第二章 菌种生产

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第二章发酵工业微生物菌种制备原理和技术-PPT

第二章发酵工业微生物菌种制备原理和技术-PPT

筛选一些具有特殊性质得微生物时,需根据该微生物独特 得生理特性到相应得地点采样(极端环境)。如:
高温酶产生菌:温度较高得南方,或温泉、火山爆发处 及北方得堆肥中采集样品;
低温酶产生菌:寒冷得地方,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
菌种纯化就是指在特定环境中只让1种来自同一祖先得微生物 群体生存得技术。
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 得一些措施本身就具有筛选作用。工业微生物产生菌得筛选 一般包括两大部分:一就是从自然界分离所需要得菌株,二就是 把分离到得野生型菌株进一步纯化并进行代谢产物鉴别。
3、分离思路
从自然界筛选
B、采样季节:以温度适中,雨量不多得秋初为好。
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处得土约10g,盛入清洁得牛皮纸袋或塑 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得数量与类型尽少变 化,宜将样品逐步分批寄回,以便及时分离。
别出来。
抗生素筛选
6、生产性能得测定
由于纯种分离后,得到得菌株数量非常大,如果对每 一菌株都作全面或精确得性能测定,工作量十分巨大, 而且就是不必要得。一般采用两步法,即初筛与复筛, 经过多次重复筛选,直到获得1~3株较好得菌株,供 发酵条件得摸索与生产试验,进而作为育种得出发菌 株。这种直接从自然界分离得到得菌株称为野生型 菌株,以区别于用人工育种方法得到得变异菌株(亦 称突变株)。
采样。如有人曾在花蜜中分离到一株能耐30%高糖得耐 高渗透压得酵母菌。
(3)含微生物样品得富集培养(优化得过程) ----施加选择性压力分离法

第二章生产菌种的来源

第二章生产菌种的来源

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工业发酵菌种必须具备的基本特征
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; 培养条件如温度、渗透压等易于控制; 抗杂菌和抗噬菌体能力较强; 遗传稳定性高、不易退化; 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)
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4、性能测定(毒性试验)
自然界的一些微生物在一定条件下会产毒; 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,其他均需 2年以上的毒性试 验; 医药卫生上的产品,还须通过安全试验和临床试验,获 得国家的药品生产许可证,方能使用; 生产性能测定; 生理生化特性、发酵周期、产品品种和产量、温度、 pH值、提取工艺等; 经自然界分离筛选获得的有价值的菌种进一步进行人工 选育。
具体方法: 在固体选择培养基中加入酶作用的底物培养微生物,能够 利用此底物的酶产生菌得以生长,并且往往会在其菌落周 围形成一透明圈。 透明圈的大小与酶活力的高低成正相关,可以作为菌种初 筛的判断标准。 如:蛋白酶、脂肪酶、果胶酶、甘露聚糖酶、淀粉酶、纤 维素酶等
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目的微生物筛选方法的研究进展 目前土壤中能够培养的微生物不到总数的1%。 微生物的多样性及资源的开发仍然是今后若干 年的研究重点。 --陈文新院士 分子生物学的实验手段,在微生物鉴别及特定 目标产物的筛选方面发挥了着越来越重要的作 用。如 :16SRNA同源性分析,基因序列分析及 DNA/DNA杂交技术等。
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几种重要生物活性物质产生菌的分离方法 抗病毒药物产生菌:用小平板测定由病毒引起的细胞 变性效果,是一种有用的筛选方法;检测病毒复制中 特有的DNA复制酶和核酸合成酶的酶抑制剂,是另一 种选择性更高的筛选方法。
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生长因子产生菌:通过观察分离菌能否促进营养 缺陷型菌株的生长来检出。 免疫激活剂产生菌:可以用细胞表面酶的抑制法, 筛选免疫激活剂产生菌; 多糖产生菌:可以通过菌落外观的观察来识别 (黏稠)

