业微生物菌种的选育
——乔治.默克
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从自然界中直接分离筛选菌种
采样 增殖培养 纯种分离及培养 生产性能测定
• 地点 • 时间 • 样品种类 • 地理 • 生态参数
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进行增殖培养时可根据预定的技术措施和菌种特性,
人为地加入一定的限制因素,以使所需的微生物在增殖后在 数量上占绝对优势。
1,控制培养基中碳源的种类 2,添加某些抑制因子或促进因子 3,控制培养条件
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4,诱变处理
物理诱变剂 诱变剂
化学诱变剂
诱变剂量:一般是指作用强度与作用时间的乘积。
正向突变较多地出现在偏低的剂量中,负向突变则较多
地出现于偏高的剂量中。
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5,筛选变异菌株
➢ 菌种经过诱变后,绝大多数是负突变菌株,正突变占极 少数。
➢ 选择合适的筛选方法可以大大减少工作量。

颜值? 能力?
素质修养?
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1
发酵工业菌种的要求:
1,所需材料廉价。
耐燥,不事事
2,培养条件易于控制。
听话,人实在
3,生长快,发酵周期短。
体壮,好养活
4,满足代谢控制的要求。
热爱祖国热爱党,热爱老板。
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工业微生物菌种的获取途径:
1,从微生物菌种保藏机构购买菌种; 2,从自然界或现有菌种中分离筛选菌种; 3,对筛选出的菌种进行改良从而获得新种。
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2,同步培养 通过什么样的方式可以实现同步生长?
一、培养条件 二、物理筛分
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3,制备单细胞或单孢子菌悬液
菌悬液一般用无菌生理盐水或缓冲溶液配制。

6工业微生物资源的保藏-PPT课件

6工业微生物资源的保藏-PPT课件

(二)菌种的复壮(rejuvenation)
1. 定义
狭义的复壮:
是指菌种已发生衰退后,通过纯种分离和测定典
型性状、生产性能等指标,从已衰退的群体中筛选 出少数尚未退化的个体,以达到恢复原菌株固有性 状的相应措施。
是一种消极的措施
广义的复壮:
在菌种的典型特征或生产性状尚未衰退前,就经
常有意识地采取纯种分离和生产性状的测定工作, 以期从中选择到自发的正变个体。
是一项积极的措施
1. 复壮的方法
(1)纯种分离法(pure culture isolation)
通过纯种分离把退化菌种的细胞群中仍保持 原有典型性状的单细胞分离出来,扩大培养,就 可恢复正常。
纯种分离的方法
粗放
“菌落纯”水平(pure culture in colony lever)
“菌株纯”水平(pure culture in strain lever) 精细
低温可减缓生长速度,单细胞仍有一定的活动条件, 一般4~6个月必须传代一次。
优点:方便,不受条件限制,各类微生物均可。 缺点:时间短、传代多、易退化。
(2)液体石蜡法 操作方法:
生长完全的斜面上覆盖无菌的液体石蜡, 液面高于斜面1cm,普通冰箱保藏。
加上石蜡可防止培养基水分蒸发,也可隔氧, 保藏时间1~2年,除石油发酵微生物外,各类 微生物均可使用。
6. 西德 发酵工业研究所微生物收藏馆(MIC)
例如,外源DNA插入到质粒pBR322中,重组质 粒转化入E. coli中,使其含有Ampr和Tetr,因此 在培养基中加入Ampicillin(氨苄青霉素)和 Tetacyclin(四环素),即可选出含有质粒 pBR322的细胞。
由于微生物的多样性,不同的微生物往往对不同的保 藏方法有不同的适应性,迄今为止尚没有一种方法能 被证明对所有的微生物均适宜。因此,在具体选择保 藏方法时必须对被保藏菌株的特性、保藏物的使用特 点及现有条件等进行综合考虑。对于一些比较重要的 微生物菌株,则要尽可能多的采用各种不同的手段进 行保藏,以免因某种方法的失败而导致菌种的丧失。

第二章 菌种选育保藏与复壮PPT课件

第二章 菌种选育保藏与复壮PPT课件

纯度
操作方法
适用情 况
菌落纯
稀释平板法、划 线法、表面 皿法
退化不 严重
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04.菌12.株20纯20 单细胞分离法
退化不
(二)淘汰已衰退的个体
可通过物理、化学方法处理菌体或孢子,使其大部分死亡(80%以上), 存活的菌多为生长健壮者,从中选出优良菌株。 ❖ 用10%酒精处理,能耐之的一般为原菌株(啤酒酵母)。 ❖ 在培养基内加青霉素,抗药性较强的细菌一般为原菌株(产抗生素)。 ❖ 适当提高培养温度 ❖ 加乳酸,淘汰酸奶菌种中的衰退个体。 一般可将单菌落分离与培养条件综合进行复壮,效果更好
二、菌种的复壮
广义—— 是指在菌种的生产性状尚未衰退前,就经常有意识 的进行纯种分离和生产性能的测定,从而使菌种的生产性能 逐步提高的一种措施。 狭义—— 指菌种已经发生衰退后,再通过纯种分离和性能测 定的办法从衰退的群体中找出尚未衰退的个体,以达到保持 该菌种原有典型性状的一种措施。 复壮的方法
04.12.2020
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溶磷细菌的平板筛选(5d)
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高效溶磷的真菌菌株
青霉菌溶磷实验
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4.性能鉴定
生产性能测定
通常使用初筛和复筛的方法确定。直接从自然界分离得到的菌株为野 生型菌株。我们常将这些自然界中直接获得的新菌株称为进一步育种 工作的原始菌株或出发菌株。
下)、干燥、缺 只产菌丝体的丝

