发酵工程全套

考 核 方 式v闭 卷 考 试 占 70v高 水 平 科 技 文 献 阅 读 翻 译 占 15v平 时 课 堂 提 问 、 作 业 与 考 勤 占 15 本 章 内 容 一 、 发 酵 工 程 定 义 及 在 生 物 技 术 中 的 地 位二 、 发 酵 工 程 发 展 简 史三 、 发 酵 工 业 的 特 点 及 其 应 用 范 围四 、 工 业 发 酵 的 类 型 与 典 型 过 程五 、 发 酵 工 程 前 沿 及 应 用 前 景 何 谓 发 酵 ？ ferver： 发 泡 、 沸 腾 fermentation微 生 物 的发 酵 现 象 对 发 酵 现 象 的 不 同 理 解 两 种 角 度 （ 能 量 、 产 物 ）生物化学家 侧 重 能 量 代 谢 ：1、 能 够 在 氧 分 子 参 与 下 进 行 有 氧 呼 吸 产 生 能 量 的 生 物 可 以 进 行 ： 有 氧 呼 吸 、 糖 酵 解 、 厌 氧 呼 吸 （ 兼 性 微 生 物 ）（ 1） 有 氧 呼 吸 （ 氧 供 应 充 分 、 有 机 物 氧 化 彻 底 、 产 生 大 量 能 量 ）（ 2） 糖 酵 解 （ 暂 时 缺 氧 、 有 机 物 氧 化 不 彻 底 、 产 生 少 量 能 量 ）2、 无 氧 呼 吸 ： 特 指 那 些 不 需 要 氧 的 微 生 物 所 进 行 的 能 量 代 谢 。 指 有 机 物 经 彻 底 或 不 彻 底 氧 化 ， 所 脱 下 来 的 电 子 最 后 传 给 外源 的 无 机 氧 化 物 (个 别 是 有 机 氧 化 物 )并 释 放 较 少 能 量 。 根 据 最 终 电 子 受 体 不 同 ， 无 氧 呼 吸 分 为 ： 硝 酸 盐 呼 吸 、 硫 酸 盐 呼 吸 、 硫 呼 吸 、 碳 酸 盐 呼 吸 及 延 胡 索 酸 呼 吸 等 。 对 发 酵 现 象 的 不 同 理 解 两 种 角 度 （ 能 量 、 产 物 ） 发 酵 是 指 有 机 化 合 物 进 行 无 氧 代 谢 释 放 能 量 的 过 程 厌 氧 发 酵 是 厌 氧 菌 借 助 氧 化 -还 原 反 应 释 放 能 量 的 过 程 发 酵 是 酵 母 无 氧 呼 吸 产 生 能 量 的 过 程 需 氧 发 酵 是 好 氧 生 物 在 受 到 分 子 态 氧 短 缺 限 制 时 的 不 完 全 氧 化 释 放 能 量 的 过 程 生物化学家 生 物 化 学 家 看 待 微 生 物 发 酵 过 程 ： 工 业微 生物 学家 利 用 生 物 细 胞 （ 包 括 动 、 植 物 细 胞 ） 培 养 来 生 产 产 物 的 所 有 过 程 ？ （ 需 氧 过 程 、 细 胞 工 程 ）发 酵 是 利 用 微 生 物 培 养 来 生 产 产 物的 无 氧 或 需 氧 的 任 何 过 程侧 重 产 品 的 生 产 ： 发 酵 现 象 的 本 质v显 微 镜 观 察 ： 微 生 物v著 名 的 巴 斯 德 实 验 ： 微 生 物 作 用v著 名 的 毕 希 纳 实 验 ： 酵 素 （ 酶 ） 的 作 用 2. 发 酵 工 程 概 念 ？ 微 生 物 细 胞 加 工 技 术 过 程 优 化 与 放 大 v传 统 发 酵 工 程 ： 利 用 微 生 物 的 生 长 和 代 谢 活动 来 大 量 生 产 人 们 所 需 产 品 的 过 程 理 论 与 工程 技 术 体 系 。 该 技 术 体 系 主 要 包 括 菌 种 选 育与 保 藏 、 菌 种 扩 大 生 产 、 代 谢 产 物 的 生 物 合成 与 分 离 纯 化 制 备 等 技 术 集 成 。 v 现 代 发 酵 工 程 ： 是 将 DNA重 组 及 细 胞 融 合技 术 、 酶 工 程 技 术 、 组 学 及 代 谢 网 络 调 控 技 术 、过 程 工 程 优 化 与 放 大 技 术 等 新 技 术 与 传 统 发 酵工 程 融 合 ， 大 大 提 高 传 统 发 酵 技 术 水 平 ， 拓 展传 统 发 酵 应 用 领 域 和 产 品 范 围 的 一 种 现 代 工 业生 物 技 术 体 系 （ 新 一 代 工 业 生 物 技 术 ） 。 强 调 现 代 生 物 技 术 、 控 制 技 术 和 装 备 技 术在 传 统 与 现 代 发 酵 工 业 领 域 的 集 成 应 用 。 传 统 发 酵 工 业 ： 酿 造 及 食 品业 、 抗 生 素 、 氨 基 酸 、 核 苷酸 、 有 机 酸 、 饲 料 添 加 剂 、微 生 态 制 剂 、 生 物 农 药 、 生物 肥 料 等 现 代 发 酵 工 业 ： 基 因 工程 药 物 、 细 胞 工 程 药 物 、疫 苗 ； 替 代 石 油 工 业 的大 宗 量 的 生 物 基 化 学 品 等 ，以 及 传 统 发 酵 工 业 升 级 。 传 统 大 型 发 酵 工业 的 中 央 控 制 现 代 发 酵 工 业的 中 央 控 制 3. 发 酵 工 程 在 生 物 技 术 中 的 地 位 生 物 技 术 ： 应 用 自 然 科 学 和 工 程 学 的 原 理 ， 依 靠生 物 及 其 细 胞 的 催 化 作 用 ， 将 物 料 进 行 加 工 以 提供 产 品 或 为 社 会 服 务 的 技 术 。发 酵 工 程 是 生 物 技 术 的 应 用 基 础 ， 是 生 物 技 术 产 业 的 核 心 。 分 离 和 纯 化 产 品 。包 括 固 液 分 离 技 术 、 细胞 破 壁 技 术 、 产 物 纯 化技 术 ， 以 及 产 品 检 验 和包 装 技 术 等 下 游技 术发 酵 过 程 控 制 ， 主 要 包括 发 酵 条 件 的 调 控 ， 无菌 环 境 的 控 制 ， 过 程 分析 和 控 制 等 中 游技 术 广义发酵工程对生物学和工程学的要求 优 良 种 株 的 选 育 和 保藏 （ 包 括 菌 种 筛 选 、 改 造 ，菌 种 代 谢 路 径 改 造 等 ） ， 上 游技 术上 中 下 游 相 互 关 联 ！ 