生产菌种安全管理制度

生产菌种安全管理制度

生产菌种安全管理制度第一章总则第一条为规范和加强菌种的生产管理工作,保障菌种生产安全,维护公共卫生安全,根据相关法律法规和标准,制定本制度。

第二条本制度适用于所有从事菌种生产的单位和个人。

第二章组织机构第三条菌种生产单位应当建立健全菌种生产管理机构,具有菌种生产、监督检验和相关管理经验的人员组成的专业队伍。

第四条菌种生产单位应当设立菌种生产安全管理部门,主要负责制定和实施菌种生产安全管理制度,组织开展菌种生产管理工作。

第五条菌种生产单位应当建立由专业技术人员组成的菌种生产安全管理小组,定期进行安全生产检查和排查,及时发现和处理生产过程中可能存在的安全隐患。

第六条菌种生产单位应当配备必要的生产设备和设施,确保生产过程中的安全生产。

第三章菌种生产过程控制第七条菌种生产单位应当按照国家相关标准和规定,严格执行生产工艺和控制流程,确保菌种生产质量和安全。

第八条菌种生产单位应当建立健全菌种生产记录管理制度,对每一批次的生产过程进行详细记录,确保产品生产过程可追溯。

第九条菌种生产单位应当建立质量检验制度,对每一批次的产品进行检验,确保产品符合国家相关标准和规定。

第十条菌种生产单位应当建立健全的菌种储存管理制度,确保菌种存放在符合要求的环境中,避免污染和交叉感染的发生。

第十一条菌种生产单位应当建立菌种生产安全风险评估制度,定期评估生产过程中可能存在的安全风险,采取措施降低风险。

第十二条菌种生产单位应当建立应急预案,对各类突发事件进行预案制定和演练,保障员工生命安全和企业财产安全。

第四章菌种生产人员管理第十三条菌种生产单位应当严格要求生产人员遵守有关生产操作规程,正确使用生产设备和设施,杜绝违规操作。

第十四条菌种生产单位应当建立健全员工培训制度,定期对生产人员进行培训,提高其安全生产意识和技能。

第十五条菌种生产单位应当建立健全的员工健康监测制度,定期对生产人员进行健康检查,确保员工身体健康。

第十六条菌种生产单位应当建立严格的人员进出制度,保障生产场所的安全。

第二章 生产菌种的来源

第二章 生产菌种的来源

4、其他防线菌生产的抗生素
其他生产的抗生素的防线菌有: 诺卡氏 其他生产的抗生素的防线菌有 : 菌 形 放 线 菌 ( Nocardioform Actinomycetes ) 、 游 动 放 线 菌 ( Actinoplanetes ) 及 足 分 枝 菌 (Maduromyetes)。
5、青霉属(Penicillum) 青霉属(
6、粘细菌(Myxobacteria) 粘细菌(
粘细菌次级代谢产物中抗菌活性物质的检 出率非常高,并且许多都是新发现的抗生素。 出率非常高 , 并且许多都是新发现的抗生素 。 如纤维素堆囊菌( 如纤维素堆囊菌 ( Sorangium cellulosum ) 产 生的大环内酯类抗生素堆囊菌素、 生的大环内酯类抗生素堆囊菌素、
四、有机酸
柠檬酸 :黑曲霉 ,酵母 (解脂假丝酵母 、解脂 复膜孢酵母季也蒙假丝酵母 ) 乳酸 :德氏乳杆菌 、赖氏乳杆菌 、植物乳杆 菌 、米根霉 苹果酸 :黄曲霉 、米曲霉 、寄生曲霉 、华根 无根根霉、 霉 、无根根霉、膜醭毕赤酵母 衣康酸 :土曲霉 、衣康酸曲霉、假丝酵母S-10 衣康酸曲霉、假丝酵母S
青霉菌属于腐生菌, 青霉菌属于腐生菌,广泛生存于土壤和 腐败的水果和蔬菜中。 腐败的水果和蔬菜中。 由于第一个工业化生产的抗生素青霉素是 中发现的, 由青霉属中的Penicillum notatum中发现的, 至今青霉素极其半合成抗生素仍是产量最大、 至今青霉素极其半合成抗生素仍是产量最大、 用途最广的抗生素, 用途最广的抗生素,因此青霉素在抗生素工 业中具有特别重要的地位。 业中具有特别重要的地位。
纤维素酶
纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的 总称。它不是单种酶, 总称。它不是单种酶,而是起协同作用的多组分 酶系。 酶系。 纤维素酶是由绿色木霉、康氏木霉、黑曲霉、 纤维素酶是由绿色木霉、康氏木霉、黑曲霉、 青霉和根霉等菌株经深层发酵制成的酶制剂产品。 青霉和根霉等菌株经深层发酵制成的酶制剂产品。 此外,漆斑霉、反刍动物瘤胃菌、嗜纤维菌、 此外,漆斑霉、反刍动物瘤胃菌、嗜纤维菌、产 黄纤维单孢菌、侧孢菌、黏细菌、 黄纤维单孢菌、侧孢菌、黏细菌、梭状芽孢杆菌 等也能产生纤维素酶。 等也能产生纤维素酶。

微生物菌种

微生物菌种

虽然遗传工程等新的育种方法迅速发展,但诱变育种仍是目 前广泛使用的育种手段。
《发酵工程》
第二章 微生物菌种选育
原始菌株(出发菌株)
活细胞计数 诱变剂处理 活细胞计数 中间培养
突变株分离
诱变预备处 理
初筛 复筛 生产性能试验
工业微生物来源
想菌种保藏机构索取有关的菌株,从中筛选所需
菌株。
从自然界采集分离。
从一些发酵制品中分离目的菌株。
《发酵工程》
第二章 微生物菌种选育
微生物菌种的选择性分离
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;
分离耐高渗透压酵母菌,可到甜果、蜜饯、甘蔗渣堆积处采样
《发酵工程》
第二章 微生物菌种选育
目的微生物富集的一些基本方法
让目的微生物在种群中占优势,使筛选变 富集的目的: 得可能。
富集的三种方案:
定向培养:采用特定的有利于目的微生物富集的
条件(加热、膜过滤等),进行培养。
当不可能采用定向培养时,则可设计在一个分
能分解底物的微生物便会在菌落周围产生透明 圈,圈的大小初步反应菌株利用底物的能力。
分离水解酶产生菌时较多采用,如蛋白酶、淀粉酶、 脂肪酶、核酸酶等;
《发酵工程》
第二章 微生物菌种选育
例如用此法分离产生碱性蛋白酶的芽孢杆菌 土壤经巴氏消毒,以减少不产芽孢的微生物;然 后铺在pH8-9的琼脂培养基(含有均匀的不溶性蛋白 质)表面;碱性蛋白酶产生菌能消化平板上的不溶性 蛋白质,产生一透明圈。
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。

