工业微生物资源
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2)有利用广泛来源原材料的能力,并对发酵原料成分 的波动敏感性较小。使发酵可以采用价格便宜、来源广 泛的原料;同时能够高效地将原料转化为产品。
3)对需要添加的前体物质有耐受能力,并且不能将这 些前体物质作为一般碳源利用。
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2、 抗逆性强 包括抗杂菌、抗噬菌体以及耐高温等。 生产菌种的生长温度应选择温度尽可能高 于40℃的菌种,这可以大大降低大规模发 酵的冷却成本。因此,用这一温度来分离 培养高温生产菌在经济上是有利的。
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2、保藏机构可以提供已知特征的微生物,但 不一定包含所希望得到的特征,所以需经过 筛选。但是工业微生物学者也可从菌种保藏 委员会中索取。尽管购买菌种的性能一般比 较弱,但可作为模型来改良和发展,然后再 用于评定天然分离株。
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3、 购买菌种可以省时省力,但工业上真正有价值 的菌种,国(内)外机构往往要价苛刻。 例Ⅰ:某味精厂打算买日本的谷氨酸生产菌菌种, 日方要价300万美元,还需从产值中提成5%; 例Ⅱ:我国转让给瑞士罗士公司的VC二步法发 酵新工艺,包括菌种,售价550万美元。
与ATCC同为美国有名的菌种保藏机构。
3. Centra-albureau Voor Schimmel cultures,CBS
(荷兰菌种保藏中心)
以保藏Fugi为主。
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4. Academic Science,AS(中科院菌Hale Waihona Puke Baidu保藏中心) AS是综合保藏机构,同时编有菌种目录
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3、 遗传性状稳定和易于遗传操纵控制 形态、生理生化特征,经济性状稳定,以
利于发酵过程的控制和保证发酵产品质量 的稳定,同时有利于实施最佳的工艺控制。
菌种要易于遗传修饰(野生型菌株较易修 饰),以便于菌种质和量的遗传改造及提 升。
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4、菌种的适应性强 菌种与采用的设备以及与所采用的发酵法
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三 菌种的保藏方法
(一). 实验室最常用的保藏方法
表2.1 7种常用菌种保藏方法的比较
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(二). 我国菌种机构的保藏法: 1、冰箱保藏法: 在固体斜面上定期移植传代(4--5℃)。 2、 石蜡油封藏法: 室温下或冰箱中。 3、 冷冻干燥法:一般温度愈低则保藏效果越好。 液氮温度(-195℃)比干冰温度(-70℃)好, -70℃又比-20℃、4℃要好。
第二章 工业微生物资源
学习目的与要求: 了解重要的工业微生物资源的获得途径,常用的菌种保藏方法, 掌握筛选工业发酵菌种应考虑的重要指标;微生物筛选(选择性) 分离的原理;菌种的退化、复壮原理 。
重点:菌种的保藏,重要工业微生物的分离、菌种的退化、复壮 。 难点:重要工业微生物的分离
基本内容 第一节 工业菌种的保藏 第二节 重要工业微生物的获得 第三节 微生物筛选(选择性)分离的原理 第四节 菌种的退化、复壮
一般来说,优良的生产菌种应该具备如下 的基本特性(或在筛选所需菌株时宜考虑 的一些重要指标)
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1、菌种营养特性优良(营养要求不苛刻)
1)在发酵过程中,常会遇到要求用廉价的培养基,这 样可以降低生产成本,提高产品的市场竞争力。如用甲 醇作为能源,一般用含有这种成分的分离培养基便筛选 出能适应这种养分的菌种。又如使用天然纤维素材料做 培养基。
ATCC (美国典型菌种保藏中心)
ATCC是综合的保藏机构,亦出有保藏目录,发行全世界。
除各大类微生物外还保藏细胞株等。
2. Northern Utilization Research Branch,U.S Department Agriculture,
NRRL(美国农业部北部研究分所)
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第二节 重要工业微生物的获得
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微生物工程的工业生产水平由三个要素所决定, 生产菌种的性能 发酵及提纯工艺条件 生产设备 其中优良的菌种是最重要的。