生 物 技 术 体 系 生 化 工 程酶 工 程细 胞 工 程 发 酵 工 程 产 物 产 品 产 品基 因 工 程 产 品强 调 过 程 优化 与 控 制 （ 一 ） 发 酵 工 程 发 展 简 史 1900以 前 自 然 发 酵 阶 段 19001940 纯 培 养 技 术 的 建 立 19401950 通 气 搅 拌 纯 培 养 发 酵 技 术 的 建 立 19501960 诱 变 技 术 与 代 谢 控 制 发 酵 技 术 的 建 立 19601970 开 拓 发 酵 原 料 时 期 （ 石 油 发 酵 时 期 ） 1970年 以 后 进 入 基 因 工 程 菌 发 酵 时 期 ， 以 及 细 胞 大 规 模 培 养 技 术 的 全 面 发 展 。 近 年 来 ， 以 现 代 生 物 技 术 和 过 程 工 程 技 术 为 基 础 的 现 代 发 酵 工 业 突 飞 猛 进 。 自 然 发 酵 阶 段v 主 要 是 酿 造 工 业v 主 要 产 品 ： 酒 、 酒 精 、 醋 、 啤 酒 、 干 酪 、 酸 乳 等v 17世 纪 ， 能 在 容 量 为 1500桶 （ 一 桶 约 136升 ） 的 木 质 大 桶 中 进 行 第 一 次 真 正 的 大 规 模 酿 造 v 1757年 应 用 温 度 计 ； 1801 使 用 原 始 热 交 换 器 主 要 特 点 ： 嫌 气 发 酵 ， 非 纯 种 培 养 ， 产 品 质 量 不 稳 定 纯 培 养 技 术 的 建 立v Koch首 先 发 明 固 体 培 养 基 ， 建 立 细 菌 的 纯 粹 培 养v Petri创 造 一 种 培 养 皿 (petri dish)用 于 微 生 物 平 板 分 离v Winograsky和 Beijerink发 明 富 集 培 养 法 ， 分 离 特 定 的 微 生 物v 主 要 产 品 ： 酵 母 、 甘 油 、 乳 酸 、 丙 酮 丁 醇 等 v 第 一 次 世 界 大 战 ， Weizmann 发 明 了 丙 酮 丁醇 发 酵 ， 建 立 了 真 正 的 无 杂 菌 发 酵 。v 在 面 包 酵 母 的 生 产 中 首 先 采 用 了 分 批 补 料 培 养技 术 主 要 特 点 ： 纯 培 养 为 主 、 嫌 氧 发 酵 ， 产 品 产 量 质 量 控 制 水 平 大 大 提 高纯 培 养 技 术 的 建 立 通 气 搅 拌 发 酵 技 术 的 建 立v标 志 ： 纯 种 培 养 深 层 发 酵 生 产 青 霉 素 v主 要 技 术 进 展 ： 通 气 搅 拌 解 决 了 液 体 深 层 培 养 的 供 氧 问 题 。 无 菌 空 气 、 培 养 基 灭 菌 、 无 污 染 接 种 、 大 型 发 酵 罐 的 密 封 与 抗 污 染 设 计 解 决 了 耗 氧 发 酵 中 的 杂 菌 污 染 问 题 。 v主 要 特 点 ： 耗 氧 发 酵 实 现 规 模 化 纯 培 养 发 酵 ， 一 系 列 过 程 工 程 技 术 创 新v意 义 ： 推 动 抗 生 素 工 业 乃 至 整 个 发 酵 工 业 快 速 发 展 建 立 了 完 整 的 好 氧 发 酵 放 大 技 术 及 装 备 奠 定 了 现 代 发 酵 工 业 的 理 论 和 实 践 基 础通 气 搅 拌 发 酵 技 术 的 建 立 代 谢 控 制 发 酵 技 术 的 建 立v 基 于 代 谢 途 径 及 其 调 控 实 现 微 生 物 菌 种 选 育 和 控制 发 酵 。 v 代 谢 控 制 发 酵 技 术 ： 应 用 生 物 化 学 的 代 谢 知 识 和遗 传 学 理 论 ， 选 育 微 生 物 突 变 株 ， 从 而 调 控 微 生物 代 谢 ， 大 量 积 累 目 标 发 酵 产 物 。v 主 要 应 用 ： 氨 基 酸 及 核 苷 酸 等 基 于 初 生 代 谢 产 物 的 发 酵 生 产 ， 以 及 有 机 酸 、 抗 生 素 等 开 拓 新 的 发 酵 原 料 时 期v 目 的 ： 以 烃 类 为 碳 源 生 产 微 生 物 细 胞 作 为 饲 料 蛋 白 质 的 来 源 v 技 术 进 步 ：发 展 了 高 压 喷 射 式 、 强 制 循 环 式 等 多 种 发 酵 罐 及 其 发 酵 技 术 计 算 机 和 自 动 控 制 技 术 的 运 用 ： 灭 菌 和 发 酵 过 程 自 动 控 制 ， 促 进 发 酵 工 业 朝 连 续 化 、 自 动 化 方 向 发 展 v特 点 ：解 决 发 酵 原 料 及 人 畜 争 粮 问 题 ；规 模 和 自 动 化 程 度 显 著 提 高 ， 能 耗 过 大 。开 拓 新 的 发 酵 原 料 时 期 基 因 工 程 阶 段 （ 现 代 发 酵 工 业 新 阶 段 ）v 主 要 标 志 基 因 工 程 产 品 生 产 以 及基 因 工 程 技 术 应 用世 界 上 已 批 准 上 市 的基 因 工 程 药 物 有 几 十种 ， 如 ： 胰 岛 素 、 人生 长 激 素 等 。 