食用菌技术复习题答案

食用菌技术复习题答案

第一章食用菌基础1.名词解释菌丝:在培养基上向各个方向呈辐射状延伸、分支的每一根细线,称为菌丝。

细胞管状,壁薄、透明,细胞内含有一个、两个或多个细胞核。

菌丝体:是由基质内无数纤细的菌丝交织而成的丝状体或网状体。

单核菌丝:由担孢子萌发后,先形成没有隔膜的多核初生菌丝,然后再形成许多隔膜,使之成为每个细胞仅有一个细胞核的菌丝,称为单核菌丝。

双核菌丝:担子菌类食用菌中,单核菌丝仅占很短时间,两个单核菌丝很快结合,发生质配,但不核配,形成每个细胞内含有二个细胞核的菌丝,称双核菌丝。

锁状联合:是双核菌丝细胞分裂的一种特殊形式,先在双核菌丝的顶端细胞的两核之间的细胞壁上产生一个小突起,形似小分枝,分枝向下弯曲,其顶端与细胞的另一处融合,在显微镜下观察,形似一把锁,故称为“锁状联合”菌核:真菌在生活过程中由菌丝密集而形成的块状或颗粒状的休眠体。

菌索:由菌丝密集而成的绳索状的结构。

其外貌与根相似,故又称根状菌索。

子座:由菌丝密集而成的容纳子实体的垫状结构。

子实体:是食用菌的繁殖器官,是由分化的菌丝体组成,能产生孢子的菌体或菇体。

菌褶:菌盖下面辐射状生长的薄片叫菌褶。

孢子:是一种有繁殖功能的休眠细胞,分为有性孢子和无性孢子两大类。

菌柄:位于菌褶下方,是菌盖的支持物。

菌环:有些食用菌在幼小时,菌柄和菌盖之间有一包膜相连,子实体长大时,该膜破裂,一部分留在菌盖边缘,一部分留在菌柄上。

留在菌柄上的称为菌环。

菌托:有些食用菌幼年时,其菌蕾的外包着一层膜。

菌蕾长大,外膜破裂,留在菌柄基部的残膜称为菌托。

同宗配合:由一个担孢子萌发的两条单核菌丝能进行结合而生育后代者,称为同宗结合或自交亲和。

初级同宗配合:由同核体产生的同宗结合,如草菇:细胞内两个核没有遗传性差异。

(次级同宗配合:由异核体产生的同宗结合,如双孢蘑菇:担子上只生两个担孢子,每个担孢子含有一对异核体。

异宗配合:多数食用菌的单核菌丝有性别之分,常用“-”与“+”表示。

第2章 菌种及种子制备.ppt.Convertor

第2章 菌种及种子制备.ppt.Convertor

第二章菌种及种子制备目录第一节、菌种选育第二节、菌种的衰退、复壮及保藏第三节、国内外菌种保藏机构第四节、种子制备菌种选育的理论基础:微生物遗传学、分子遗传学质粒(plasmid):有时也称作核外基因,为非核染色体的共价闭环状DNA分子,具有自主复制功能,并带有某些特殊遗传性状的基因。

质粒据其所具有的性状分为致育因子(F因子)、耐药因子(R因子)等基因(gene):一个含有特定的遗传信息的核苷酸序列,是遗传物质最小功能单位,其物质基础是DNA或RNA自然选育:利用微生物在一定条件下产生自发变异,通过分离、筛选,排除劣质性状的菌株,选择出维持原有生产水平或具有更优良生产性能的高产菌株,达到纯化与复壮菌种、保持稳定生产性能的目的。

其主要原理是把微生物群体分离。

自然选育的方法与步骤:(1)通过表现形态淘汰不良菌株(2)考察目的代谢产物产量(3)进行遗传基因型纯度试验,考察菌种纯度(4)传代稳定性试验:斜面传3-5代诱变育种:指人为地、有意识地将对象生物置于诱变因子中,使该生物体发生突变,从这些突变体中筛选具有优良性状的突变株的过程(提高了菌种发生突变的频率和变异幅度,提高获优机率)常用的诱变剂:物理诱变因子:紫外线、X射线、快中子等化学诱变因子:硫酸二乙酯(DES)、亚硝酸、吖啶橙生物诱变因子:噬菌体、转座子等影响诱变效果的因素:外部环境条件:如温度、氧气、pH、水分出发菌株的选择:生产菌株、野生菌株合适的诱变剂量:大多采用70-80%或更低的致死剂量出发菌株的生理状态:细菌-对数生长期;幼年孢子;营养体; 湿态敏感(106 个/mL孢子悬浮液或108个/mL的菌液)诱变效应的测定:直接法和浓缩法,培养后测定菌株的目的代谢产物量诱变方法:单因子、复合诱变优良突变株的筛选方法:随机筛选或半理性化筛选杂交育种:两个基因型不同的菌株通过接合使遗传重新组合,从中分离和筛选具有新性状的菌株。

