《种子制备》PPT课件.ppt

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1、生化工艺第二章种子制备第二章种子制备 化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社第二章种子制第二章种子制备生化工艺知识目标1了解常见工业微生物的种类，工业微生物菌种的筛选，微生物选择性分离的原理，重要工业微生物的分离。2理解菌种的选育方法，如诱变育种，抗噬菌体菌株的选育，杂交育种，原生质体融合技术。2第二章种子制第二章种子制备生化工艺能力目标1.掌握种子的扩大培养，包括实验室种子制备，生产车间种子制备，基因重组微生物种子培养。2.掌握种子质量的控制，包括影响种子质量的因素及控制，种子异常分析。3第二章种子制第二章种子制备生化工艺 第一节第一节 工业微生物菌种概述工业微生物菌种概述

2、 4第二章种子制第二章种子制备生化工艺（1）在较短的发酵过程高产有价值的发酵产品（2）菌种的发酵培养基易获得，价格低廉,转化效率高（3）菌种对人、动物、植物和环境没有危害，保证安全（4）菌种发酵后，所产不需要的代谢产物少，产品分离容易（5）菌种不易变异退化，稳定性好一、发酵工业对菌种的要求：5第二章种子制第二章种子制备生化工艺二、发酵工业常用的微生物 微生物的代谢产物多达1300多种，而用于大规模工业化生产的不足100多种；微生物酶有近千种，而工业上用的不过4050种。因此，微生物具有巨大的潜力可挖掘。6第二章种子制第二章种子制备生化工艺 1.细菌 大肠杆菌大肠杆菌 应用：生产天冬氨酸、苏氨酸

3、、缬氨酸。7第二章种子制第二章种子制备生化工艺 乳酸杆菌乳酸杆菌应用：乳酸、干酪、奶子酒、发面、泡菜、酸奶等的制作 8第二章种子制第二章种子制备生化工艺 枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌 应用：生产淀粉酶9生化工艺2.酵母菌酵母菌种类：酒精酵母、啤酒酵母、假丝酵母 红酵母、面包酵母 应用：生产酒精、啤酒、石油发酵脱蜡和制取蛋白质、生产脂肪第二章种子制第二章种子制备生化工艺 啤酒酵母的菌落特征啤酒酵母11第二章种子制第二章种子制备生化工艺 啤 酒 酵 母 红 酵 母12第二章种子制第二章种子制备生化工艺 面包酵母13第二章种子制第二章种子制备生化工艺3.霉菌 曲霉黑曲霉应用：生产有机酸、生产淀粉酶、果胶

4、酶、葡萄糖氧化酶14第二章种子制第二章种子制备生化工艺 黄曲霉 应用：酱油、酱类（淀粉酶）15生化工艺应用：生产甲义丁二酸米曲霉应用：产糖化酶和蛋白酶第二章种子制第二章种子制备生化工艺 应用：可以产生蛋白酶，我国多用于豆腐乳、豆豉等的制作毛毛 霉霉17第二章种子制第二章种子制备生化工艺根霉根霉种类：米根霉、华根霉、少根根霉、爪哇根霉应用：酿酒18第二章种子制第二章种子制备生化工艺19第二章种子制第二章种子制备生化工艺青霉20第二章种子制第二章种子制备生化工艺 应用：生产青霉素、葡萄糖氧化酶21生化工艺4.放线菌放线菌种类：龟裂链霉菌、金霉素链霉菌、灰色链霉菌、红霉素 应用：各类抗生素。土霉素、

5、四环素、链霉素、红霉素生化工艺第二节第二节 菌种的选育菌种的选育1.自然选育 把菌种制备成单孢子悬浮液，经过适当的稀释以后，在固体平板上进行分离，挑取部分单菌落进行生产能力的测定，经反复筛选，以确定生产能力更高的菌株代替原来的菌株第二章种子制第二章种子制备生化工艺自然选育的一般步骤 表现形态表现形态目的代谢产物产量目的代谢产物产量遗传基因型纯度遗传基因型纯度传代稳定性传代稳定性24第二章种子制第二章种子制备生化工艺从自然界中分离筛选菌种的方法步骤从自然界中分离筛选菌种的方法步骤采采采采 样样样样 增增 殖殖 培培 养养增增 殖殖 培培 养养 方法、地点、时间和周围环境记录方法、地点、时间和周围