v 主 要 特 点基 因 工 程 技 术 、 细 胞 工 程 技 术 、 酶 工 程 技 术 以 及发 酵 过 程 优 化 及 放 大 技 术 的 全 面 进 步 高 产 微 生 物 代 谢 产 物 及 非 微 生 物 代 谢 产 物 的 基 因工 程 菌 构 建 及 产 品 的 发 酵 生 产主 导 碳 氧 经 济 发 展 ， 碳 氢 经 济 的 替 代 及 生 物 炼 制技 术 的 兴 起基 因 工 程 阶 段 （ 现 代 发 酵 工 业 新 阶 段 ） 人 胰 岛 素人 生 长 激 素 (GH)表 皮 生 长 因 子 (EGF)肿 瘤 坏 死 因 子白 细 胞 介 素 -2(IL-2)尿 激 酶 原猪 生 长 激 素 (PGH) 牛 生 长 激 素 (BGH 纤 维 素 酶, -干 扰 素乙 型 肝 炎 疫 苗集 落 刺 激 因 子 (CSF)促 红 细 胞 生 成 素 (EPO)抗 血 友 病 因 子组 织 溶 纤 原 激 活 剂 (t-PA)部 分 利 用 基 因 工 程 技 术 研 制 的 产 品 发 酵 工 程 的 主 要 前 沿 进 展v 原 料 拓 展 ： 可 再 生 资 源 的 加 工 和 综 合 利 用 （ 如 纤 维 素 原 料 ）v 过 程 优 化 技 术v 多 尺 度 生 物 反 应 器 优 化 控 制 技 术v 生 物 炼 制 ： 微 生 物 生 理 、 遗 传 、 营 养 及 环 境 因 素微 生 物 代 谢 途 径 和 过 程 条 件微 生 物 反 应 动 力 学 和 系 统 优 化以 高 产 量 、 高 转 化 率 和 高 效 率 及 低成 本 为 目 标 的 发 酵 过 程 优 化 技 术 ： 技 术 综 合 及 产 业 化 技 术 集 成： 开 发 清 洁 生 产 技 术 发 酵 过 程 优 化 技 术条 件确 定 过 程优 化初 始条 件 过 程分 析 过 程强 化1 基 于 组 学 技 术 的 高 通 量 菌 种 改 造 和 筛 选2 基 于 组 学 和 生 物 信 息 学 代 谢 途 径 分 析 优 化菌 种改 造 3 基 于 实 时 代 谢 流 分 析 、 代 谢 途 径 模 型 与 自 动 控 制 技 术 的 发 酵 过 程 优 化 控 制发 酵工 艺优 化 4 基 于 发 酵 液 及 产 品 特 性 的 高 收 率 、 低 成 本 、 高 质 量 和 环 境 友 好 的 提 取 精 制 技 术 集 成发 酵产 物 分 离纯 化 5 基 于 源 头 防 治 与 过 程 监 控 的 资 源 节 约 与 废 物 资 源 化 清 洁 生 产 技 术 集 成综 合治 理技 术优 化 （ 一 ） 发 酵 工 业 的 特 点 发 酵 过 程 一 般 是 在 常 温 常 压 下 进 行 的 生 化 反 应 ， 反 应 安 全 ， 要 求 条 件 较 简 单 。 可 用 较 廉 价 原 料 生 产 较 高 价 值 产 品 。 反 应 专 一 性 强 。 能 够 专 一 性 地 和 高 度 选 择 性 地 对 某 些 较 为 复 杂 的 化 合 物 进 行 特 定 部 位 的 生 物 转 化 修 饰 。 发 酵 过 程 中 对 杂 菌 污 染 的 防 治 至 关 重 要 。 菌 种 是 关 键 。 发 酵 生 产 不 受 地 理 、 气 候 、 季 节 等 自 然 条 件限 制 。 （ 一 ） 发 酵 工 业 的 特 点 （ 二 ） 发 酵 工 业 的 范 围 微 生 物 菌 体 酶 制 剂 代 谢 产 物 生 物 转 化 微 生 物 特 殊 机 能 的 利 用 利 用 微 生 物 消 除 环 境 污 染 利 用 微 生 物 发 酵 保 持 生 态 平 衡 微 生 物 湿 法 冶 金 利 用 基 因 工 程 菌 株 开 拓 发 酵 工 程 新 领 域 微 生 物 菌 体v 传 统 菌 体 发 酵 工 业v 现 代 菌 体 发 酵 工 业 酵 母 发 酵菌 体 蛋 白 （ 单 细 胞 蛋 白 ） 发 酵杀 虫 剂 ： 苏 云 金 杆 菌 ， 蜡 样 芽 孢杆 菌 ， 侧 孢 芽 孢 杆 菌 ； 白 僵 菌 、绿 僵 菌 疫 苗 v新 的 菌 体 发 酵 产 品 : 药 用 功 能 菌 体 茯 苓 菌 茯 苓 担 子 真 菌 灵 芝 、 香 菇 类 虫 草 头 孢 菌 密 环 菌 微 生 物 菌 体 面 包 酵 母 藻 类 芽 孢 杆 菌 和 伴 孢 晶 体 虫 草 头 孢 菌 发 酵 生 产 虫 草 酶 制 剂v 广 泛 用 于 医 药 工 业 、 食 品 和 轻 工 业 、 石 油 化 工 酶 试 剂 盒 ： 医 用 诊 断 试 剂 盒 、 工 业 分 析 试 剂 盒 等 药 用 酶 制 剂 ： 胆 固 醇 氧 化 酶 ， 葡 萄 糖 氧 化 酶 等 食 品 工 业 用 酶 制 剂 ： 果 胶 酶 ， 淀 粉 酶 等 基 因 重 组 技 术 用 酶 制 剂 ： 核 酸 酶 （ nuclease） ， 包 括DNA、 RNA的 内 切 酶 、 外 切 酶 ， DNA限 制 性 内 切 酶 、DNA连 接 酶 等 。 饲 料 酶 制 剂 ： 木 聚 糖 酶 、 -葡 聚 糖 酶 、 纤 维 素 酶 等 微 生 物 转 化 在 用 维 生 素 C一 步 和 二 步 发 酵 法 生 产 中 ,起 主 要 氧化 作 用 的 葡 糖 酸 杆 菌 对 作 用 底 物 (D-山 梨 醇 或 L-山梨 糖 )的 分 子 结 构 进 行 特 异 性 改 变 。 （ 一 ） 工 业 发 酵 的 类 型 固 体 发 酵 厌 氧 发 酵 需 氧 发 酵 兼 性 厌 氧 发 酵 液 体 发 酵 （ 包 括 液 体 深 层 发 酵 ） 按 培 养 基 的 物 理 性 状 浅 盘 固 体 发 酵 深 层 固 体 发 酵 （ 机 械 通 风 制 曲 ） 按 微 生 物 对 氧 的 不 同 需 求 按 发 酵 工 艺 流 程 分 批 发 酵补 料 分 批 发 酵连 续 发 酵 单 级 恒 化 器 连 续 发 酵多 级 恒 化 器 连 续 发 酵带 有 细 胞 再 循 环 的 单 级 恒 化 器 连 续 发 酵（ 一 ） 工 业 发 酵 的 类 型按 菌 的 种 类 单 菌 种 发 酵多 菌 种 混 合 发 酵 （ 混 合 菌 发 酵 ） 新 发 展 的 微 生 物 培 养 方 法v载 体 培 养 微 载 体 以 细 小 的 颗 粒 作 为 细 胞 载 体 ， 通 过 搅拌 悬 浮 在 培 养 液 内 ， 使 细 胞 在 载 体 表 面 繁 殖 成 单层 的 一 种 细 胞 培 养 技 术 。 