原始亲本:用来杂交的野生型菌株,可以是不同谱系的,也可以是相同谱系但代数相差较多的,遗传基础差别要大,特性清楚,遗传标记明显。

《发酵工程》02 工业发酵菌种选育

《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

生产工艺第二章 种子制备 第三节种子的扩大培养

生产工艺第二章 种子制备 第三节种子的扩大培养

第三节 种子的扩大培养
此菌丝即可移到发酵罐作为种子,这称为二级种子罐 扩大培养,也称三级发酵。一般50m3发酵罐都采用三级发 酵。又如生长更慢的菌种,链霉素生产菌种灰色链丝菌, 一般采用三级种子罐扩大培养。在小型发酵罐(5~30L) 中进行试验时,也有采用直接孢子或菌丝体接入罐中发酵 的,这称一级发酵。
第三节 种子的扩大培养
(2)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。
(3)细菌培养物的制备 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。
第三节 种子的扩大培养
3.种子质量的判断 由于菌种在种子罐中的培养时间较短,可供分析的参数 较少,使种子的内在质量难以控制,为了保证各级种子移种 前的质量,除了保证规定的培养条件外,在过程中还要定期 取样测定一些参数以观察基质的代谢变化及菌丝形态是否正 常。在生产通常测定的参数为:①pH;②培养基灭菌后磷、 糖、氨基氮的含量;③菌丝形态、菌丝浓度和培养液外观 (色素、颗粒等);④其他参数,如接前抗生素含量、某种 酶活力等。 用酶活力来判断种子的质量是一种新的尝试,如土霉素 发酵中,种子液的淀粉酶活力与发酵单位有一定关系。从表 2-4可以看出如种子液化淀粉能力强即淀粉酶活力高的,则 接入发酵罐后土霉素发酵单位也高,反之则低。因此,在选 用种子时,用测定种子液中淀粉酶的活力来判断种子质量的 方法是可取的。
种子罐的级数越少,越有利于简化工艺和控制,并可 减少由于多次移种而带来染菌的机会。但也必须考虑尽量 延长菌丝体(培养物)在发酵罐中生物合成产物的时间, 缩短由于种子发芽、生长而占用的非生产时间,以提高发 酵罐的生产率[产物/(ml·h)]。

第二章菌种选育、保藏与复壮

第二章菌种选育、保藏与复壮

(一)样品采集
① 原则
样品来源越广泛,获得新菌种的可能性越大。
② 土壤采样方法
土壤的细有菌机、质放线含菌量:和耕通地风、状菜园况和(近5~郊土25壤cm;深度) 土壤的酵p母H和菌植:果被园状树况根的土壤中;
•pH<7.0 :霉菌、酵母菌居多 地理条霉件 菌:动植物残体及霉腐土层中; 季•p节H7.条0黑件~曲7.霉5::细稻菌场、、谷放物线堆菌积丰处富。
黑曲霉
黑曲霉 栖土曲霉 根霉 毛霉 青霉菌 木霉菌 黄曲霉菌 红曲霉
产物 谷氨酸 肌苷酸 淀粉酶 蛋白酶
葡萄糖异构酶
酒精 单细胞蛋白 乳糖酶 柠檬酸 柚苷酶、酸性蛋白
酶 单宁酶、糖化酶 蛋白酶 糖化酶、甾体激素 蛋白酶 葡萄糖氧化酶 纤维素酶 淀粉酶 糖化酶、红曲色素
用途 食用、医药 食用、医药 葡萄糖、糊精、酒精发酵、啤酒酿造 酱油速酿、饲料
❖ 控制传代次数:不超过7代,易变异的不过5代 ❖ 砂土管、冻干管保藏的原种,开启不能超过3次,以防污染。 ❖ 选择良好保藏方法:保证菌不死、不衰、保存活性及原有典型性状 ❖ 良好的培养条件:注意斜面菌株的培养条件(保藏、活化培养基) ❖ 采用不同类型的细胞进行接种
产孢子霉菌 细菌
二、菌种的复壮
❖ 自然选育的定义
利用微生物在一定条件下产生自发变异,通过分离、筛选,排除劣质性 状的菌株,选择出维持原有生产水平或具有更优良生产性能的高产菌株, 达到纯化与复壮菌种、保持稳定生产性能的目的。其主要原理是微生物 群体分离。
❖ 自然选育的方法
(1)通过表现形态淘汰不良菌株; (2)考察目的代谢产物产量; (3)进行遗传基因型纯度试验,考察菌种纯度; (4)传代稳定性试验:斜面传3-5代。
❖ 菌种退化的主要表现 ① 产量下降,目的代谢产物减少,原料转化率下降; ② 生长速度缓慢,目的代谢产物合成能力下降,发酵周期延长; ③ 产孢子能力变弱,孢子形成数量减少; ④ 抗逆性减弱; ⑤ 形态畸形等。

生产菌种的来源ppt课件

生产菌种的来源ppt课件

2.2 菌种的分离 1 施加选择性压力分离法 2 随机分离方法
2.2.1 施加选择性压力分离法
利用不同种类的微生物对环境和营养要求的不 同,人为控制这些条件,使之利于某类或某种微 生物的生长,而不利于其他种类微生物的生存, 以达到使目的菌种占优势,而得以快速分离纯化 的目的。
分离培养基的效率取决于其养分,pH和加入的 选择性抑制剂等。
在采集的样品中,如果目的微生物是优势 菌,则可以直接分离纯化,但多数情况下不是 优势菌,因此需要设法增加分离菌的数量,这 就需要进行富集培养。
富集培养:又称增殖培养,就是利用不同微生 物生长对环境和培养基的特殊要求,设计选择 性培养基,创造有利的生长条件,使目的微生 物在最适环境中大量繁殖,由原来自然条件下 的劣势种变为人工环境下的优势种,以利于分 离。
丝裂霉素、制霉菌素
• 2.小单孢菌:庆大霉素 • 3.诺卡氏菌:利福霉素、瑞斯托菌素,石
油脱蜡、烃类发酵、污水处理
• 担子菌: • 藻类:螺旋藻,单胞藻生产石油 • 生物工程菌:胰岛素、干扰素等。
二、生物物质产生菌的筛选
2.1.微生物是生物活性物质的丰富资源
微生物是地球上分布最广、物种最丰 富的生物种群,所以微生物现在和将来都 是具有各种生物活性的新产物的丰富资源。
2.1.3.标本的预处理
(1)采用热处理方法减少材料中的细菌数
(2)采用膜过滤和离心的方法浓缩水中的细胞
(3)采用化学方法
(4)诱饵法:将固体基质(如蛇皮、花粉)等加到 待检的土壤或水中,待其菌落长出后再铺平板分 离。
(5)空气搅拌法 :在空气中搅拌,收集孢子沉淀, 如稻草的处理。
2.1.4.富集培养
菌种是发酵成功的内因。若设 备条件已确定, 可通过改良菌种