6、环境记录纯种分离的原则就是使培养物获得单个菌落：纯种分离的原则就是使培养物获得单个菌落：1稀释分离法稀释分离法 2平板划线分离法平板划线分离法 涂菌：涂菌：划线分离：划线分离：分步划线法；分步划线法；一次划线法：一次划线法：3组织分离法组织分离法 测定代谢产物或其它目的性状测定代谢产物或其它目的性状测定代谢产物或其它目的性状测定代谢产物或其它目的性状25第二章种子制第二章种子制备生化工艺2.诱变育种 指指用用人人工工的的方方法法处处理理微微生生物物，使使它它们们发发生生突突变变，再再从从中中筛筛选选出出符符合合要要求求的的突突变变菌菌株株，供供生生产产和和科科学学实实验验用用。诱诱变变育育种种

7、与与其其他他育育种种方方法法相相比比，具具有有操操作作简简便便、速速度度快快和和收收效效大大的的优优点点，至至今今仍仍是一种重要的、广泛应用的微生物育种方法。是一种重要的、广泛应用的微生物育种方法。26第二章种子制第二章种子制备生化工艺诱变的基本原理诱变剂诱变剂 物理诱变剂物理诱变剂 紫外线、紫外线、XX射线、射线、射线，快中子射线，快中子 化学诱变剂化学诱变剂 亚硝酸、烷化剂亚硝酸、烷化剂 生物诱变剂生物诱变剂 噬菌体噬菌体诱变机理诱变机理物理诱变剂物理诱变剂紫外线：形成胸腺嘧啶二聚体紫外线：形成胸腺嘧啶二聚体化学诱变剂化学诱变剂碱基突变、染色体畸变碱基突变、染色体畸变27第二章种子制第二章

8、种子制备生化工艺诱变育种步骤诱变育种步骤出发菌株的选择出发菌株的选择处理菌悬液的制备处理菌悬液的制备诱变处理诱变处理中间培养中间培养分离和筛选分离和筛选关键是制备单细胞和单孢子状态的、活力类似的菌悬液28第二章种子制第二章种子制备生化工艺确定出发菌株 菌种的纯化选优 出发菌株的性能鉴定同步培养 制备单细胞（或单孢子）悬液 活菌浓度测定诱变剂的选择与确定诱变剂量的预试验 诱变处理 平板分离 计形态变异的菌落数，计算突变率挑取疑似突变菌落纯培养 突变体的初步筛选 用简单快捷的方法重复筛选 摇瓶发酵试验选出突变体（根据情况进行生产试验或重复诱变处理）选出突变体（根据情况进行生产试验或重复诱变处理）2

9、9第二章种子制第二章种子制备生化工艺中间培养中间培养 处理方法：处理方法：让让变变异异处处理理后后细细胞胞在在液液体体培培养养基基中中培培养养几几小小时时，以以让让细细胞胞的的遗遗传传物物质质复复制制，让让细细胞胞繁繁殖殖几几代代，以以得得到到纯纯的的变变异异细细胞胞。这这样样，隐隐性性的的变变异异就就会会显显现现出出来来，若若不不经经液液体体培培养养基基的的中中间间培培养养，直直接接在在平平皿皿上上分分离离就就会会出出现现变变异异和和不不变变异异细细胞胞同同时时存存在在于于一一个个菌菌落落内内的的可可能能，形形成成混混杂杂菌菌落落，以以致致造造成成筛筛选结果的不稳定和将来的菌株退化。选结果的