v两 步 法 液 体 深 层 培 养 菌 体 生 长 和 产 酶 条 件 不 同 ， 先 提 供 合 适 的 生长 条 件 ， 收 集 到 大 量 菌 体 ， 再 移 入 发 酵 培 养 基中 进 行 产 物 发 酵 。 （ 二 ） 发 酵 工 业 的 基 本 生 产 过 程1. 用 作 种 子 扩 大 培 养 及 发 酵 生 产 的 各 种 培 养 基 的 配 制 ；2. 培 养 基 、 发 酵 罐 及 其 附 属 设 备 的 消 毒 灭 菌 ；3. 扩 大 培 养 出 有 活 性 的 适 量 纯 种 ， 以 一 定 比 例 接 种 入 发 酵 罐 中 ； 4. 控 制 最 适 发 酵 条 件 使 微 生 物 生 长 并 形 成 大 量 的 代 谢产 物 ；5. 将 产 物 提 取 并 精 制 ， 以 得 到 合 格 的 产 品 ；6. 回 收 或 处 理 发 酵 过 程 中 所 产 生 的 三 废 物 质 。（ 二 ） 发 酵 工 业 的 基 本 生 产 过 程 （ 二 ） 发 酵 工 业 的 典 型 过 程 深 层 发 酵 过 程 发 酵 工 业 发 展 趋 向 及 应 用 前 景n基 因 工 程 的 发 展 为 发 酵 工 程 带 来 新 的 活 力 。 n采 用 发 酵 技 术 进 行 高 等 动 植 物 细 胞 培 养 ， 具 有 诱 人 前 景 。n 不 断 开 发 和 采 用 大 型 节 能 高 效 的 发 酵 装 置 ，n 计 算 机 自 动 控 制 将 成 为 发 酵 生 产 控 制 的 主 要 手 段 。 v强 调 代 谢 机 理 与 调 控 研 究 ， 使 微 生 物 的 机 能得 到 进 一 步 开 发 。v生 态 型 发 酵 工 业 的 兴 起 ： 清 洁 生 产 。v再 生 资 源 的 利 用 。v混 合 菌 发 酵 强 调 微 生 物 群 落 与 功 能 研 究 ， 提高 发 酵 效 率 。 发 酵 工 业 发 展 趋 向 及 应 用 前 景 清 洁 生 产v 按 照 联 合 国 环 境 规 划 署 （ UNEP） 的 定 义 ： “ 清 洁 生 产 是 一种 新 的 创 造 性 的 思 想 ， 该 思 想 将 整 体 预 防 的 环 境 战 略 持 续 应用 于 生 产 过 程 、 产 品 和 服 务 中 ， 以 增 加 生 态 效 益 和 减 少 人 类及 环 境 的 风 险 。 对 生 产 过 程 ， 要 求 节 约 原 材 料 和 能 源 ， 淘 汰有 毒 原 材 料 ， 减 降 所 有 废 弃 物 的 数 量 和 毒 性 ； 对 产 品 ， 要 求减 少 从 原 材 料 提 炼 到 产 品 最 终 处 置 的 全 生 命 周 期 的 不 利 影 响 ；对 服 务 ， 要 求 将 环 境 因 素 纳 入 设 计 和 所 提 供 的 服 务 中 。 ” 混 合 菌 发 酵 的 应 用v 传 统 酿 造 和 食 品 发 酵 工 业 ： 白 酒 ， 酱 油 、 醋 、 豆 豉v 有 机 废 弃 物 （ 工 业 、 城 市 和 农 业 ） 的 发 酵 处 理 与 转化 ： 生 物 能 源 ： 生 物 制 氢 、 生 物 制 沼 气 生 物 饲 料 生 物 肥 料 课 程 内 容v 第 一 章 绪 论v 第 二 章 发 酵 工 业 菌 种v 第 三 章 发 酵 工 业 培 养 基 设 计 （ 讨 论 课 ）v 第 四 章 发 酵 工 业 的 无 菌 技 术v 第 五 章 发 酵 工 业 的 种 子 制 备 （ 讨 论 课 ）v 第 六 章 发 酵 动 力 学v 第 七 章 发 酵 工 业 中 氧 的 供 需v 第 八 章 发 酵 罐 放 大 与 设 计 v 第 九 章 发 酵 过 程 优 化 与 控 制v 第 十 章 发 酵 经 济 学 （ 讨 论 课 ） 结 合 实 践 自 学 ： 发 酵 产 物 分 离 纯 化 以 及 产 品 制 备 发 酵 工 业 的 洁 净 生 产 技 术 学 习 重 点v基 本 过 程v过 程 优 化v过 程 控 制v过 程 放 大一 条 主 线 、 两 个 重 点 、 三 个 层 次 、 四 个 目 标发 酵 工艺 过 程 过 程 优化 放 大 反 应 器细 胞 、 分 子 高 转 化 率高 产 量高 效 率低 成 本 发 酵 工 程 是 连 接 生 物 科 学 、 生 物 技 术 和 生 物 工 程 的 桥 梁 ， 生 物 科 学 与 技 术 成 果 的 推 广 应 用 离 不 开 发 酵 工 程 ！ Thank you for your attention ! 过 量 运 动 后 肌 肉 会 有 酸 痛 感 ，就 是 因 为 肌 体 在 缺 氧 状 态 下 进行 糖 酵 解 产 生 了 乳 酸 等 v 高 等 生 物 （ 动 物 、 植 物 和 好 气 性 微 生 物 ） 长 期 进 行糖 酵 解 （ 发 酵 ） 危 害 很 大 ：由 于 能 量 不 足 加 速 了 底 物 的 利 用 导 致 能 量 物 质 枯 竭产 生 大 量 有 毒 的 底 物 不 完 全 氧 化 的 中 间 体 ： 酒 精 、 乳 酸等甚 至 导 致 局 部 细 胞 坏 死 或 整 体 死 亡 人 类 脑 缺 氧 非 常 危 险 、 长 期 剧 烈 运 动 有 损 健 康 、 提 倡有 氧 运 动 本 章 内 容一 、 常 用 的 工 业 微 生 物二 、 发 酵 工 业 菌 种 筛 选三 、 发 酵 工 业 菌 种 改 良 一 、 常 用 的 工 业 微 生 物 p13v1、 细 菌醋 杆 菌 属 的 醋 化 醋 杆 菌 、 弱 氧 化 醋 杆 菌乳 酸 杆 菌枯 草 杆 菌丙 酮 丁 醇 梭 菌大 肠 杆 菌谷 氨 酸 棒 状 杆 菌 v2、 酵 母 菌酿 酒 酵 母假 丝 酵 母 属v产 朊 假 丝 酵 母v解 脂 假 丝 酵 母v热 带 假 丝 酵 母毕 赤 酵 母 属 、 汉 逊 酵 母 属一 、 常 用 的 工 业 微 生 物 v 3、 霉 菌曲 霉 属v米 曲 霉v黑 曲 霉青 霉 属v青 霉 菌 ： 点 青 霉 、 产 黄 青 霉v桔 青 霉根 霉 属v德 氏 根 霉v米 根 霉 、 小 麦 曲 根 霉红 曲 霉 属v紫 红 曲 霉一 、 常 用 的 工 业 微 生 物 v4、 放 线 菌链 霉 菌 属小 单 孢 菌 属地 中 海 诺 卡 氏 菌一 、 常 用 的 工 业 微 生 物 5、 未 培 养 微 生 物 p14v 定 义 ： 指 迄 今 所 采 用 的 微 生 物 纯 培 养 分 离 及培 养 方 法 还 未 获 得 纯 培 养 的 微 生 物 。