第二章 食用菌菌种生产技术()

第二章  食用菌菌种生产技术()
将接过组织块的试管放入恒温培养箱中25℃培养
经常检查,及时去除污染菌种
6.胶质菌类组织分离法
无菌水反复冲洗耳片 将耳片切成0.5cm小块
接入培养基上 适温培养
7.菌核的组织分离法
无菌剖开菌核
剖取蚕豆大小的菌核组织块
接到培养基上 适温培养
五、分离菌种的纯化
1.概念
将分离获得的菌种进行再提纯, 从而获得纯菌种的方法
一定不能接触消毒剂,只能用无菌水 反复冲洗后用无菌纱布吸干表面水分
3.孢子采集
常用三角瓶孢子收集法
25℃、24h,出现孢子 粉后取出菇体
(三)孢子分离实例
以双孢蘑菇为例
1.种菇挑选
一般在11月上、中旬,最好选第二潮菇,在菌丝生长 旺盛、无病虫害、出菇均匀、子实体健壮的中层菇床 上,挑选盖厚、色白、圆整、柄粗壮的单生菇作为种 菇。种菇菌盖直径4~8厘米、鲜重100克左右为好。
收集的孢子的生理活性
孢 子
及发育程度不整齐


四极性的食用菌,孢子间


配对的几率只有25%


单孢分离



多孢分离

单孢分离 的菌落
蘑菇、草菇等同宗结合菇类
单孢分离法
平菇、香菇等异宗结合菇类
具单孢结实能力 单孢培养的菌丝,双核化后形成 的双核菌丝一般具有结实的能力
多孢分离法
单个孢子萌发的菌丝无结实能力, 单孢菌丝只有经过交配后才能结实
培养容器及基质 试管斜面培养基
用途 扩大繁殖、菌种保藏
特点
菌丝弱而少、需生长在营养丰富且易于 吸收的培养基上,一般不直接用于栽培
继代 母种
转管后的母种称继代母种, 有代数之分,如F1、F2、F3等

食用菌菌种生产

食用菌菌种生产

• 培养基中的无机盐虽用量不多;但不可缺少,它
主要是酶类的组成成分,调节各种生命代谢活动
常用的有:磷酸二氢钾、硫酸镁、石膏(硫酸钙
)等。
• 生长因子需要量很少,是培养基中的特殊营养物
质,它是维持食用菌正常生长所不可缺少的生长 因素。如马铃薯、 麸皮、米糠等都含有丰富的生 长因子,无需另行添加。配制培养基时加入少量 的B族维生素,对菌丝生长有良好的作用。
• 过程与方法目标:
1.学会菌种质量判断方法。 2.通过无菌操作食用菌培养基的制备。
• 情感态度价值观目标:
提高无菌操作意识;培养实践能力。
菌种按生产程序 一级种 (母种) 二级种(原种)
菌种的类型及关系
在生产中根据菌种的 来源、繁殖代数及生产目 的,把菌种分为母种、原 种和栽培种。分别叫一级 种、二级种、三级种。
离、培养和保藏。
培养基配制的一般原则:
配制培养基时一般应具备以下三个条件, 第一,含有该菌生长发育所必需的营养物质如水分、碳 源、氮源、无机盐、维生素等,并注意各种成分的浓度配比 要合理。 第二,具有一定的生长环境,包括适宜的pH和渗透压等。 第三,必须经过严格的灭菌,使之保持无菌状态。
• 碳源是构成细胞物质的主要元素,也是食用菌生
11塞棉塞
12包报纸
⑧灭菌 用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌。步骤为:加
热升温→压力至0.05MPa时,放气阀打开,排冷气→ 压力13为装0锅,关闭排气阀→继续升温,压力至0.15MPa, 持续20~30min→压力降至0。
14灭菌
⑨摆斜面 灭菌完毕后,让其压力和温度自然降至零后,
立即取出培养基,在清洁的台面或桌面上倾斜摆放, 摆成斜面,一般斜面长度以达斜面
15摆斜面

发酵工程 第二章 发酵工业微生物菌种制备原理和技术

发酵工程 第二章 发酵工业微生物菌种制备原理和技术
第二章 发酵工业微生物菌种 制备原理和技术
发酵工程 工业生产水平的
生产菌种的性能 发酵和提取工艺条件
三个决定要素
生产设备
获得优良的生产菌种是实现高水平发酵工程工 业生产的第一环节。
本章内容
第一节 发酵工业常用的微生物菌种
第二节 自然界中微生物菌种的选择性分离
第三节 微生物菌种的选育
第四节 微生物菌种的退化、复壮和保藏 第五节 工业微生物菌种的扩大培养 第六节 种子培养基及其制备
集的培养物到固体培养基,分离优势微生物的单
菌落。

