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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象原理:采用低溫干燥缺氧、缺少營養(yǎng),添加保護劑或酸度中和劑等方法,使微生物處在代謝不活潑,生長受克制的環(huán)境中。蒸餾水懸浮法:好氧性細菌和酵母菌斜面?zhèn)鞔２?放線菌、酵母菌霉菌礦物油浸沒保藏:絲狀真菌、酵母菌、細菌、放線菌、擔子菌(各類菌)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):各大類六、菌種復壯定義:狹義菌種已發(fā)生衰退的情況下,通過純種分離和測定生產(chǎn)性能等方法,從衰退的群體中找出少數(shù)尚未衰退的個體,從而達成恢復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)常故意識的進行菌種分離和生產(chǎn)性能的測定工作,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)(平板劃線法)(組織分離法)八、種子的擴大培養(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,在通過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級放大培養(yǎng)而獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過程。這些純種培養(yǎng)物成為種子。 細菌孢子的制備 孢子制備霉菌孢子的制備 實驗室種子制放線菌孢子的制備備種子擴大培養(yǎng)液體種子制備 生產(chǎn)車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)時間)(冷藏時間)十、種子罐級數(shù)的擬定:種子罐是指:制備種子需要逐級擴大培養(yǎng)的次數(shù),重要取決于兩個方面①菌種生長特性,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)酵機制及發(fā)酵動力學(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)系初級代謝產(chǎn)物和次級代謝產(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養(yǎng)物質(zhì),通過度解代謝和合成代謝,生成維持生命活動的物質(zhì)和能量的過程,稱為初級代謝?而次級代謝是相對于初級代謝而提出的一個概念。一般認為,次級代謝是指微生物在一定的生長時期,以初級代謝產(chǎn)物為前體,合成一些對微生物的生命活動無明確功能的物質(zhì)的過程??2??產(chǎn)物不同?初級代謝的產(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)。通過次級代謝合成的產(chǎn)物稱為次級代謝產(chǎn)物,大多是分子結(jié)構(gòu)比較復雜的化合物,可將其分為抗生素、激素、生物堿、毒素等類型??次級代謝產(chǎn)物可積累在細胞內(nèi),但通常都分泌到細胞外,有些與機體的分化有一定的關(guān)系,并在同其它生物的生存競爭中起著重要的作用。3??存在范圍不同??初級代謝的代謝系統(tǒng),它是一類普遍存在于各類微生物中的一種基本代謝類型。次級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,就是同種生物也會由于培養(yǎng)條件不同而產(chǎn)生不同的次級代謝產(chǎn)物。4??對微生物的作用不同??通過初級代謝,能使營養(yǎng)物轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)物質(zhì)、具生理活性物質(zhì)或為生長提供能量,因此初級代謝產(chǎn)物,通常都是機體生存必不可少的物質(zhì),只要在這些物質(zhì)的合成過程的某個環(huán)節(jié)上發(fā)生障礙,輕則引起生長停止,重則導致機體發(fā)生突變或死亡,是一種基本代謝類型。??次級代謝產(chǎn)物一般對菌體自身的生命活動無明確功能,不參與細胞結(jié)構(gòu)組成,也不是酶活性必需的,不是機體生長與繁殖所必需的物質(zhì),即使在次級代謝的某個環(huán)節(jié)上發(fā)生障礙,也不會導致機體生長的停止或死亡,至多只是影響機體合成某種次級代謝產(chǎn)物的能力。但許多次級代謝產(chǎn)物通常對人類和國民經(jīng)濟的發(fā)展有重大影響??5??同微生物生長過程的關(guān)系??初級代謝自始至終存在于生活的菌體中,同菌體的生長過程呈平行關(guān)系,只有微生物大量生長,才干積累大量初級代謝產(chǎn)物??。次級代謝則是在菌體生長到一定期期內(nèi)(通常是微生物的對數(shù)生長期末期或穩(wěn)定期)產(chǎn)生的,它與機體的生長不呈平行關(guān)系,一般可明顯地表現(xiàn)為菌體的生長期和次級代謝產(chǎn)物形成期二個不同的時期。??6??對環(huán)境條件的敏感性或遺傳穩(wěn)定性上明顯不同?初級代謝產(chǎn)物對環(huán)境條件的變化敏感性小(即遺傳穩(wěn)定性大),而次級代謝產(chǎn)物對環(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)酶的專一性不同??相對來說催化初級代謝產(chǎn)物合成的酶專一性強,催化次級代謝產(chǎn)物合成的某些酶專一性不強,因此在某種次級代謝產(chǎn)物合成的培養(yǎng)基中加入不同的前體物時,往往可以導致機體合成不同類型的次級代謝產(chǎn)物??此外,催化次級代謝產(chǎn)物合成的酶往往是一些誘導酶,它們是在菌體對數(shù)生長末期或穩(wěn)定生長期里,由于某種中間代謝產(chǎn)物積累而誘導機體合成的一種能催化次級代謝產(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時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胞的生物合成。假如將這些代謝物的結(jié)構(gòu)類似物(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爭同一酶系,因此使微生物不可以再將正常的代謝物用于細胞的生物合成,結(jié)果使菌體不能正常生長。假如將菌體誘變,獲得在抗代謝物同時也可以正常生長的突變株,則證明給突變株的有關(guān)酶系對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)先運用葡萄糖,并在葡萄糖耗盡后開始運用乳糖。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)基要滿足:滿足菌的生長,促進菌的生成發(fā)酵培養(yǎng)基一般具有五大方面的要素:碳源、氮源、無機鹽及微量元素、水,以及生長因子、前體、產(chǎn)物促進劑和克制劑等。發(fā)酵培養(yǎng)基一般有三種分類方法,按原料的化學純度不同分為: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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