10、不稳定和将来的菌株退化。30第二章种子制第二章种子制备生化工艺分离和筛选筛选分初筛和复筛。初初筛筛以以迅迅速速筛筛出出大大量量的的达达到到初初步步要要求求的的分分离离菌菌落落为为目目的的，以量为主。以量为主。复复筛筛则则是是精精选选，以以质质为为主主，也也就就是是以以精精确确度度为为主主。因因此此在具体方法上就有差异在具体方法上就有差异.例如：例如：初初筛筛可可以以在在平平皿皿上上直直接接以以菌菌落落的的代代谢谢产产物物与与某某些些染染料料或或基基质质的的作作用用形形成成的的变变色色圈圈或或透透明明圈圈的的大大小小来来挑挑取取参参加加复复筛筛者者，而而将将90%90%的的菌菌落落淘淘汰汰。在在

11、数数量量减减少少后后就就要要仔仔细细比比较较参参加加复复筛筛和和再再复复筛筛的的菌菌株株，最最后后才才能能选选得得优优秀秀菌菌株株。在在以以后后的的复复筛筛阶阶段段，还还应应不不断断结结合合自自然然分分离离，纯化菌株。纯化菌株。31第二章种子制第二章种子制备生化工艺紫外线的诱变育种紫外线的诱变育种紫外线诱变一般采用15W紫外线杀菌灯，波长为2537A灯与处理物的距离为1530cm，照射时间依菌种而异，一般为几秒至几十分钟。一般我们常以细胞的死亡率表示，希望照射的剂量死亡率控制在7080%为宜。被照射的菌悬液细胞数，细菌为106个ml左右，霉菌孢子和酵母细胞为106107个ml。由于紫外线穿透力

12、不强，要求照射液不要太深，约0.51.0cm厚，同时要用电磁搅拌器或手工进行搅拌，使照射均匀。由于紫外线照射后有光复活效应，所以照射时和照射后的处理应在红灯下进行。32第二章种子制第二章种子制备生化工艺3.基因工程技术 基因工程技术：是运用体外基因工程技术：是运用体外DNADNA各种操作或修改各种操作或修改手法获得目的基因，再借助于病毒、细菌质粒或其手法获得目的基因，再借助于病毒、细菌质粒或其他载体，将目的基因转移至新的宿主细胞并使其在他载体，将目的基因转移至新的宿主细胞并使其在新的宿主细胞系统内进行复制和表达的方法新的宿主细胞系统内进行复制和表达的方法。33第二章种子制第二章种子制备生化工艺

13、基本程序基本程序含目的基因含目的基因DNADNA片段的制备；片段的制备；选择合适的载体；选择合适的载体；带有目的基因的带有目的基因的DNADNA片段与载体在体外连接；片段与载体在体外连接；将将重重组组的的DNADNA分分子子转转入入受受体体细细胞胞，在在受受体体细细胞胞内扩增；内扩增；筛选出带有重组筛选出带有重组DNADNA分子的转化细胞；分子的转化细胞；表达、鉴定外源基因的表达产物。表达、鉴定外源基因的表达产物。34第二章种子制第二章种子制备生化工艺35第二章种子制第二章种子制备生化工艺操作要点操作要点提提取取目目的的基基因因 用用密密度度梯梯度度离离心心方方法法分分别别从从供供体体细细胞胞

14、中中提提取取所所需需要要的的DNADNA即即目目的的基基因因和和作作为为载载体体的的细细菌菌质质粒粒或或噬噬菌菌体体核核酸酸，目的基因也可通过化学方法人工合成。目的基因也可通过化学方法人工合成。处处理理目目的的基基因因 在在从从供供体体细细胞胞中中提提取取出出的的目目的的基基因因中中加加入入专专一一性性很很强强的的限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶进进行行处处理理，从从而而获获得得带带有有特特定定基基因因并并暴暴露露出出粘粘性性末末端端的的DNADNA单单链链部部分分。必必要要时时这这种种粘粘性性末末端端也也可用人工方法合成。可用人工方法合成。对对作作为为载载体体的的细细菌菌质质粒粒或或噬噬菌菌

