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五、發(fā)酵高產(chǎn)菌株的選育方法自然選育、誘變育種、雜交育種、原生質(zhì)體融合、基因工程育種六、常用的菌種保藏方法、原理以及各自的合用對(duì)象原理:采用低溫干燥缺氧、缺少營(yíng)養(yǎng),添加保護(hù)劑或酸度中和劑等方法,使微生物處在代謝不活潑,生長(zhǎng)受克制的環(huán)境中。蒸餾水懸浮法:好氧性細(xì)菌和酵母菌斜面?zhèn)鞔２?放線(xiàn)菌、酵母菌霉菌礦物油浸沒(méi)保藏:絲狀真菌、酵母菌、細(xì)菌、放線(xiàn)菌、擔(dān)子菌(各類(lèi)菌)干燥載體保藏(沙土管保藏):產(chǎn)孢子微生物冷凍干燥法(超低溫冷凍保藏、普通冷凍保藏、液氮冷凍保藏):各大類(lèi)六、菌種復(fù)壯定義:狹義菌種已發(fā)生衰退的情況下,通過(guò)純種分離和測(cè)定生產(chǎn)性能等方法,從衰退的群體中找出少數(shù)尚未衰退的個(gè)體,從而達(dá)成恢復(fù)該菌原有典型性狀的目的。廣義:在菌種的生產(chǎn)性能尚未衰退前,就經(jīng)常故意識(shí)的進(jìn)行菌種分離和生產(chǎn)性能的測(cè)定工作,從而逐步提高菌種的生產(chǎn)特性。七、純種分離的方法(稀釋分離法)(平板劃線(xiàn)法)(組織分離法)八、種子的擴(kuò)大培養(yǎng):是指將保存在砂土管,冷凍干燥管中處在休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活化后,在通過(guò)扁瓶或搖瓶及種子罐逐級(jí)放大培養(yǎng)而獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過(guò)程。這些純種培養(yǎng)物成為種子。 細(xì)菌孢子的制備 孢子制備霉菌孢子的制備 實(shí)驗(yàn)室種子制放線(xiàn)菌孢子的制備備種子擴(kuò)大培養(yǎng)液體種子制備 生產(chǎn)車(chē)間種子制備影響種子質(zhì)量的因素:(接種量)(種齡)(孢子的質(zhì)量)(培養(yǎng)基)(培養(yǎng)條件)影響孢子質(zhì)量的因素:(培養(yǎng)基)(培養(yǎng)條件)(培養(yǎng)時(shí)間)(冷藏時(shí)間)十、種子罐級(jí)數(shù)的擬定:種子罐是指:制備種子需要逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)的次數(shù),重要取決于兩個(gè)方面①菌種生長(zhǎng)特性,孢子發(fā)芽及菌體繁殖速度②所采用發(fā)酵罐的容積 十一、接種量:是指移入的種子液體積和接種后培養(yǎng)液體積的比例 第三章發(fā)酵機(jī)制及發(fā)酵動(dòng)力學(xué)(需看課本代謝調(diào)節(jié))分批發(fā)酵和連續(xù)發(fā)酵的關(guān)系初級(jí)代謝產(chǎn)物和次級(jí)代謝產(chǎn)物的關(guān)系?1、?概念不同?在微生物的新陳代謝中,一般將微生物從外界吸取各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),通過(guò)度解代謝和合成代謝,生成維持生命活動(dòng)的物質(zhì)和能量的過(guò)程,稱(chēng)為初級(jí)代謝?而次級(jí)代謝是相對(duì)于初級(jí)代謝而提出的一個(gè)概念。一般認(rèn)為,次級(jí)代謝是指微生物在一定的生長(zhǎng)時(shí)期,以初級(jí)代謝產(chǎn)物為前體,合成一些對(duì)微生物的生命活動(dòng)無(wú)明確功能的物質(zhì)的過(guò)程??2??產(chǎn)物不同?初級(jí)代謝的產(chǎn)物,如單糖或單糖衍生物、核苷酸、維生素、氨基酸、脂肪酸等單體以及由它們組成的各種大分子聚合物,如蛋白質(zhì)、核酸、多糖、脂質(zhì)等生命必需物質(zhì)。通過(guò)次級(jí)代謝合成的產(chǎn)物稱(chēng)為次級(jí)代謝產(chǎn)物,大多是分子結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的化合物,可將其分為抗生素、激素、生物堿、毒素等類(lèi)型??次級(jí)代謝產(chǎn)物可積累在細(xì)胞內(nèi),但通常都分泌到細(xì)胞外,有些與機(jī)體的分化有一定的關(guān)系,并在同其它生物的生存競(jìng)爭(zhēng)中起著重要的作用。3??存在范圍不同??初級(jí)代謝的代謝系統(tǒng),它是一類(lèi)普遍存在于各類(lèi)微生物中的一種基本代謝類(lèi)型。次級(jí)代謝只存在于某些微生物中,并且代謝途徑和代謝產(chǎn)物因生物不同而不同,就是同種生物也會(huì)由于培養(yǎng)條件不同而產(chǎn)生不同的次級(jí)代謝產(chǎn)物。4??對(duì)微生物的作用不同??通過(guò)初級(jí)代謝,能使?fàn)I養(yǎng)物轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)物質(zhì)、具生理活性物質(zhì)或?yàn)樯L(zhǎng)提供能量,因此初級(jí)代謝產(chǎn)物,通常都是機(jī)體生存必不可少的物質(zhì),只要在這些物質(zhì)的合成過(guò)程的某個(gè)環(huán)節(jié)上發(fā)生障礙,輕則引起生長(zhǎng)停止,重則導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生突變或死亡,是一種基本代謝類(lèi)型。??