移种时间是关键,应在所需菌占优势时移种。
连续富集培养(恒化式富集培养)

改变限制性基质浓度来控制两种菌的比生长速率。 用于连续发酵生产的菌种选育特别适合。
固体培养基的使用

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
常用于分离酶产生菌,选择培养基中常含有所
需的基质,以便促使酶产生菌的生长,并在菌落
使目的微生物在种群中占优势,使筛选 1. 目的:
变得可能。
2. 两种方案:
(1)施加选择性压力分离法:采用特定的有利于 目的微生物富集的条件进行培养,使目的微生物 占优势,以实现快速分离纯化的目的。 (2)随机分离法:不能提供任何有助于筛选产生 菌的信息时,只能通过随机分离法进行分离。
(1)施加选择性压力分离法
酵母(既是微生物又是真核细胞)
生长迅速,营养要求不高,易培养; 安全性好; 比哺乳动物细胞操作简单; 具有一定的修饰蛋白的能力。
中国仓鼠卵巢细胞(CHO细胞)表达系统
具有准确的转录后修饰功能; 具有产物胞外分越功能,便于下游产物分离纯化; 具有重组基因的高效扩增和表达能力; 具有贴壁生长特性,也可进行悬浮生长; CHO很少分泌自身的内源蛋白。

食用菌菌种生产

食用菌菌种生产

(二)碳源 单糖(葡萄糖)、双糖(蔗糖、麦芽糖)、
多糖(淀粉)都是菌丝体能利用的有机碳源。
(三)氮源 氮素是构成菌丝细胞中的蛋白质和核酸的主要
元素,而蛋白质和核酸又是细胞质和细胞核的主要 成分,它们在生命活动中起着重要的作用。有机氮 (如氮基酸、蛋白质、尿素)和氨态氮(如硫酸氨等) 都是菌丝细胞所需氮素的主要来源。
第二节 培养基的配制 一、培养基的种类
培养基是指采用人工的方法,将食用菌所需要的各种营 养物质按照一定比例配合而成的营养基质。 培养基可按其物理性状和营养物质的种类两方面进行分类。 (一)根据培养基的物理性状分类
根据培养基制成后物理状态的不同,可分成液体培养基、 固体培养基和固化培养基三种。
1、液体培养基 液体培养基是指将食用菌生长发育所需要的营养物质按
为试管长度的1/5或1/4。操作时应尽量防止培养 基黏在试管口或壁上,若已黏上应立即用纱布或脱 脂棉擦净。
(7)加棉塞、包扎
装好培养基的试管应及时塞上棉塞。棉塞要用未脱脂的 原棉。棉塞要大小均匀、松紧适宜,长度一般为4~5cm,一 般要求2/3留在试管内,1/3露 在试管外。然后把塞好棉塞的 试管,每7~10支捆扎成一把, 用牛皮纸或双层报纸包扎,再 用皮套扎紧或棉线捆好,放入 手提式高压锅内灭菌。
(8)灭菌 用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌。步骤为:加热升
温→压力至0.05MPa时,放气阀打开,排冷气→压 力为0,关闭排气阀→继续升温,压力至0.15MPa, 持续20~30min→压力降至0。
(9)摆斜面 灭菌完毕后,让其压力和温度自然降至零后,立
即取出培养基,在清洁的台面或桌面上倾斜摆放, 摆成斜面,一般斜面长度以达试管全长的1/2-2/3为 宜。
下料的松紧度要求一致,装至瓶肩,压平表面,用 直径1. 5cm的锥形捣木的尖端,在瓶内或袋中央打1 个孔,其深度要临近瓶底,有利料中通气和固定菌 种块的作用。然后用干布擦净瓶口,用牛皮纸、塑 料布扎口,或用棉塞塞住。以塑料袋代替瓶装料时, 应配制适量的木屑培养基,要求袋的厚薄均匀、无 砂眼,并要消除料中的尖利杂物后才可装料,边装 边压实,装止离袋口4~5cm处,加口圈再用纸扎口 即可。
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接种设备 接种箱,超净工作台 接种工具:接种铲、接种锄、接种钩
培养设备 恒温培养箱;生化培养箱 培养室
菌种制作技术
母种制作技术 培养基:常用PDA培养基,有特殊需要时,可用 玉米水,麦麸水,或在PDA中加入1%-3%的蛋白胨。 制种过程 培养基的配制 分装 培养基灭菌 转管扩大 培养 母种
母种常用培养基配方 1 . PDA 培 养 基 配 方 : 马 铃 薯 ( 去 皮 ) 200g ; 蔗 糖 20g;琼脂18~20g;自来水1000ml;此培养基适合绝大 多数可栽培种类,不同的种类菌丝长势不同。生产上常 用。 2.玉米水培养基:玉米水1000ml,蛋白胨3%;蔗糖20g; 磷酸二氢钾0.5%,硫酸镁0.5%;琼脂18~20g。
菌种的一般生产流程
保藏菌种 引进菌种 菌种活化 检查
母种生产
栽培种生产
原种生产
母种转管 扩大培养
菌种生产设备、 菌种生产设备、器材 设备 制种设备 原料处理设备:切片粉碎机(木材,秸秆粉碎) 原料处理设备:切片粉碎机(木材,秸秆粉碎)、 过筛机、拌料机、 过筛机、拌料机、装瓶或装袋机
菌种生产器具 试管、三角瓶、培养皿、漏斗、烧杯、酒精 灯、菌种瓶、折角菌种袋,棉花、无棉盖体,天 平、杆秤、磅秤、量杯、量筒等。
一级菌种制作技术 —菌种的培养、保藏 菌种的培养、 菌种的培养
继代低温保藏法 食用菌在适宜的温度范围内,温度越高菌丝的代谢能力越强,菌种越 容易衰老。低温保藏就是将培养好的菌株放在冰箱中低温保藏,降低其代 谢强度,延长菌种的生活力。同时也防止空气中的杂菌污染。 继代低温保藏的方法:冰箱中低温保藏(一般要求温度在4~6℃)。菌 继代低温保藏的方法 株用塑料纸包扎,2~3个月转管一次,选用营养丰富的培养基。 注意事项: ① 定期检查。如果发现保藏的菌种被污染应立即重新分离纯化。 ② 制种或转管时要贴好标签,以防搞乱。 ③ 对不耐低温的菌种,如草菇在5℃时菌丝会死亡,应置于10~15℃ 下保藏。 继代低温保藏的缺点:保藏时间较短,经常转管会造成误差和污染, 继代低温保藏的缺点 遗传性状也容易在每次转管的过程中发生变异。