15、体体DNADNA可可采采用用与与处处理理目目的的基基因因同同一一种种类类的的限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶进进行行处处理理，使使其其形形成成并并暴暴露露出出与与目目的基因相应的粘性末端。的基因相应的粘性末端。36第二章种子制第二章种子制备生化工艺体外重组体外重组 将上述分别处理过的目的基因和细菌质粒将上述分别处理过的目的基因和细菌质粒DNADNA片段（或片段（或噬菌体核酸）放在试管中，在较低温度（噬菌体核酸）放在试管中，在较低温度（5 566）下混合）下混合“退火退火”。由于这两种。由于这两种DNADNA是用同一种限制性核酸内切酶是用同一种限制性核酸内切酶进行处理，具有相同的粘性末端，因此相

16、互之间能够形成进行处理，具有相同的粘性末端，因此相互之间能够形成氢键，这就是所谓氢键，这就是所谓“退火退火”。而相邻的核苷酸，在。而相邻的核苷酸，在DNADNA连连接酶的作用下也能形成磷酸二酯键，这样就完成了目的基接酶的作用下也能形成磷酸二酯键，这样就完成了目的基因与质粒因与质粒DNADNA（或噬菌体（或噬菌体DNADNA）的重组，得到的是一个完整）的重组，得到的是一个完整的具有复制能力的环状的具有复制能力的环状DNADNA重组体，即重组体，即“杂种质粒杂种质粒”（或（或杂种噬菌体）。杂种噬菌体）。37第二章种子制第二章种子制备生化工艺载载体体传传递递 即即通通过过载载体体将将供供体体生生物物

17、中中的的遗遗传传基基因因导导入入到到受受体体细细胞胞内内。载载体体必必须须具具有有自自我我复复制制的的能能力力，一一般般可可利利用用质质粒粒的的转转化化作作用用或或噬噬菌菌体体的的转转导导作作用用，将将供供体体基基因因带带入入受受体体细胞内。细胞内。复复制制、表表达达 在在理理想想情情况况下下，进进入入受受体体细细胞胞内内的的杂杂种种质质粒粒（或或杂杂种种噬噬菌菌体体），可可通通过过自自我我复复制制到到扩扩增增，并并使使受受体体细细胞胞表表达达出出作作为为供供体体细细胞胞所所固固有有的的部部分分遗遗传传性性状状，成成为为“工工程菌程菌”。筛筛选选、繁繁殖殖 基基因因克克隆隆的的最最后后一一步步

18、是是从从转转化化细细菌菌菌菌落落中中筛筛选出含有阳性重组子的菌落，并鉴定重组子的正确性。选出含有阳性重组子的菌落，并鉴定重组子的正确性。通通过过细细菌菌培培养养以以及及重重组组子子的的扩扩增增，获获得得所所需需的的基基因因片片段段的的大大量量拷拷贝贝。进进一一步步研研究究该该基基因因的的结结构构、功功能能，或或表表达达该该基基因的产物。因的产物。38第二章种子制第二章种子制备生化工艺一、概述一、概述1.1.菌种保藏的菌种保藏的目的目的 使微生物菌种保持原来的性状和活力不退化、不死亡、不被污染，便使微生物菌种保持原来的性状和活力不退化、不死亡、不被污染，便于研究、交换和使用。于研究、交换和使用。

19、2.2.菌种保藏的原理菌种保藏的原理 挑选典型培养物（挑选典型培养物（typical culturetypical culture）的优良纯种，并创造最有利于休）的优良纯种，并创造最有利于休眠的环境条件，使微生物处于代谢不活泼、生长受抑制的休眠状态。眠的环境条件，使微生物处于代谢不活泼、生长受抑制的休眠状态。菌种保藏的目的与原理39第二章种子制第二章种子制备生化工艺3.菌种保藏采取的菌种保藏采取的措施措施 低温低温 干燥干燥 缺氧缺氧 避光避光 缺乏缺乏营营养养 添加保添加保护剂护剂：甘油、脱脂牛奶、血清白蛋白：甘油、脱脂牛奶、血清白蛋白 40第二章种子制第二章种子制备生化工艺二二、常用的菌种