v 其 在 自 然 环 境 微 生 物 群 落 中 占 有 非 常 高 的 比 例 ，约 为 99 。一 、 常 用 的 工 业 微 生 物 二 、 发 酵 工 业 菌 种 分 离 筛 选v 菌 株 分 离 ： 将 混 杂 着 各 种 微 生 物 的 样 品 按 照 实际 需 要 和 菌 株 的 特 性 采 取 迅 速 、 准 确 、 有 效 的 方法 对 它 们 进 行 分 离 、 筛 选 ， 进 而 得 到 所 需 微 生 物的 过 程 。 1. 菌 种 选 择 的 总 趋 势v 野 生 菌 变 异 菌v 自 然 选 育 代 谢 控 制 育 种v 诱 发 基 因 突 变 基 因 重 组 的 定 向 育 种 （ 一 ） 发 酵 工 业 菌 种 筛 选 的 总 趋 势 与 要 求 2. 菌 种 选 择 的 要 求 p15 v 能 在 廉 价 原 料 制 成 的 培 养 基 上 迅 速 生 长 ， 且 生 成的 目 的 产 物 产 量 高 、 易 于 回 收 ； v 生 长 速 度 和 反 应 速 度 较 快 ， 发 酵 周 期 较 短 ；v 培 养 条 件 易 于 控 制 ；v 抗 噬 菌 体 及 杂 菌 污 染 的 能 力 强 ； 2. 菌 种 选 择 的 要 求 （ 续 ） p15v菌 种 不 易 变 异 退 化 ；v对 放 大 设 备 的 适 应 性 强 ；v菌 种 不 是 病 原 菌 ， 不 产 生 任 何 有 害 的 生物 活 性 物 质 和 毒 素 。 （ 二 ） 分 离 筛 选 原 理 与 技 术1. 筛 选 的 指 导 思 想2. 分 离 筛 选 工 作 在 实 际 中 应 用 的 几 个 方 面3. 新 种 分 离 筛 选 原 理 与 技 术 1、 筛 选 的 两 种 指 导 思 想 v 先 分 离 纯 化 ， 再 结 合 工 艺 要 求 进 行 筛 选 。v 分 离 纯 化 同 时 富 于 筛 选 条 件 ， 一 步 得 出 所 需 菌 株 。结 果 有 两 种 可 能 ： 获 得 适 于 工 业 发 酵 菌 株 只 获 得 选 育 所 需 的 出 发 菌 株 2、 分 离 筛 选 工 作 在 实 际 中 应 用 的 几 个 方 面v 从 被 污 染 的 生 产 及 科 研 用 菌 中 分 离 目 的 菌 ； v 生 产 中 长 期 使 用 的 菌 种 的 定 期 分 离 筛 选 ；v 从 各 种 育 种 方 法 处 理 的 微 生 物 材 料 中 分 离 筛 选 适 于工 业 目 的 的 优 良 菌 株 ；v 从 保 藏 机 构 获 取 菌 种v 从 已 知 菌 种 和 大 自 然 中 分 离 新 菌 株寻 找 新 的 发 酵 产 品 的 产 生 菌 ；寻 找 老 产 品 的 新 的 优 良 菌 株 。 3、 新 种 分 离 与 筛 选 的 步 骤 p15 调 查 研 究 （ 包 括 资 料 查 阅 ） 试 验 方 案 设 计 含 微 生 物 样 品 的 采 集 （ 如 何 使 样 品 中 含 所 需 微 生 物 的 可 能 性 大 ？ ） 样 品 预 处 理 （ 如 何 在 后 续 的 操 作 中 使 这 种 可 能 性 实 现 ） 菌 种 分 离 根 据 目 的 菌 株 及 其 产 物 特 点 分选 择 性 分 离 方 法 随 机 分 离 方 法(定 向 筛 选 选 择 压 力 ) (用 筛 选 方 案 -检 测 系 统 进 行 间 接 分 离 ）富 集 液 体 培 养 固 体 培 养 基 条 件 培 养(初 筛 )菌 种 纯 化复 筛 菌 种 纯 化初 步 工 艺 条 件 摸 索 再 复 筛 生 产 性 能 测 试 较 优 菌 株 1-3株保 藏 及 进 一 步 做 生 产 试 验 某 些 必 要 试 验 和或 作 为 育 种 的 出 发 菌 株 毒 性 试 验 等 (1)、 含 微 生 物 样 品 的 采 集 p16v 1、 采 样 时 应 注 意 的 问 题 :土 壤 微 生 物 的 分 布土 壤 的 有 机 质 含 量 和 通 风 情 况土 壤 植 被 情 况采 样 季 节土 壤 的 酸 碱 度v 2、 对 于 分 离 筛 选 新 菌 种 ， 还 存 在 另 两 个 选 择 标 准 ：土 壤 来 源 广 泛在 已 适 应 相 当 苛 刻 环 境 压 力 的 微 生 物 类 群 中 寻 找 新菌 种 （ 2） 、 样 品 的 预 处 理 p16v目 的 ： 提 高 分 离 效 率v方 法 ：物 理 方 法 ： 热 处 理 ； 膜 过 滤 法 ； 离 心 法化 学 方 法 ： 化 学 成 分 增 加 特 定 微 生 物 的 数 量诱 饵 法 ： 富 集 目 的 菌 （ 3） 、 分 离 方 法 的 选 择 v 根 据 目 的 菌 有 无 选 择 性 特 征 来 选 择 分 离 方 法菌 种 的 营 养 特 征 独 特 生 长 特 征 独 特 无 选 择 性 特 征 根 据 产 物 的 特 征 进 行 随 机 分 离 选 择 性 分 离 A、 选 择 性 分 离 原 理 和 技 术v1、 生 长 条 件 的 选 择 与 控 制 原 理控 制 营 养 成 分 控 制 培 养 基 酸 碱 度 添 加 抑 制 剂 控 制 培 