担子菌就是人们常说的菇类（mushroom）微生物。
担子菌资源的利用正引起人们的重视，如多糖、 橡胶物质和抗癌药物的研发。
6、藻类（alga）
• 藻类中隶属原核微生物的蓝绿藻是最早的光合放氧生物， 对地球表面从无氧的大气环境变为有氧环境起了巨大的作 用。有不少蓝藻（如鱼腥藻）可以直接固定大气中的氮， 以提高土壤肥力，使作物增产。还有的蓝藻为人们的食品， 如著名的发菜和普通念珠藻（地木耳）、螺旋藻等。 • 用藻类将CO2转变为石油，培养单胞藻或其他藻类而获得 石油，可占细胞干重的5%～50%，合成的油与重油相同， 加工后可转变成汽油、煤油和其他产品。
2、酵母菌
——毕赤酵母属（Pichia）
此菌分解糖的能力弱，不产生酒精。能氧化酒精， 能耐高或较高浓度酒精。常使酒类和酱油产生白 花，形成浮膜，为酿造工业中的有害菌，如粉状 毕赤氏酵母。 但其中的甲醇毕赤酵母却应用在基因工程菌中， 用以表达基因工程蛋白。
3、工业上常用的霉菌
——曲霉属（Aspergillus）
• • • • • • 1、细菌 2、酵母菌 3、霉菌 4、放线菌 5、担子菌 6、藻类
1、细菌类
2、酵母菌
——酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）
酿酒酵母的应用： 传统的发酵行业，如啤酒、白酒、果酒、酒精、药用酵母片以及制 造面包等，所以又称为酿酒酵母
近年来，提取核酸、麦角固醇、细胞色素C、凝血质和辅酶A等。由 于酵母菌体内的维生素、蛋白质含量较高，食用安全，所以啤酒酵 母作为一种单细胞蛋白(SCP)可作食用、药用和饲料用酵母。它的转 化酶可用于转化蔗糖，制造酒心巧克力。在维生素的微生物法测定 中，啤酒酵母常被用于测定生物素、泛酸、硫胺素、肌醇等的含量。
是单产高的营养缺陷型突变菌株或调节突变菌株或野生菌株，最 好还是抗噬菌体能力强的菌株
菌种纯粹，不易变异退化，以保证稳定性
菌种不是病原菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素（包括 抗生素、激素、毒素等），以保证安全
类型：包括细菌、酵母菌、霉菌和放线菌等类群，还有担子菌及藻类等
一、工业发酵常见的微生物种类
采用涂布法和影印平 板法，取分离的单菌 落进行鉴定和小型发 酵试验
本章主要内容
• 第一节 微生物发酵工业的菌种类型及来源 • 第二节 微生物发酵高产菌种选育
自然选育 诱变育种 杂交育种 原生质体融合 基因工程育种
• 第三节 菌种的退化和菌种保藏
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、诱变育种
• 定义：诱变育种是利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的 微生物细胞群，促使其突变率大幅提高，然后采用简便、 快速和高效的筛选方法，从中挑选少数符合育种目标的突 变株用于生产和研究。诱变育种除能提高产量外，还可达 到改善产品质量、扩大品种和简化生产工艺的目的，该方 法简单、快速、收效显著仍被广泛采用。 • 原理：染色体畸变和基因突变两大类。 • 诱变剂：能够提高生物突变频率，扩大变异幅度的物质。 包括物理、化学诱变剂及生物诱变因子。 物理诱变剂：射线如紫外线、X-射线、γ-射线、快中子。 使用最方便且安全的是紫外线。 化学诱变剂：碱基类似物、与碱基反应的物质。使用最多、 最有效的是烷化剂。 生物诱变剂：噬菌体、转座子。