20、保藏方法常用的菌种保藏方法1.斜面传代保藏法斜面传代保藏法方法：接种适宜斜面培养基方法：接种适宜斜面培养基 培养培养 4保藏保藏 措施：低温：措施：低温：4 适用：各大适用：各大类类 保藏期：保藏期：16个月个月用橡皮塞代替棉塞，可适当延用橡皮塞代替棉塞，可适当延长长保藏保藏时间时间2.液体石蜡保藏法液体石蜡保藏法 方方法法：斜斜面面或或半半固固体体接接种种 培培养养 加加无无菌菌液液蜡蜡高高出出培培养养 基基1cm415保藏保藏 措施：低温，隔氧措施：低温，隔氧 适用：不能利用石油的各大适用：不能利用石油的各大类类 保藏期：保藏期：12年年优优点：点：简简便便41第二章种子制第二章种子制备生

21、化工艺斜面菌种冰箱保藏菌种 液体石蜡保藏的菌种42第二章种子制第二章种子制备生化工艺3.砂土管保藏法砂土管保藏法 方方法法：孢孢子子或或芽芽孢孢悬悬液液 加加入入无无菌菌砂砂土土管管中中 干干燥燥 封封口口 保藏保藏 措施：无措施：无营营养，缺氧，干燥养，缺氧，干燥 适用：适用：产孢产孢子（芽子（芽孢孢）微生物）微生物 保藏期：保藏期：110年年4.冷冻干燥保藏冷冻干燥保藏 方方法法：菌菌种种培培养养 用用保保护护剂剂悬悬浮浮 加加入入安安醅醅管管中中低低温温冻冻结结（-25-40）抽抽真真空空（至至0.01mmHg）真真空空封封口口 检检查查真空度真空度 保藏保藏 措施：低温、干燥，缺氧，有

22、保措施：低温、干燥，缺氧，有保护剂护剂 适用：各大适用：各大类类 保藏期：保藏期：515年或更年或更长长43第二章种子制第二章种子制备生化工艺5.甘油管保藏法甘油管保藏法 方方法法：菌菌种种培培养养 1530%甘甘油油缓缓冲冲液液悬悬浮浮 加加入入保保藏藏管管中中 置置-70冰箱保藏冰箱保藏措施：低温（措施：低温（-70）、保）、保护剂护剂（1550%甘油）甘油）适用：适用：细细菌、酵母菌菌、酵母菌保藏期：保藏期：约约10年年 6.液氮保藏法液氮保藏法方法：菌种培养方法：菌种培养 保保护剂悬护剂悬浮浮 加入保藏管中加入保藏管中 置液氮瓶中置液氮瓶中 措施：超低温（措施：超低温（-196）、保）

23、、保护剂护剂 适用：各大适用：各大类类保藏期：保藏期：15年年 44第二章种子制第二章种子制备生化工艺三、菌种保藏工艺流程1.选择保藏方法2.配制保藏培养基3.接种培养4.保藏45第二章种子制第二章种子制备生化工艺附录：附录：菌种保藏机构菌种保藏机构中国微生物菌种保藏管理委中国微生物菌种保藏管理委员员会会 CCCCM中国普通微生物菌种保藏中心中国普通微生物菌种保藏中心CGMCC(归归口中国科学院口中国科学院)中国科学院微生物研究所中国科学院微生物研究所(AS)中国科学院武中国科学院武汉汉病毒研究所病毒研究所(AS-IV)中国中国农业农业微生物菌种保藏中心微生物菌种保藏中心ACCC(归归口中国口

24、中国农业农业科学院科学院)中国中国农业农业科学院土壤与肥料研究所科学院土壤与肥料研究所(ISF)中国工中国工业业微生物菌种保藏中心微生物菌种保藏中心CICC(归归口口轻轻工工业总业总会会)中国食品中国食品发发酵工酵工业业研究所研究所(IFFI)46第二章种子制第二章种子制备生化工艺中国医学微生物菌种保藏中心中国医学微生物菌种保藏中心CMCC(归归口口卫卫生部生部)中国医学科学院皮肤病研究所中国医学科学院皮肤病研究所(ID)，南京，南京 卫卫生部生部药药品生物制品品生物制品检检定所定所(NICPBP)中国中国预预防医学科学院病毒研究所防医学科学院病毒研究所 中国抗生素微生物菌种保藏中心中国抗生素