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一、重要工业微生物获得的途径
从已保藏的菌种中获得
从保藏机构购买 从自然环境中采样分离
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二、筛选所需菌株时宜考虑的重要指标
(一)作为工业发酵菌种的前提 值得注意的是,我们要求获得高产菌株的同时, 还应考虑:
① 纯培养 ② 无毒菌株 ③ 产品无毒 ④ 推广大生产过程时的经济效益;
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(二)优良的生产菌种应具有的重要特性
一个菌种能否满足工业生产的实际需要, 是否有工业生产价值是极为重要的。工业 生产实际对生产菌种自身的特性提出了许 多要求,这些要求也就成为了评价生产菌 种优劣的标准和菌种选育工作的研究目标。
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第一节 工业菌种的保藏
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一、保藏必须保证做到:
① 存活 ② 纯培养
形态 ③ 保持菌种的性状稳定 培养特征
生理特性 经济性状的稳定 ④ 防止自然突变累积的退化
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二、国内外保藏机构
1.American Type Culture Collection ,
Bacteria : AS1.000; Yeast : AS2.000; Mould : AS3.000; Actinomycetes:AS4.000;
5. 中科院林业土壤研究所菌种资源组 菌种编号为:
Bacteriac:B1.000; Actinomycetes:A1.000; Yeast :Y1.000; Mould :F1.000;
的类型要适合,且具有良好的适应性
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5、菌种生产能力强 菌种转换基质成产品的能力强以及每单位时
ATCC
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每种途径各有利弊: 1、环境中含有无数的微生物,但其中很少是您满
意的,且从环境中分离很费事,须经大量研究和 改造后,方能发现和获得优良菌种(节省钱,适 合中国国情)。
理想的分离步骤是从土壤环境开始的,土壤中 富于各种所需的菌。设计的分离步骤应有利于具 有工业重要特性的菌的生长,如加入某些对其他 类型菌生长不利的化合物或采用选择性培养条件。
3)对需要添加的前体物质有耐受能力,并且不能将这 些前体物质作为一般碳源利用。
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2、 抗逆性强 包括抗杂菌、抗噬菌体以及耐高温等。 生产菌种的生长温度应选择温度尽可能高 于40℃的菌种,这可以大大降低大规模发 酵的冷却成本。因此,用这一温度来分离 培养高温生产菌在经济上是有利的。
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2、保藏机构可以提供已知特征的微生物,但 不一定包含所希望得到的特征,所以需经过 筛选。但是工业微生物学者也可从菌种保藏 委员会中索取。尽管购买菌种的性能一般比 较弱,但可作为模型来改良和发展,然后再 用于评定天然分离株。
第12页/共62页
3、 购买菌种可以省时省力,但工业上真正有价值 的菌种,国(内)外机构往往要价苛刻。 例Ⅰ:某味精厂打算买日本的谷氨酸生产菌菌种, 日方要价300万美元,还需从产值中提成5%; 例Ⅱ:我国转让给瑞士罗士公司的VC二步法发 酵新工艺,包括菌种,售价550万美元。
与ATCC同为美国有名的菌种保藏机构。
3. Centra-albureau Voor Schimmel cultures,CBS
(荷兰菌种保藏中心)
以保藏Fugi为主。
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4. Academic Science,AS(中科院菌Hale Waihona Puke Baidu保藏中心) AS是综合保藏机构,同时编有菌种目录
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3、 遗传性状稳定和易于遗传操纵控制 形态、生理生化特征,经济性状稳定,以
利于发酵过程的控制和保证发酵产品质量 的稳定,同时有利于实施最佳的工艺控制。
菌种要易于遗传修饰(野生型菌株较易修 饰),以便于菌种质和量的遗传改造及提 升。
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4、菌种的适应性强 菌种与采用的设备以及与所采用的发酵法