养 温 度 控 制 通 气 条 件 v2、 选 择 性 分 离 技 术富 集 液 体 培 养 技 术固 体 培 养 技 术 施 加 选 择 压 力 ， 进 行 定 向 筛 选 A、 选 择 性 分 离 原 理 和 技 术 、 富 集 液 体 培 养 p17v 增 加 混 合 菌 群 中 所 需 菌 株 数 量 的 一 种 技 术v 技 术 特 点 ： 给 混 合 菌 群 提 供 一 些 有 利 于 目 的 菌 株 生 长 或 不 利于 目 的 菌 以 外 的 其 他 菌 型 生 长 的 条 件 v 培 养 方 式 分 批 培 养 方 式 ： 以 最 大 比 生 长 速 率 （ max） 筛 选 ， 存 在选 择 压 力 的 控 制 、 移 种 时 间 和 次 数 等 问 题 连 续 培 养 方 式 ： 以 比 生 长 速 率 （ ） 筛 选 ABS0基 质 浓 度 对 A、 B两 种 菌 的 比 生 长 速 率 （ ） 的 影 响 当 SS0时 ， 富 集 什 么 菌 株 ？连 续 培 养 方 式 ： 以 比 生 长 速 率 （ ） 筛 选 连 续 富 集 培 养 技 术 分 离 菌 株 的 优 点 v 分 离 的 菌 株 特 别 适 合 连 续 发 酵 生 产 过 程v 有 利 于 分 离 具 有 某 种 工 业 生 产 特 性 的 菌 株v 可 以 筛 选 出 能 共 生 的 稳 定 混 合 培 养 物 、 固 体 培 养 技 术v 常 用 于 分 离 某 些 酶 产 生 菌 v 选 择 压 力 ： 在 选 择 培 养 基 中 加 入 所 需 酶 的 基 质v 如 ： 淀 粉 酶 的 分 离 B、 随 机 分 离 原 理 与 技 术v 从 产 物 入 手 ， 通 过 设 计 高 产 培 养 基 和 建 立 快 速 灵 敏 专 一 的 筛选 方 法 ， 从 随 机 分 离 的 菌 落 中 筛 选 出 所 需 的 目 的 菌 。v 技 术 关 键 ： 产 物 合 成 条 件 的 选 择 与 控 制 及 相 应 筛 选 方 法 的 确定 。v 随 机 分 离 技 术 举 例 抗 生 素 产 生 菌 的 筛 选生 长 因 子 产 生 菌 的 筛 选 抗 生 素 产 生 菌 的 筛 选v 筛 选 模 型 ： 试 验 菌v 筛 选 方 法 ： 铺 菌 法 复 印 平 板 法 液 体 培 养 筛 选 抗 药 性 筛 选筛 选 模 型 ： 氨 苄 青 霉 素 和 -内 酰 胺 酶 产 生 菌 （ 克 雷 白 氏 菌 ） 协 同 I II无 试 样 时 （ 不 含 棒 酸 时 ） ， I对 II菌 作 用 不 大有 试 样 时 （ 含 棒 酸 时 ） ， I对 II菌 恢 复 药 效 ， 棒 酸 抑 制 水 解 酶 活 性 固 体 培 养 筛 选 试 验 菌 代 表 微 生 物 类 型金 黄 色 葡 萄 球 菌 209p 革 兰 氏 阳 性 球 菌枯 草 杆 菌 6633 革 兰 氏 阳 性 杆 菌 大 肠 杆 菌 革 兰 氏 阴 性 肠 道 细 菌耻 垢 分 枝 杆 菌 607 结 核 杆 菌白 色 念 珠 菌 酵 母 状 真 菌 青 霉 菌 丝 状 真 菌 生 长 因 子 产 生 菌 的 筛 选v 筛 选 模 型 ： 营 养 缺 陷 型 试 验 菌 v 筛 选 方 法 ： 利 用 被 分 离 的 微 生 物 产 物 能 否 促 进 营 养缺 陷 型 试 验 菌 生 长 氨 基 酸 产 生 菌 的 筛 选 样 品 预 处 理 初 筛 （ 除 真 菌 ） 在 分 离 平 板 上 生 长 获 得 多 个 单 菌 落 复 印 平 板 （ copy 法 ） 平 板 培 养 ， 其 中 有 产 生 氨 基 酸 的 菌 落 分 泌 氨 基 酸 对 应 到 copy前 相 应 u.v线 杀 死 长 好 的 菌 落 位 置 ， 找 到 目 的 菌 落再 铺 上 一 层 含 营 养 缺 陷 型 试 验 菌 的 琼 脂 培 养 后 产 氨 基 酸 菌 落 周 围 有 生 长 圈 目 的 菌 落 进 行 液 体 培 养 ，对 产 物 进 行 定 量 测 定 筛 选 产 物 含 量 高 的 菌 株 4、 几 种 典 型 微 生 物 的 分 离 筛 选 方 法 举 例v细 菌v放 线 菌v真 菌 细 菌 分 离 ： 以 乳 酸 菌 为 例 取 未 成 熟 的 酱 醪 样 品 1g至 无 菌 磨 口 瓶 中 加 麦 芽 汁 至 瓶 口 处 ， 封 塞 ， 25 培 养 24-48h培 养 基 中 长 出 绢 丝 状 波 动 物 ， 镜 检 杆 状 ， 阳 性 染 色 初 步 断 定 乳 酸 菌 用 选 择 性 培 养 基 分 批 富 集 培 养 2-3代稀 释 分 离 法 分 离 单 菌 落 ， 培 养 基 为 含 麦 芽 汁 、 CaCO 3的 琼 脂 培 养 基 根 据 透 明 圈 挑 选 菌 落 性 能 测 定 （ 镜 检 杆 状 ， 染 色 阳 性 ； 乳 酸 纸 层 析 鉴 定 ） Rf值 定 性 （ 有 机 酸 呈 黄 斑 点 ） 乳 酸 生 成 量 测 定 （ 滴 定 法 ） 放 线 菌 的 分 离 ：以 产 链 霉 素 菌 种 的 分 离 为 例（ 从 退 化 菌 种 中 筛 选 ） 取 工 业 发 酵 液 （ 含 孢 子 ） 样 品 1环放 入 带 玻 璃 珠 的 装 有 10ml 无 菌 水 的 小 三 角 瓶 中 ， 摇 匀 采 用 稀 释 法 制 平 板 ， 获 取 单 菌 落 斜 面 保 藏 高 产 菌 恢 复 根 据 高 产 菌 的 特 点 ， 选 择 目 的 菌 落 放 大 培 养 ， 发 酵 液 性 能 测 试筛 选 模 型 ： 形 态 依 据 真 菌 的 分 离 筛 选 ： 以 啤 酒 酵 母 的 分 离 为 例 取 发 酵 液 少 许 以 10倍 稀 释 成 10-1-10-7 稀 释 分 离 法 取 0.1ml 