25、微生物菌种保藏中心CACC(国家医国家医药药管理局管理局)中国医学科学院医中国医学科学院医药药生物技生物技术术研究所研究所 四川抗生素研究所四川抗生素研究所(SIA)，四川，四川 华华北制北制药药厂抗生素研究所厂抗生素研究所(IANP),石家庄石家庄 47第二章种子制第二章种子制备生化工艺中国中国兽兽医微生物菌种保藏中心医微生物菌种保藏中心CVCC(归归口口农业农业部部)农业农业部部兽药监兽药监察研究所察研究所(NCIVBP)中国林中国林业业微生物菌种保藏中心微生物菌种保藏中心CFCC(归归口中国林口中国林业业科学院科学院)中国林中国林业业科学院林科学院林业业研究所研究所(RIF)48第二章种

26、子制第二章种子制备生化工艺菌种复壮1.菌种的衰退菌种的衰退degeneration 生生产产性状的劣化性状的劣化,原有典型性状的不典型等原有典型性状的不典型等 菌落及菌落及细细胞形胞形态态的改的改变变 生生长长速度速度缓缓慢慢 代代谢产谢产物生物生产产能力下降能力下降 致病菌致病菌对对宿主侵染力下降宿主侵染力下降 抗不良抗不良环环境条件（抗噬菌体，抗低温）能力减弱境条件（抗噬菌体，抗低温）能力减弱 49第二章种子制第二章种子制备生化工艺2.菌种衰退的原因菌种衰退的原因基因自基因自发发突突变变 退化是退化是发发生在群体生在群体细细胞中的一个从量胞中的一个从量变变到到质变质变的逐步的逐步演演变过变

27、过程。程。自自发发突突变变率率加速退化的因素加速退化的因素传代次数过多传代次数过多不适宜的培养条件不适宜的培养条件50第二章种子制第二章种子制备生化工艺3.防止衰退的措施防止衰退的措施（1）控制）控制传传代次数代次数（2）创创造良好的培养条件：培养基；培养温度等造良好的培养条件：培养基；培养温度等（3）利利用用不不易易衰衰退退的的细细胞胞传传代代：霉霉菌菌、放放线线菌菌：无无性性孢孢子子或有性或有性孢孢子子（4）采用有效的菌种保藏方法）采用有效的菌种保藏方法 51第二章种子制第二章种子制备生化工艺菌种合理传代方法之一52第二章种子制第二章种子制备生化工艺4 菌种的复壮菌种的复壮 rejuven

28、ation 狭义复壮狭义复壮狭义复壮狭义复壮 在菌种已发生衰退的在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分离情况下，通过纯种分离和测定典型性状、生产和测定典型性状、生产性能等指标，从已衰退性能等指标，从已衰退的群体中筛选出少数尚的群体中筛选出少数尚未退化的个体，以达到未退化的个体，以达到恢复原菌株固有性状的恢复原菌株固有性状的相应措施。相应措施。广义复壮广义复壮广义复壮广义复壮 在菌种的典型特征或在菌种的典型特征或生产性状尚未衰退前，就生产性状尚未衰退前，就经常有意识地采取纯种分经常有意识地采取纯种分离和生产性状的测定工作，离和生产性状的测定工作，以期从中选择到自发的正以期从中选择到自发的正突变个体

29、。也称突变个体。也称生产育种。生产育种。53第二章种子制第二章种子制备生化工艺(1)纯纯种分离法种分离法 平板表面涂布法平板表面涂布法平板划线分离法平板划线分离法琼脂培养基浇注法琼脂培养基浇注法用用“分离小室分离小室”进行单细胞分离进行单细胞分离用显微操纵器进行单细胞分离用显微操纵器进行单细胞分离用菌丝尖端切割法进行单细胞分离用菌丝尖端切割法进行单细胞分离菌落纯菌落纯（菌种纯）（菌种纯）细胞纯细胞纯（菌株纯）（菌株纯）纯种分离法纯种分离法54第二章种子制第二章种子制备生化工艺平板涂布方法55第二章种子制第二章种子制备生化工艺平板划线方法56第二章种子制第二章种子制备生化工艺(4)(4)淘汰已衰

