发酵工程-工业发酵常见菌种

放线菌（链霉素四 环素；红霉素等）
真菌（青霉素、头孢等） 一些产芽孢的细菌
植物或动物来源
50、60年代以氨基酸发酵为代表的代谢控制发酵，是发酵 工业发展历史上的一个转折点：
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。
（1）能够利用简单的原料、廉价的培养基， 大量高效地合成产物。
（2）有关合成产物的途径要尽可能的简单， 或者说菌种改造的可操作性要强。
（3）遗传性能要相对稳定。
（4）不易感染他种微生物或噬菌体。 （5）必须考虑产生菌及其产物的毒性。 （6）菌种特性要与工艺控制的配套相适应。
抗生素是次级代谢产物，需要生物体进行复杂的代谢，目 前发现的生物来源如下：
谷氨酸：谷氨酸棒杆菌 其他氨基酸的产生菌几 一般来源于天然 乎都是从短杆菌和棒杆 微生物的反复诱 菌通过诱变育种或基因 变和筛选 工程技术获得
（二） 真核细胞表达系统 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； 理想的分泌型表达载体
与抗生素生产有关 与氨基酸生产有关的微 与酶制剂生产有
的微生物
生物
关的微生物
大约80%抗生素来 源于放线菌，而这 些放线菌大多是链 霉菌，其他来源于 霉菌和细菌。
α—淀粉酶：黑曲霉、米曲霉、米根酶、枯草牙孢杆菌和 地 衣 牙 孢 杆 菌 , 解 淀 粉 芽 孢 杆 菌 , 嗜 热 脂 肪 芽 孢 杆 菌 -----GB2760-2011
（一）原核生物：大肠杆菌（1977年Boyer）、芽孢杆菌、 沙门氏菌
生长迅速、蛋白产量高； 表达蛋白的纯化、分离及分析快速； 外源基因的导入相对容易； 已建立了整套表达理论及技术 操作简单，费用低廉
AK:天冬氨酸激酶 HD:高丝氨酸脱氢酶 HT:高丝氨酸转乙酰酶
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
谷氨酸发酵的菌种： 棒杆菌属，短杆菌属、节杆 菌属或wk.baidu.com杆菌属的棒型细菌
其它氨基酸生产菌：常规菌种一般也是以谷氨酸生 产菌选育而成；工程菌，大肠 杆菌，枯草芽孢杆菌
开发一个新酶，都要经过一系列研究的毒理试验。关于食 品用酶，美国需要得到FDA的批准。目前已同意使用的仅 仅少数微生物能用于生产食品用酶。
发酵技术是利用生物材料生产产品的技术，适宜生物材 料的选取是发酵技术实现的第一个环节。
种子 菌种
种子制备
发酵技术最初一般基于微生物的利用，但是现 在在传统微生物的基础上，基因工程重组的微生物 以及动植物细胞等生物材料的应用大大拓展了发酵 技术的应用范围。本节主要介绍发酵过程中微生物 的来源。