状真菌外均可
2-5年 5-10年
简单易行
工作量大,费人力, 不适干敏性无孢 菌
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4
5 04.12.2020
类别
细菌 酵母菌
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采样的对象也可以是植物,腐败物品,某些水域等。
从自然界筛选
2、采样季节:以温度适中,雨量不多的秋初为好。
3、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。
(三)培养分离
尽管通过增殖培养效果显著,但还是处于微生物 的混杂生长状态。因此还必须分离,纯化。在这— 步,增殖培养的选择性控制条件还应进一步应用, 而且控制得细一点,好一点。纯种分离的方法有划 线分离法、稀释分离法。



线






(四)筛 选
这一步是采用与生产相近的培养基和培养条件, 通过三角瓶的容量进行小型发酵试验,以求得适 合于工业生产用菌种。
2.植物体采集方法
在采集叶面时,一般是用灭菌的剪刀、打孔 器、安全刀片等,由几片新鲜叶片的同一部位 切取一小块,并注意不要损伤周围边缘。
选择叶面时应考虑叶位、叶龄、叶片正反面和 在一片叶上的取样部位。
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 真正的原地菌群的出现可能是短暂的;
5、采好的样应及时处理,暂不能处理的也应 贮存于4℃下,但贮存时间不宜过长。这是因 为一旦采样结束,试样中的微生物群体就脱 离了原来的生态环境,其内部生态环境就会 发生变化,微生物群体之间就会出现消长
6.根据上述1-5项中所获得的数据,设计分离方法,即 选择适宜的稀释液、底物、试样、天然浸出汁和培养条 件;
7.用标准方法作对照来评价生态学分离方法;
8.根据待检材料的生态参数需要,修改已知的方法;
9.运用特定的富集方法,富集那些可能具有筛选意义的 微生物类群。
四、自然界中细菌的分离
(一)采样和采集方法
二、培养分离中要解决的问题
1、“分离什么和从哪里分离出?”
2、必须充分考虑所分离微生物的生产能力、生 长速度、生物群体培养和产品生产工艺及其 提纯的难易和费用,工业生产发酵罐中稳定 性及遗传操作的难易程度等。
3、选择适宜的培养分离方法和检测方法。
三、将生态学方法用于培养分离的 一般思路要点
1.罗列出所要分离的微生物类群;
1.土样采集方法
森林、旱地,草地可先掘洞,由土壤下层向上层顺序采 集;
水田等浸水土壤在不损土层结构的情况下插入圆筒采集。 如果层次要求不严格,可取离地面5~15cm处的土。将 采集到的土样盛入聚乙烯袋或玻璃瓶中。
在采集植物根际土样时,一般方法是自土壤中慢慢拔出 植物根,在大量无菌水中浸渍约20min,洗去粘附在根 上的土壤,然后再用无菌水漂洗下根部残留的土,这部 分上却为根际土样。
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。
三、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条件,使所需菌种增殖培养后, 在数量上占优势。
(二)增殖培养
为了容易分离到所需的菌种,让无关的微生 物至少是在数量上不要增加,可以通过配制选 择性培养基,选择一定的培养条件来控制。
例如碳源利用的控制,可选定糖,淀粉、纤 维素,或者石油等,以其中的一种为唯一碳源, 那么只有利用这一碳源的微生物才能大量正常 生长,而其它微生物就可能死亡或淘汰。这样 对下阶段的纯种分离就会顺利得多。
为了从一特定生态系统中分离出具有代表性的 细菌菌群,特别是分离那些在唯一微环境区域 中出现的菌群时,必须十分重视样本的采集。
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、所采微生物是在一定条件下产毒的, 将其作为生产菌种应当十分当心,尤其与食品工 业有关的菌种,更应慎重。据有的国家规定,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 生物作为食用,均需通过两年以上的毒性试验。
第二节 培养分离
从自然界中分离培养微生物是菌种选育的重要和基础 的步骤。
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。
(一)采样
1、采样对象 以采集土壤为主。
田园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。
工业微生物的菌种选育与 保藏
第一节 菌种的分离简介
一、菌种的来源 根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂
或菌种保藏部门索取或购买; 从大自然中分离筛选新的微生物菌种。
二、分离思路
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。
2.根据所采集样本的各种生态参数,描述所要分离的微 生物之生态系统或栖息地:
3.将若干样本分成若干类型,如植物和植物各部,土壤 (类型和土层)、岩石、水、昆虫和发酵食品等;
4.罗列出所要考察和测量的环境参数,如pH、盐分、水 分、氧化还原电势及温度等;
5.列出生物系统中有用的自然底物,如森林土壤中的 几丁质、葡萄表皮的果胶;
到目前为止,还没有一种分离培养方法能揭示一个试 样中所包含的所有微生物总数和种类。
在任一试样中所存在的微生物仅为极少数特定种类的菌 株;在工业微生物筛选过程中,应及时调整检测方法, 以与各种不同类型的生长和代谢之微生物相适应。
一、成功的分离培养方法
(1)认真考它所需产品的特征和生产过程; (2)制订初步的筛选标准; (3)将生态学方法运用到分离和筛选过程。
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