1、 第二章 工 业 微生物菌种 选育、制 备 与保藏 1一、微生物的特性q 有些微生物能在 厌 氧的条件下生 长q 有些微生物能 够 利用 简单 的有机物和无机物 满 足自身的生 长q 有些微生物能 进 行复 杂 的代 谢q 有些微生物能利用 较 复 杂 的化合物q 有些微生物能在极端的 环 境下生 长第一 节 工 业 微生物菌种来源2二、工 业 化菌种的要求q 能 够 利用廉价的原料, 简单 的培养基,大量高效地合成产 物q 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q 遗传 性能要相 对稳 定q 不易感染它种微生物或噬菌体q 产 生菌及其 产 物的毒性必 须
2、考 虑 (在分 类 学上最好与致病菌无关)q 生 产 特性要符合工 艺 要求3三、工 业 微生物菌种的来源 选 种(自然 选 育) : 从自然 样本中通 过筛选 与分离 获 得; 育种( 遗传 育种):在 实验 室中 对 保藏的微生物菌株 进 行 遗传 改良 获 得4天然菌种 诱变 菌种 重 组 菌种 遗传 修 饰生物体GMO通 过 自然筛选 和分离 获 得的工 业 菌种;通 过 物理、化学等 诱变剂 在 实验 室人工 诱变 自然 筛选 与分离的菌株所获 得 产 量或 /和性状改善的工 业 菌种 ;通 过遗传重 组 技 术对 菌种 进行定向 遗传 改良 获得的工 业菌种;经 外源基因 导 入并
3、因此 发生 遗传 整合和性状改 变 的生物体四、工 业 微生物菌种的分 类5p 由于 发 酵工程本身的 发 展以及 遗传 工程的介入, 藻 类( alga)、病毒( virus) 等也正在逐步地 变为 工 业 生 产 用的生物。p 尽管如此,目前人 们对 微生物的 认识还 是十分不 够 的。已 经 初步研究的不超 过 自然界微生物 总 量的 10%左右。p 微生物的代 谢产 物据 统计 已超 过 一千三百多种,而大规 模生 产 的不超 过 一百多种;p 微生物 酶 有近千种,而在工 业 上利用的不 过 四五十种。可 见 潜力是很大的。p 在工 业 生 产 中常用的微生物主要有 细细 菌、酵母菌
4、、霉菌菌、酵母菌、霉菌和放和放 线线 菌菌 。62.1.1 工 业 生 产 常用微生物菌种及特性(一) 细 菌醋酸菌不生芽 孢 、革 兰 氏阴性,好气,分两个菌群。一个称为 醋 单 胞菌 (Acetomonas)或葡萄糖杆菌(Gluconobacter)。另一群 为醋酸杆菌。醋酸菌 显 微形 态7假 单 胞菌能 发 酵 产 生 维 生素B12、丙氨酸、葡萄糖酸、色素、 -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。8乳酸菌由糖 类 生成乳酸的一 类细 菌。包括 链 球菌 (Streptococcus)、四 联 球菌 (Pediococcus
5、)、明串珠菌 (Leuconostoc)、乳杆菌(Lactobacillus)等属。分两个 亚 族: 链 球菌 亚 属(Streptococeae),具同型 发 酵、异型 发 酵;乳杆菌 亚 属(Lactobacilleae)。应 用:乳酸、干酪、奶子酒、 发 面、泡菜、酸奶等的制作。9大 肠 杆菌以埃希氏大 肠 杆菌 (Escherichia coli)、 产 气气杆菌(Aerobacteraerogenes)等 为 代表。 这类细 菌的存在表明有动 物排泄物 污 染的可能。 进 行谷氨酸定量分析,生 产 天冬氨酸、 苏 氨酸和 缬 氨酸等。大 肠 杆菌 经 常用作分子生物学的研究材料。 10