(优选)菌种选育保藏与复壮
柑橘罐头脱除苦味
分解单宁、酶精制、酒精发酵工业 同枯草杆菌蛋白酶 葡萄糖制造、酒精厂糖化、医药 腐乳生产 蛋白除葡萄糖、脱氧、食品罐头贮存 淀粉和食品加工、饲料 食用、化工 葡萄糖制造、酒精厂糖化、调色剂
枯草芽孢杆菌
戊糖片球菌
植物乳杆菌
多粘类芽孢杆菌
酿酒酵母
粉状毕赤酵母
红葡萄浓缩汁中的酵母菌形态
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。
(二)富集培养
❖ 生物诱变因子 噬菌体、转座子等
(二)诱变基本方法及影响因素
❖ 诱变剂的选择:作用机理;突变谱 ❖ 诱变剂量选择:最适剂量(致死率70-80%时) ❖ 增效(变)剂:氯化锂(0.5%) ❖ 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 ❖ 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
(优选)菌种选育保藏与复壮
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第一节 食品发酵与酿造工业菌种
一、现代发酵工业对菌种的要求
(1)非病源菌,不产生有害活性物或毒素;
(2)发酵周期短,发酵产物的产生能力强;
(3)高转化,易分离纯化,低成本,高质量;
(4)生长繁殖力强,速度快,较强产孢能力;
(5)原料广,价廉,易被微生物利用、转化;
① 富集培养的目的 利用人工环境,使样品中目标微生物成为优势菌。
② 富集培养的方法 控制培养基的营养成分 控制培养条件
③ 富集培养的方式 分批培养(Batch culture ) 连续培养(Continuous culture ) 分批补料培养(Fed-batch culture )
(三)纯种分离
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溶磷细菌的平板筛选(5d)
高效溶磷的真菌菌株
青霉菌溶磷实验
(四)性能鉴定
❖ 生产性能测定
通常使用初筛和复筛的方法确定。直接从自然界分离
得到的菌株为野生型菌株。我们常将这些自然界中直
接获得的新菌株称为进一步育种工作的原始菌株或出
发菌株。 ❖ 毒性试验
若毒性大而且无法排除者应予以淘汰。
感(真菌:106 cfu/mL孢子悬浮液;细菌:108 cfu/mL的菌液) ❖ 诱变效应的测定:直接法和浓缩法,培养后测定目的产物量 ❖ 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
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。
自 然 选 育
05年江南大学微生物(发酵)考研试题
资料显示,某些芽孢杆菌具有分解和利 用葡聚糖的能力,请设计方案从自然界中筛选 一产葡聚糖酶的菌株,并简要分析各主要步骤 的依据。
三、诱变育种
❖ 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。
❖ 突变:在自然状况下发生的突变—自然突变(10-6~10-9) ❖ 诱变:人为地利用物理或化学因素诱发的突变(10-4~10-5) ❖ 诱变剂:能够显著提高突变频率的物理或化学因素。
(一)常见诱变剂及作用基本原理
❖ 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
菌种种属的鉴定
• 鉴定工作的内容
(1)测定一系列必要的鉴定指标; (2)查找权威鉴定手册,确定菌种类型。
• 鉴定方法
(1)经典的分类鉴定方法:形态学特征;生理生化特征; 血清学试验与噬菌体分型;氨基酸顺序和蛋白质分析
(2)现代分类鉴定方法:微生物遗传型;细胞化学成分; 数值分类法
二、自然选育
❖ 自然选育的定义
(1)平板划线分离法 (2)稀释分离法 (3)涂布分离法 (4)毛细管分离法 (5)小滴分离法
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初筛和复筛
(1)初筛(定性——粗放!) ① 平板筛选 (变色圈、透明圈、生长圈、抑菌圈 ) ② 摇瓶发酵筛选
(2)复筛(定量——精确!) 1个菌株重复3~5瓶,精确分析 如酶活力单位、耐酒精程度等。
产朊假丝酵母
黑曲霉
黑曲霉
青霉
米曲霉
蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、植酸酶等
根霉
绿色木霉
产生微晶纤维素酶,羧甲基纤维素酶、纤维二糖酶,可完全水解纤维素。
拟康氏木霉
产生纤维素酶,羧甲基纤维素酶、纤维二糖酶,可完全水解纤维素。
第二节 菌种选育
一、新菌种的分离与筛选
样品 采集
富集 培养
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
由葡萄糖制造果糖
医药、食用 酵母菌体蛋白 食品工业 食用、医药
(6)对添加的前体物质有耐受能力;
(7)菌种纯,遗传特性稳定,抗噬菌体能力强。
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二、现代发酵工业常见菌种
类别
细菌 酵母菌
霉菌
微生物名称 短杆菌 短杆菌 枯草杆菌 枯草杆菌 巨大芽孢杆
菌 酒精酵母 假丝酵母 脆壁酵母 黑曲霉
黑曲霉
黑曲霉 栖土曲霉 根霉 毛霉 青霉菌 木霉菌
样品来源越 广泛,获得 新菌种的可 能性越大。
利用人工环 境,使样品 中目标微生 物成为优势 菌。
纯种分离的 常用方法有 平板划线分 离法、稀释 分离法和涂 布分离法。
一般生产性 能的测定通 过初筛和复 筛的方法来 确定。
(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。