食(药)用品种来源:
资源的收 集
资 源 采 集
品种 人工分离
菌株 保藏 菌种活化
育种 品种栽培Fra bibliotek菌种生产
菌种生产类型及生产流程 菌种类型
食用菌菌种常用三级扩大培养的方式来生产 食用菌菌种 常用三级扩大培养的方式来生产, 所以通常把菌 常用 三级扩大培养的方式来生产, 种分为一级菌种、二级菌种和三级菌种。 种分为一级菌种、二级菌种和三级菌种。 一级菌种(母种) 分离培养,筛选, 一级菌种(母种):分离培养,筛选,选育后具有优良性状的纯 菌丝体,常在试管斜面上培养,也称为试管种或母种。 菌丝体,常在试管斜面上培养,也称为试管种或母种。 二级菌种(原种) 由母种扩大培养的菌种, 二级菌种(原种):由母种扩大培养的菌种,原种常采用麦粒或 玉米粒生产。 玉米粒生产。 三级菌种(栽培种) 由原种扩大培养而来, 三级菌种(栽培种):由原种扩大培养而来,三级种的生产需要 根据具体的栽培对象选择营养适当,成本低廉的材料生产; 根据具体的栽培对象选择营养适当,成本低廉的材料生产;
消毒灭菌设备:小型高压灭菌锅(母种生产) 消毒灭菌设备:小型高压灭菌锅(母种生产); 立式高压灭菌锅(原种生产) 立式高压灭菌锅(原种生产);卧式高压灭菌锅 栽培种生产) 常压灭菌锅(栽培种生产) (栽培种生产);常压灭菌锅(栽培种生产)。 用于培养基灭菌,无菌水制作等。 用于培养基灭菌,无菌水制作等。
二、三级菌种制作技术 —二、三级菌种培养基的配制
(三)培养基配制的具体方法及步骤 1.称料 先称主料,再称辅料 2.拌料 3.调节pH值 4.分装培养料 5. 清洁(洗或擦)瓶、袋外壁。 6.封口
二、三级菌种制作技术 —二、三级菌种的接 种
1.灭菌方法及要求 高 压 蒸 汽 灭 菌 : 压 力 1.5kg/cm3 , 温 度 126 ~ 128℃,时间1~1.5h(谷粒和经过堆制发酵的粪草培 养基应达到2~2.5h)。 常压蒸汽灭菌:100℃,保持10~12h(攻头,控 中间,保尾) 2.灭菌效果检验 随机取几瓶(袋)置于25~30℃温度下空白培养 4~6天,会出现以下情况:全部感杂、少数感杂、全 部没有杂菌。 3、高压蒸汽灭菌锅的使用方法 基本与手提式高压灭菌锅相同。
一级菌种制作技术 —菌种分离
(一)菌种分离的概念 菌种分离:用无菌操作的方法将所需要的食用菌 从混杂的微生物群体中单独分离出来的过程。 通过菌种分离得到的纯菌丝体即为一级菌种。 (二)菌种分离的关键 严格按无菌操作规程进行 无菌操作:任何一个操作过程都要注意避免把其 它任何无关的菌体带入到培养基中。注意二点: 1.严格树立无菌观念;2.严格遵循无菌操作规程。
一级菌种制作技术 —菌种的纯化
一级菌种的纯化:是指对分离获得的菌种进行 再提纯,成为生产所需要的菌种的方法。 1.菌丝的再提纯 再提纯时,可选用菌落生长速度较为一致的菌 丝体作为再提纯对象,用消毒的接种铲切取菌丝的 前端部分(连同培养基一起),转移到新的培养基 上培养。如果菌丝生长稀疏,也可采用单根菌丝分 离法。经过几次的切割移植,逐渐挑选生长良好的 无杂菌菌株,从而获得纯菌种。
二、三级菌种制作技术 —二、三级菌种培养基的配制
(一)二、三级菌种培养基配制原则 1.选择适宜的营养物质。 2.营养物质间配制的比例要恰当。 3.选择经济实用、来源广泛的原料。 4.适宜的pH值和含水量。
二、三级菌种制作技术 —二、三级菌种培养基的配制
(二)培养基常用的配方 1.木屑培养基:阔叶树木屑78%,麸皮(或米 糠)20%,蔗糖1%,石膏粉1%。这是常见的木屑培养 基配方。适于制作香菇、平菇、黑木耳、金针菇、 滑菇、灵芝、猴头菇等多种木腐型菌种。 2.棉籽壳培养基:棉籽壳78%,麸皮(或米糠) 20%,蔗糖1%,石膏粉1%。适用于制作金针菇、 平菇、凤尾菇、草菇、银耳、黑木耳、猴头菇等菌 种。
一级菌种制作技术 —复习思考题
1.什么是一级菌种?简述一级菌种制作的工艺 流程。 2.一级菌种培养基常用的配方是什么?简述其 制作过程 3.名词解释:消毒、灭菌、提纯。 4.如何对一级菌种培养基进行灭菌?如何检验 其灭菌效果? 5.什么是菌种分离?菌种分离有哪几种方法? 6.简述组织分离法的操作过程。 返回 7.为什么要进行出菇试验? 8.什么叫转管?为什么要转管? 9.什么是无菌操作?怎样才能做到无菌操作?
一级菌种制作技术 —菌种分离
(三)菌种分离的设备 1.接种箱:操作规程 2.净化工作台:操作规程 3.接种室:操作规程 (四)菌种分离的方法 食用菌的分离方法很多,常用的有组织 分离法、孢子分离法和基内菌丝分离法三 种。
一级菌种制作技术 —菌种分离
(四)菌种分离的方法 1.组织分离法 . (1)概念 将食用菌的部分组织移接到斜面培养基上获得纯培养的方法。 (2)特点: ① 属于无性繁殖,能保持原有菌株的优良种性,是获得纯 菌种的常用方法,且简单易行。 ② 适用于大型肉质子实体,适用于孢子不易萌发的菌类。 ③ 若种菇感染病毒,不易脱毒。 (3)操作过程(以伞菌类为例) 种菇选择—种菇消毒—切取组织块—移接组织块至斜面 中央—培养(25℃左右)
一级菌种制作技术 —菌种的培养、保 菌种的培养、