加 入 固 体 培 养 基 铺 平 皿 （ 2） 在 麦 芽 汁 固 体 培 养 基 上 ， 25 培 养 48-72h 形 态 筛 选 根 据 正 常 株 特 点 进 行 挑 选 ， 接 种 斜 面 备 用 纯 化 ， 采 用 平 板 分 离 法 进 一 步 纯 化 ， 至 少 反 复 三 次 生 成 子 囊 孢 子 速 度 测 定 发 酵 力 测 定 性 能 测 定 热 死 温 度 测 定 凝 集 力 测 定 双 乙 酰 含 量 测 定 菌 种 选 育 改 良 的 具 体 目 标 p23v 提 高 目 标 产 物 的 产 量 v 提 高 目 标 产 物 的 纯 度 ， 减 少 副 产 物 v 改 良 菌 种 性 状 ， 改 善 发 酵 过 程 v 改 变 生 物 合 成 途 径 ， 以 获 得 高 产 的 新 产 品 三 、 发 酵 工 业 菌 种 改 良 发 酵 工 业 菌 种 改 良 方 法 p25v常 规 育 种 (诱 变 育 种 )v细 胞 工 程 育 种 v基 于 代 谢 调 节 的 育 种 技 术 v基 因 工 程 育 种 v蛋 白 质 工 程 育 种 v代 谢 工 程 育 种 出 发 菌 株 的 选 择u工 业 上 用 来 进 行 诱 变 处 理 的 菌 株 ，称 为 出 发 菌 株 （ parent strain） 。u一 般 有 三 种 ： 菌 悬 液 的 制 备 诱 变 变 异 菌 株 的 分 离 和 筛 选（ 一 ） 、 诱 变 选 育 的程 序 前 培 养 从 自 然 界 分 离 得 到 的 野生 型 菌 株 ； 通 过 生 产 选 育 ， 即 由 自发 突 变 经 筛 选 获 得 的 高产 菌 株 ； 已 经 诱 变 过 的 菌 株 。 （ 二 ） 、 诱 变 育 种 方 案 设 计1、 出 发 菌 株 的 选 择 纯 种 ： 排 除 异 核 体 或 异 质 体 的 影 响 。 有 利 于 合 成 发 酵 产 物 ： 不 仅 选 产 量 高 的 ， 还 要 考 虑 其 他因 素 ， 如 产 孢 子 早 而 多 ， 色 素 多 或 少 ， 生 长 速 度 快 等 。 对 诱 变 剂 敏 感 且 变 异 幅 度 广 ： 可 以 提 高 变 异 频 率 ， 而 且高 产 突 变 株 的 出 现 率 也 大 。 2、 诱 变 剂 的 种 类 和 选 择物 理 诱 变 剂化 学 诱 变 剂 各 种 射 线 ， 如 紫 外 线 （ 焦 耳 ） 、 X射 线 （ 库 仑 /千 克 ） 、 射 线 、 射 线 、 射 线 和 超 声 波 等甲 基 磺 酸 乙 酯 （ EMS） 、 亚 硝 基 胍 、 亚 硝 酸 、 氮 芥 等 。u一 般 正 突 变 较 多 出 现 在 偏 低 剂 量 中 ， 而 负 突 变 则 较 多 出 现 于 偏 高 剂 量 中 。u对 于 经 过 多 次 诱 变 而 提 高 了 产 量 的 菌 株 ， 在 较 高 剂 量 负 突 变 率 更 高 。u目 前 处 理 剂 量 采 用 的 死 亡 率 为 70 80 。 各 种 化 学 诱 变 剂 常 用 的 剂 量 和 处 理 时 间诱 变 剂 诱 变 剂 的 剂 量 处 理 时 间 缓 冲 剂 中 止 反 应 方 法亚 硝 酸 （ HNO2） 0.01 0.1mol/L 5 10min pH值 4.5， 1mol/L醋酸 缓 冲 液 pH8.6， 0.07磷 酸 二 氢 钠硫 酸 二 乙 酯（ DES） 0.5 1 10 30min，孢 子 18 24h pH值 7.0， 0.1mol/L磷 酸 缓 冲 液 硫 代 硫 酸 钠 或大 量 稀 释甲 基 磺 酸 乙 酯（ EMS） 0.05 0.5mol/L 10 60min，孢 子 3 6h pH值 7.0， 0.1mol/L磷 酸 缓 冲 液 硫 代 硫 酸 钠 或大 量 稀 释亚 硝 基 胍 （ NTG） 0.1 1.0 mol/mL，孢 子 3mg/mL 15 60min，90 120min pH值 7.0， 0.1mol/L磷 酸 缓 冲 液 或 Tris缓冲 液 大 量 稀 释亚 硝 基 甲 基 胍 （ NMU） 0.1 1.0 mol/mL 15 90min pH值 6.0 7.0，0.1mol/L磷 酸 缓 冲 剂或 Tris缓 冲 液 大 量 稀 释氮 芥 0.1 1.0 mol/mL 5 10min NaHCO3 甘 氨 酸 或 大 量稀 释乙 烯 亚 胺 1:1000 1:10000 30 60min 硫 代 硫 酸 钠 或大 量 稀 释羟 胺（ NH2OHHCl） 0.1 0.5 数 小 时 或 生 长 过 程中 诱 变 大 量 稀 释氯 化 锂 （ LiCl） 0.3 0.5 加 入 培 养 基 中 ， 在生 长 过 程 中 诱 变 大 量 稀 释秋 水 仙 碱（ C 22H25NO6） 0.01 0.2 加 入 培 养 基 中 ， 在生 长 过 程 中 诱 变 大 量 稀 释 3、 突 变 的 诱 发A、 诱 变 剂 接 触 DNA分 子B、 DNA损 伤 的 修 复C、 从 突 变 到 突 变 型 光 复 活 作 用 切 补 修 复 重 组 修 复 SOS修 复 系 统 DNA多 聚 酶 的 校 正 作 用（ 表 型 延 迟 ： 诱 变 剂 一 般 只 作 用 于 DNA双 链 中 的 某 一 条 单 链 ，故 某 一 突 变 还 是 无 法 反 映 在 当 代 的 表 型 上 ， 只 有 当 经 过 DNA的 复 制 和 细 胞 分 裂 后 ， 这 一 变 异 才 会 在 表 型 上 表 达出 来 ， 于 是 出 现 了 不 纯 菌 落 。 ）菌 种 改 良 -诱 变 育 种上 节 知 识 回 顾 出 发 菌 株 的 选 择 菌 悬 液 的 制 备 诱 变 变 异 菌 株 的 分 离 和 筛 选 前 培 养 4、 筛 选A、 制 定 筛 选 方 案方 案 设 计 的 中 心 内 容是 确 定 诱 变 筛 选 流 程 。 