次級(jí)代謝產(chǎn)物一般對(duì)菌體自身的生命活動(dòng)無(wú)明確功能,不參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成,也不是酶活性必需的,不是機(jī)體生長(zhǎng)與繁殖所必需的物質(zhì),即使在次級(jí)代謝的某個(gè)環(huán)節(jié)上發(fā)生障礙,也不會(huì)導(dǎo)致機(jī)體生長(zhǎng)的停止或死亡,至多只是影響機(jī)體合成某種次級(jí)代謝產(chǎn)物的能力。但許多次級(jí)代謝產(chǎn)物通常對(duì)人類(lèi)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重大影響??5??同微生物生長(zhǎng)過(guò)程的關(guān)系??初級(jí)代謝自始至終存在于生活的菌體中,同菌體的生長(zhǎng)過(guò)程呈平行關(guān)系,只有微生物大量生長(zhǎng),才干積累大量初級(jí)代謝產(chǎn)物??。次級(jí)代謝則是在菌體生長(zhǎng)到一定期期內(nèi)(通常是微生物的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期末期或穩(wěn)定期)產(chǎn)生的,它與機(jī)體的生長(zhǎng)不呈平行關(guān)系,一般可明顯地表現(xiàn)為菌體的生長(zhǎng)期和次級(jí)代謝產(chǎn)物形成期二個(gè)不同的時(shí)期。??6??對(duì)環(huán)境條件的敏感性或遺傳穩(wěn)定性上明顯不同?初級(jí)代謝產(chǎn)物對(duì)環(huán)境條件的變化敏感性小(即遺傳穩(wěn)定性大),而次級(jí)代謝產(chǎn)物對(duì)環(huán)境條件變化很敏感,其產(chǎn)物的合成往往因環(huán)境條件變化而停止。??7??相關(guān)酶的專(zhuān)一性不同??相對(duì)來(lái)說(shuō)催化初級(jí)代謝產(chǎn)物合成的酶專(zhuān)一性強(qiáng),催化次級(jí)代謝產(chǎn)物合成的某些酶專(zhuān)一性不強(qiáng),因此在某種次級(jí)代謝產(chǎn)物合成的培養(yǎng)基中加入不同的前體物時(shí),往往可以導(dǎo)致機(jī)體合成不同類(lèi)型的次級(jí)代謝產(chǎn)物??此外,催化次級(jí)代謝產(chǎn)物合成的酶往往是一些誘導(dǎo)酶,它們是在菌體對(duì)數(shù)生長(zhǎng)末期或穩(wěn)定生長(zhǎng)期里,由于某種中間代謝產(chǎn)物積累而誘導(dǎo)機(jī)體合成的一種能催化次級(jí)代謝產(chǎn)物合成的酶,這些酶通常因環(huán)境條件變化而不能合成。如何選育抗反饋調(diào)節(jié)的突變菌種微生物生長(zhǎng)時(shí)常需要一些代謝物如氨基酸、維生素嘌呤和嘧啶化合物等用于細(xì)胞的生物合成。假如將這些代謝物的結(jié)構(gòu)類(lèi)似物(抗代謝物)添加與培養(yǎng)基內(nèi),由于它們可以和正常的代謝物競(jìng)爭(zhēng)同一酶系,因此使微生物不可以再將正常的代謝物用于細(xì)胞的生物合成,結(jié)果使菌體不能正常生長(zhǎng)。假如將菌體誘變,獲得在抗代謝物同時(shí)也可以正常生長(zhǎng)的突變株,則證明給突變株的有關(guān)酶系對(duì)某抗代謝物已不敏感了。在一般情況下,該突變株的有關(guān)酶系對(duì)相應(yīng)的代謝物也不敏感了,這樣也就解除了某些代謝物對(duì)有關(guān)酶系的反饋克制和阻遏。分解代謝物阻遏(葡萄糖效應(yīng))因素:大腸桿菌優(yōu)先運(yùn)用葡萄糖,并在葡萄糖耗盡后開(kāi)始運(yùn)用乳糖。葡萄糖分解的中間產(chǎn)物阻遏了分解葡萄糖酶系的合成。 第四章發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基及原料解決培養(yǎng)基要滿(mǎn)足:滿(mǎn)足菌的生長(zhǎng),促進(jìn)菌的生成發(fā)酵培養(yǎng)基一般具有五大方面的要素:碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽及微量元素、水,以及生長(zhǎng)因子、前體、產(chǎn)物促進(jìn)劑和克制劑等。發(fā)酵培養(yǎng)基一般有三種分類(lèi)方法,按原料的化學(xué)純度不同分為:天然合成培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基和半合成培養(yǎng)基;按培養(yǎng)基的物理狀態(tài)不同分為:固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基;按培養(yǎng)基的用途不同分為:孢子培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基、發(fā)酵培養(yǎng)基

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