每 株 3-5 瓶 3— 5%
取 舍 情 况 留 下 产 量 较 高 的 10- 每 次 保 留 10— 20% ，
- 20% 的 菌 株
直 至 最 后 3— 5 株
初筛：以量为主 复筛：以质为主
培养工艺条件试验与生产试验
摇瓶发酵条件 培养基组成、初始pH、通风量（装液量）、接种量、
培养温度… 小型台式发酵罐发酵工艺条件
第二章：微生物菌种的选育
2.1 菌种的来源 2.2 发酵高产菌种的选育（自学） 2.3 菌种退化和菌种保藏（自学） 2.4 微生物菌种的扩大培养
从自然界分离的菌种
自然选育 扩大培养
基因工程 生产用菌种
人工选育 原料
接种
发酵罐
灭菌
发酵条件控制
培养基配置
分离 提纯
微生物菌体
代谢产物
产品
2.1 菌种的来源
3、培养时间
4、培养温度
等一切能提高目的微生物相对生长速 度的手段，培养（固体、液体；分批 连续）后使目的微生物在种群中占优 势。
菌落的选出
从产物角度出发
纸片培养显色法 透明圈法 变色圈法 生长圈法 抑制圈
在培养时以产物的形成有目的的设计培养基
利用简单、快速的鉴定方法，如抗生素
从形态的角度
菌落的外观形态，是微生物的一个重要表征。如多糖 产生菌在适当的培养基上生长，从具有粘液性的菌落外观 上就可以初步识别。
➢富集的三种方案： 定向培养:采用特定的有利于目的微生物富集的 条件，进行培养。
当不可能采用定向培养时，则可设计在一个分 类学中考虑，
不能提供任何有助于筛选产生菌的信息，这 时只能通过随机分离的办法
定向培养的方法
物理方法：加热、膜过滤等。
但主要是通过培养的方法
定向培养的富集方法
1、底物
2、pH条件
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
2.1.1 已经工业化生产的微生物菌种的介绍
氨基酸生产有关的微生物
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。
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
2.1.2 工业菌种的来源
（1）向菌种保藏机构（p69~70）索取有关的菌种， 从中筛选出所需菌株。 （2）从自然界采集样品，从中进行分离筛选。 （3）从一些发酵制品中分离目的菌株。。
2.1.3 微生物菌种的选择性分离
菌种分离的一般过程 土样的采取 → 预处理 → 培养 → 菌落的选择
→ 产品的鉴定 目的：高效地获取一株高产目的产物的微生物 问题： 如何使样品中所含微生物的可能性大
如何在后续的操作中使这种可能性实现
采样时要注意的问题
气候、水分、空气 来源要广 结合产品的特点 标签：地点、时间、气候等
目的微生物富集的一些基本方法
➢富集的目的：让目的微生物在种群中占优势，使筛选变 得可能。
人工控制黄色短杆菌的代谢过程生产赖氨酸
天冬氨酸
人工诱变的 菌种不能产生
高丝氨酸 脱氢酶
天冬氨酸激酶
中间产物Ⅰ
高丝氨酸
不能合成
甲硫氨酸
苏氨酸
中间产物Ⅱ
赖氨酸
可以大 量积累
2.1.1 已经工业化生产的微生物菌种的介绍
氨基酸生产有关的微生物 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、节杆菌属或小 杆菌属的棒型细菌
（4）无杂菌污染；
（5）保持稳定的生产能力。
2.4 微生物菌种的扩大培养
• 种子扩大培养的目的与要求
种子制备过程举例 一、谷氨酸生产的种子制备
制备过程
斜面菌种 →一级种子培养 →二级种子培养
→发酵
2.4 微生物菌种的扩大培养
• 种子扩大培养的目的与要求
1、斜面 (AS1.299) 培养基：蛋白胨 1%，牛肉膏1%，氯化钠 0.5 琼脂 2%， pH 7.0-7.2 培养条件：32℃，生长18-24小时
溶解氧控制，pH值控制，原料添加模式，消泡剂…
2.2 发酵高产菌种的选育（自学） 2.3 菌种退化和菌种保藏（自学）
2.4 微生物菌种的扩大培养
种子扩大培养：是指将保存在砂土管、冷冻干燥 管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后， 在经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定 数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。
菌种扩大培养的目的：
接种量的需要：为每次发酵罐的投料提供相当数量的代谢 旺盛的种子；菌种的驯化；缩短发酵时间、保证生产水平。
2.4 微生物菌种的扩大培养
种子的要求：
（1）菌种细胞的生长活力强，移种至发酵罐后能迅速 生长，迟缓期短；
（2）生理形状稳定； （3）菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求；
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
2.1.1 已经工业化生产的微生物菌种的介绍
食品酶制剂生产有关的微生物
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。
工业微生物：
包括细菌、放线菌、酵 母菌、霉菌和工程菌。
在发酵工业上已经应用的或具有潜在应用 价值的微生物。
生产菌种的性能（最重要）；
发酵条件；
决定
提纯工艺条件。
发酵工业生产水平
2.1.1 已经工业化生产的微生物菌种的介绍
抗生素生产有关的微生物
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：
培养基特点：有利于菌体的生长，原料比较精细
生长斜面要求：生长良好，所使用斜面连续传代不超过 3次
2.4 微生物菌种的扩大培养
• 种子扩大培养的目的与要求
2. 一级种子（摇瓶） 培养基：葡萄糖2%，尿素0.5%，玉米浆 2.5%， K2HPO4 0.1%
琼 脂 块 培 养 法 筛 选 抗 生 素 产 生 菌 程 序
筛选ห้องสมุดไป่ตู้
（1）菌种的营养特征；（2）菌种的生长温度； （3）菌种对所采用的设备和生产过程的适性； （4）菌种的稳定性；（5）产物的得率及培养液中 的浓度；（6）容易从培养液中回收产物
初筛
复筛
种 子 斜面菌种
液体种子
摇瓶 接种量
每株 1瓶 每瓶一环