(一)培养 培养条件:25℃左右、干净、干燥、黑暗、通风 培养设备:电热恒温培养箱 (二)保藏 1.菌种保藏的目的:菌种由于传代次数过多,培养时间过长,或因不利的 外界环境条件的影响,常常会导致菌种衰退,丧失其优良性状。因此,在 一定的时间范围内要使菌种的生活力、纯度和优良性状稳定地保存下来, 就必须采用相应的措施,做好菌种保藏工作。 2.菌种保藏(概念):是创造一个特定环境条件,降低菌种的代谢活动, 使其处于休眠状态,在一定的保藏时间内保持原有的优良性状,防止菌种 退化,降低菌种的衰亡速度,防止杂菌污染,而当使用时,提供合适的条 件,能重新恢复正常生长繁殖。 3.菌种保藏的原理:是采用干燥、低温、冷冻或减少氧气供给等方法,降 低菌种的代谢强度,终止其繁殖,并保证原来菌种的纯度。 4.传统的保藏方法:有继代培养低温保藏法,矿油保藏法,冷冻干燥保藏 法,液态氨超低温保藏法等。
一级菌种制作技术 —菌种分离
(四)菌种分离的方法 基内菌丝分离法(基质分离法) 3.基内菌丝分离法(基质分离法) 概念:从生长子实体的培养基中分离菌丝获得纯培养的方法。 特点:易感染杂菌。 基内菌丝分离法一般只在下列情况下采用: ① 子实体已腐烂,但又必须保留该种菌种。 ② 有些子实体小而薄,用组织分离法和孢子分离法较困难。 ③ 还有一些菌类如银耳菌丝,只有与香灰菌丝生长在一起 才能产生子实体,如果要同时得到这两种菌丝的混合种,也 只能采用基内菌丝分离法进行分离。
一级菌种制作技术 —菌种分离
(四)菌种分离的方法 2.孢子分离法 (1)概念 利用子实体产生的成熟有性孢子分离培养获得纯菌种的 方法。 (2)特点 ① 属于有性繁殖,后代易发生变异,可用此法培育新 品种。 ② 分离过程较复杂,适用于胶质菌类和小型伞菌。 (3)操作过程 孢子的采集 孢子的分离 孢子的萌发
第二章 食(药)用菌制种技术
用菌资源:可利用的大型的可食用或药用的真菌, 食(药)用菌资源:可利用的大型的可食用或药用的真菌,绝大多 数是担子菌,少部分是子囊菌,如块菌,羊肚菌,虫草; 数是担子菌,少部分是子囊菌,如块菌,羊肚菌,虫草; 用真菌菌种:是指人工培养的以保藏、试验、栽培为目的, 食(药)用真菌菌种:是指人工培养的以保藏、试验、栽培为目的, 遗传性状相对稳定的食(药用)菌的繁殖材料, 遗传性状相对稳定的食(药用)菌的繁殖材料,这种繁殖 材料可以是孢子或菌丝。 材料可以是孢子或菌丝。科研和生产中的菌种大多数是真 菌的菌丝体。 菌的菌丝体。 食用菌菌株: 人工培养后保存的某种食( 用菌的纯后代 用菌的纯后代, 食用菌菌株 : 人工培养后保存的某种食 ( 药 )用菌的纯后代, 主要 用于品种的选育,遗传特性研究等。 用于品种的选育,遗传特性研究等。 食用菌品种:多个菌株经过筛选、杂交、诱变等过程, 食用菌品种:多个菌株经过筛选、杂交、诱变等过程,具有优良性 可用于栽培的食用菌菌株。 状,可用于栽培的食用菌菌株。
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