B、 营 养 缺 陷 型 的 筛 选 方 法一 般 经 诱 变 后 ， 再 经 中 间 培 养 、 淘 汰 野 生 型 、 检 出 营 养 缺 陷 型 、 确 定 生 长 谱 等 。淘 汰 野 生 型 菌 株 的 方 法 有 ： 抗 生 素 法 、 菌 丝 过 滤 法 、 差 别 杀 菌 法和 饥 饿 法 等 。营 养 缺 陷 型 菌 株 的 检 出 方 法 有 ： 逐 个 测 定 法 、 夹 层 平 板 法 、 限 量营 养 法 和 影 印 接 种 法 等 。 与 筛 选 营 养 缺 陷 型 突 变 株 有 关 的 三 类 培 养 基基 本 培 养 基 （ MM） -： 凡 是 能 满 足 野 生 型 菌 株 营 养 要求 的 最 低 成 分 的 合 成 培 养 基 。 完 全 培 养 基 （ CM） +： 满 足 一 切 营 养 缺 陷 型 菌 株 生 长的 天 然 或 半 合 成 培 养 基 。 补 充 培 养 基 （ SM） ： 在 MM中 有 针 对 性 地 加 入 一 或 几 种 营养 成 分 以 满 足 相 应 营 养 缺 陷 型 菌 株 生 长 的 合 成 培 养基 。 补 充 培 养 基 的 符 号 可 根 据 加 入 的 是 A或 B等 代 谢物 ， 而 分 别 用 A 或 B 等 来 表 示 。 l1、 抗 生 素 法 :l(1)青 霉 素 法 :主 要 适 用 于 细 菌 。淘 汰 野 生 型 菌 株 含 青 霉 素 的 基 本 培 养 基极 少 的 野 生 型 生 长 ， 大 部 淘 汰浓 缩 缺 陷 型 l(2)制 霉 菌 素 法 :适 于 真 菌 。淘 汰 野 生 型 菌 株 含 制 霉 菌 素 的 基 本 培 养 基极 少 的 的 野 生 型 ， 大 部 淘 汰浓 缩 缺 陷 型 l2、 菌 丝 过 滤 法 :适 用 于 丝 状 生 长 的 真菌 或 放 线 菌 。野 生 型 菌 丝基 本 培 养 基 擦镜纸等过滤 浓缩的缺陷型 夹 层 培 养 法检 出 营 养 缺 陷 型 菌 株无 菌 基 本 培 养 基无 菌 基 本 培 养 基含 诱 变 菌 基 本 培 养 基完 全 培 养 基 培 养 后 ， 标记 出 现 的 菌落第 二 次 培 养 后 的 小 菌 落 多 为 缺 陷 型 限 量 补 充 培 养 法 限 量 基 本 培 养 基野 生 型缺 陷 型 v逐 个 检 出 法 基 本 培 养 基完 全 培 养 基 营 养 缺 陷 型 (三 ） 诱 变 育 种 应 考 虑 的 因 素 P25v1、 选 择 合 适 的 出 发 菌 株v 合 适 的 出 发 菌 株 就 是 通 过 育 种 能 有 效 地 提高 目 标 产 物 产 量 的 菌 株 。v 出 发 菌 株 最 好 已 具 备 一 些 有 利 的 性 状 ， 如 生长 速 度 快 、 营 养 要 求 低 和 产 孢 子 早 而 多 的 菌株 。 v2、 复 合 诱 变 剂 的 使 用v复 合 处 理 可 以 将 两 种 或 多 种 诱 变 剂 分 先后 或 同 时 使 用 ， 也 可 用 同 一 诱 变 剂 重 复使 用 。v诱 变 剂 复 合 处 理 的 效 果 往 往 好 于 单 独 处理 。 v3、 诱 变 剂 剂 量 的 选 择v 仅 仅 采 用 诱 变 剂 的 理 化 指 标 控 制 诱 变 剂 的用 量 常 会 造 成 偏 差 ， 不 利 于 重 复 操 作 。v 不 同 种 类 和 不 同 生 长 阶 段 的 微 生 物 对 诱 变剂 的 敏 感 程 度 不 同v 就 一 般 微 生 物 而 言 ， 突 变 率 随 剂 量 的 增 大而 增 高 ， 但 达 到 一 定 剂 量 后 ， 再 加 大 剂 量反 而 会 使 突 变 率 下 降 。4、 变 异 菌 株 的 筛 选一 般 要 经 过 初 筛 和 复 筛 两 个 阶 段 。如 :青 霉 素 产 生 菌 高 产 突 变 菌 种 的 筛 选 v 初 筛 ： 诱 变 后 稀 释 涂 布 平 板 培 养 挑 单个 菌 落 到 斜 面 培 养 将 斜 面 上 的 菌 落 逐 个 接种 到 摇 瓶 振 荡 培 养 测 抗 生 素 效 价 超 过对 照 效 价 10%以 上 的 菌 种 ， 进 行 复 筛 。v 复 筛 ： 过 程 与 初 筛 基 本 相 同 ， 不 同 的 是 一 般 将斜 面 上 的 单 个 菌 落 接 种 到 三 个 摇 瓶 中 ， 得 出 平均 效 价 。 复 筛 可 进 行 1 3次 。v 由 此 筛 选 出 的 高 产 稳 定 菌 种 还 要 经 过 小 型 甚 至中 型 试 验 ， 才 能 用 到 发 酵 生 产 中 。 1、 工 业 上 对 菌 种 选 择 有 何 要 求 ？2、 诱 变 育 种 应 注 意 哪 些 问 题 ？作 业 v 1、 单 位 培 养 基 能 产 生 最 大 量 的 目 的 产 物v 2、 能 使 目 的 产 物 的 合 成 速 率 最 大v 3、 副 产 物 合 成 的 量 最 少v 4、 质 量 稳 定 、 价 格 低 廉 、 易 于 长 期 获 得v 5、 尽 量 不 影 响 后 处 理发 酵 工 业 培 养 基 的 要 求 P41第 三 章 发 酵 工 业 培 养 基 设 计 本 章 内 容v 1 培 养 基 的 类 型 及 功 能v 2 培 养 基 的 设 计 及 优 化发 酵 培 养 基 的 成 分 及 来 源培 养 基 的 类 型 和 用 途 1 培 养 基 的 类 型 及 功 能 、 培 养 基 的 类 型 和 用 途 根 据 来 源 分 ： 根 据 主 要 成 分 或 使 用 目 的 分 ： 根 据 用 途 分 ： 天 然 培 养 基合 成 培 养 基半 合 成 培 养 基 基 础 培 养 基加 富 培 养 基鉴