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三 菌种的保藏方法
(一). 实验室最常用的保藏方法
表2.1 7种常用菌种保藏方法的比较
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(二). 我国菌种机构的保藏法: 1、冰箱保藏法: 在固体斜面上定期移植传代(4--5℃)。 2、 石蜡油封藏法: 室温下或冰箱中。 3、 冷冻干燥法:一般温度愈低则保藏效果越好。 液氮温度(-195℃)比干冰温度(-70℃)好, -70℃又比-20℃、4℃要好。
第二章 工业微生物资源
学习目的与要求: 了解重要的工业微生物资源的获得途径,常用的菌种保藏方法, 掌握筛选工业发酵菌种应考虑的重要指标;微生物筛选(选择性) 分离的原理;菌种的退化、复壮原理 。
重点:菌种的保藏,重要工业微生物的分离、菌种的退化、复壮 。 难点:重要工业微生物的分离
基本内容 第一节 工业菌种的保藏 第二节 重要工业微生物的获得 第三节 微生物筛选(选择性)分离的原理 第四节 菌种的退化、复壮
一般来说,优良的生产菌种应该具备如下 的基本特性(或在筛选所需菌株时宜考虑 的一些重要指标)
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1、菌种营养特性优良(营养要求不苛刻)
1)在发酵过程中,常会遇到要求用廉价的培养基,这 样可以降低生产成本,提高产品的市场竞争力。如用甲 醇作为能源,一般用含有这种成分的分离培养基便筛选 出能适应这种养分的菌种。又如使用天然纤维素材料做 培养基。
ATCC (美国典型菌种保藏中心)
ATCC是综合的保藏机构,亦出有保藏目录,发行全世界。
除各大类微生物外还保藏细胞株等。
2. Northern Utilization Research Branch,U.S Department Agriculture,
NRRL(美国农业部北部研究分所)
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第二节 重要工业微生物的获得
第8页/共62页
微生物工程的工业生产水平由三个要素所决定, 生产菌种的性能 发酵及提纯工艺条件 生产设备 其中优良的菌种是最重要的。
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一、重要工业微生物获得的途径
从已保藏的菌种中获得
从保藏机构购买 从自然环境中采样分离
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二、筛选所需菌株时宜考虑的重要指标
(一)作为工业发酵菌种的前提 值得注意的是,我们要求获得高产菌株的同时, 还应考虑:
① 纯培养 ② 无毒菌株 ③ 产品无毒 ④ 推广大生产过程时的经济效益;
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(二)优良的生产菌种应具有的重要特性
一个菌种能否满足工业生产的实际需要, 是否有工业生产价值是极为重要的。工业 生产实际对生产菌种自身的特性提出了许 多要求,这些要求也就成为了评价生产菌 种优劣的标准和菌种选育工作的研究目标。
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第一节 工业菌种的保藏
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一、保藏必须保证做到:
① 存活 ② 纯培养
形态 ③ 保持菌种的性状稳定 培养特征
生理特性 经济性状的稳定 ④ 防止自然突变累积的退化
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二、国内外保藏机构
1.American Type Culture Collection ,
Bacteria : AS1.000; Yeast : AS2.000; Mould : AS3.000; Actinomycetes:AS4.000;
5. 中科院林业土壤研究所菌种资源组 菌种编号为:
Bacteriac:B1.000; Actinomycetes:A1.000; Yeast :Y1.000; Mould :F1.000;
的类型要适合,且具有良好的适应性
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5、菌种生产能力强 菌种转换基质成产品的能力强以及每单位时
ATCC
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每种途径各有利弊: 1、环境中含有无数的微生物,但其中很少是您满
意的,且从环境中分离很费事,须经大量研究和 改造后,方能发现和获得优良菌种(节省钱,适 合中国国情)。
理想的分离步骤是从土壤环境开始的,土壤中 富于各种所需的菌。设计的分离步骤应有利于具 有工业重要特性的菌的生长,如加入某些对其他 类型菌生长不利的化合物或采用选择性培养条件。