土样的采集方法
使预被分解的物质成为唯一的碳源或氮源 pH7.0～7.5适于细菌和放线菌，pH4.5 ～6适于霉 菌和酵母 40℃利于放线菌孢子萌发，却不利于细菌生长 限制通入氧气使厌氧菌数量增加
采用平板划线法和稀 通过压力（高温、高压、抗生素）使非目的的 释法，以时间为变量， 类群比例减少 进行纯种分离
主要涉及种： 黑根霉、华根霉、 米根霉
3、工业上常用的霉菌
——毛霉属（Mucor）
毛霉的主要用途： 腐乳、酱油、豆豉，转化甾族化合物
4、放线菌
• 是一类G+菌、单细胞、丝状多核分支的、以孢子形式繁 殖的、陆生性很强的原核微生物。
显微镜下的放线菌
放线菌菌落形态
用于生产抗生素的放线菌
5、担子菌（basidiomycetes）
从一些发酵制品中分离目的菌株，如酒醪中 分离淀粉酶或糖化酶的产生菌，从酱油中分 离蛋白酶产生菌，从噬菌体污染的发酵液中 分离抗噬菌体的发酵菌株等。
三、菌种微生物的选择性分离
• 菌株的分离和筛选分为以下几步：
采 样 富 集 分 离 筛 选
各种生境下的土壤是 微生物菌种最全面的 来源 人为控制条件使所期 待的目的菌种占据优 势
本章主要内容
• 第一节 微生物发酵工业的菌种类型及来源 • 第二节 微生物发酵高产菌种选育 • 第三节 菌种的退化和菌种保藏
概述发酵工程菌
来源：自然界（如土壤、 水和空气，以土壤最多） 特点： 培养基原料廉价 发展趋势：野生菌→诱发基因 突变的变异菌→基因重组的定 向育种和代谢控制育种
生长条件易于控制，生长迅速，产量高，酶活高
酱豆
曲霉的主要用途： 食用色素 生产糖化饲料 有机酸、酶制剂是做酱、酿酒、制醋的主要菌种 主要涉及种： 米曲霉、酱油曲霉、黑曲霉
3、工业上常用的霉菌
——青霉属（Penicillium）
青霉的主要用途： 青霉素 葡萄糖酸
3、工业上常用的霉菌
——根霉属（Rhizopus）
根霉的主要用途：
米酒、黄酒
淀粉糖化菌 有机酸 甾体转化
2、酵母菌
——假丝酵母（Candida）
热带假丝酵母
白色假丝酵母
几种酵母的菌落形态
用途：假丝酵母的蛋白质和维生素B含量都比啤酒酵母高。它能以尿素 和硝酸盐作氮源，在培养基中不加其它因子即可生长。它能利用造纸 工业中的亚硫酸废液，也能利用糖蜜、马铃薯淀粉和木材水解液等。 因此能利用假丝酵母来处理工业和农副产品加工业的废弃物，生产可 食用的蛋白质，在综合利用中很有价值。此属中有的菌能转化50％的 糖成为甘油。 假丝酵母也是脂肪酶的生产菌种，在工业上可用于绢纺原料的脱脂。
左图：蓝宝石能源公司 （Sapphire Energy）计 划于2014年在美国-墨西 哥边境以北靠近新墨西 哥的哥伦布小镇建造一 座300英亩的藻场，进行 大规模示范并制造藻油 （algae oils）。
二、工业微生物的来源
各菌种保藏机构 和大型发酵工厂 的菌种保藏室
工业微生物菌种
自然界如土壤、 水、动植物体是 微生物菌种的广 泛来源。在特定 的生境下可以分 离到有特殊能力 的微生物菌株
第二章 微生物菌种选育
• 优良的菌种是发酵工业的基础和关键，是 显著改善和提高产品种类、产量以及质量 的先决条件。 • 菌种选育，就是要利用微生物的遗传变异 的特性，采用各种手段，改变菌种的遗传 性状，使其符合工业生产的需要。
本章主要内容
• 第一节 微生物发酵工业的菌种类型及来源 • 第二节 微生物发酵高产菌种选育 • 第三节 菌种的退化和菌种保藏