30、退的个体淘汰已衰退的个体 对对S.microflavus“5406”“5406”农用抗生菌农用抗生菌的分生孢子采用的分生孢子采用-10 -30-10 -30的低温处理的低温处理5-75-7天，使其死亡率达到天，使其死亡率达到80%80%左右，结果会在抗低左右，结果会在抗低温的存活个体中留下未退化的个体，从而达到温的存活个体中留下未退化的个体，从而达到复壮的效果复壮的效果 57第二章种子制第二章种子制备生化工艺 第三节 种子扩大培养一、一、优良种子应具备的条件优良种子应具备的条件1.菌种细胞的生长活力强活力强，转种至发酵罐后能迅速生长，延迟期短。2.菌种生理性状稳定生理性状稳定，如菌丝形态、菌丝

31、生长速率等符合要求。58第二章种子制第二章种子制备生化工艺3.菌体浓度及总量菌体浓度及总量能满足大容量发酵罐 的要求。4.无杂菌污染无杂菌污染。5.能保持稳定的生产能力稳定的生产能力。59第二章种子制第二章种子制备生化工艺二、种子扩大培养的任务和培养类型1.任务任务：获得大量大量的活力强活力强的种子，以便在发酵罐的发酵培养过程中尽可能地缩短迟滞期。扩大培养的级数扩大培养的级数；放线菌（生产抗生素）三级放大，（其中链霉素须四级扩大）；细菌生长较快，用二级放大培养（斜面菌种一级种子摇床培养二级种子罐培养发酵罐）60第二章种子制第二章种子制备生化工艺种子扩大培养流程图1、2-保藏种子 3-斜面 4-

32、摇瓶 5-茄子瓶 6-固体培养 7、8-种子罐 9-发酵罐61第二章种子制第二章种子制备生化工艺2.培养类型 实验室种子扩大培养的方法：实验室种子扩大培养的方法：液体培养法（三角瓶摇床振荡或转式培养）；固体培养法 试管 三角瓶 茄子瓶62第二章种子制第二章种子制备生化工艺生产车间种子扩大培养的方法园盘制曲机A、固体培养（曲法培养）63第二章种子制第二章种子制备生化工艺B、液体培养液体深层培养：液体深层培养：目前几乎所有的好气发酵均采用此法；64第二章种子制第二章种子制备生化工艺第四节第四节 种子质量控制种子质量控制 1.培养基：培养基：选用原则：组分简单，来源丰富，价格便宜，取材方便等。种子培

33、养基是培养菌体的（以菌体增殖菌体增殖为主要目的），应该是糖份少而氮源多些。但种子罐与发酵罐培养基成分趋于一致时，可缩短发酵生产的周期，但在各成分的数量（原料配比上），应根据培养目的而定。65第二章种子制第二章种子制备生化工艺2.种龄与接种量种龄与接种量 种龄种龄：种子培养时间。一般选择对数期，缩短发酵周期。接种量接种量：移入的种子液体积与接种后培养液体积比。多数抗生素的接种量在7%-15%，有时20-25%。依据具 体的发酵类型和工艺条件而定。3.温度：温度：温度直接影响生长和酶的合成；最适温度最适温度66第二章种子制第二章种子制备生化工艺4.pH值：对微生物有明显的影响 各种微生物都有生长的

34、最适pH。培养基pH值在发酵时要受菌体代谢的影响。调节方法调节方法 (1)酸碱溶液中和 (2)缓冲溶液 (3)生理缓冲剂67第二章种子制第二章种子制备生化工艺5.通气搅拌搅拌：搅拌：促进氧的溶解，营养物质与代谢产物的分散。通气：通气：通气量的多少以溶解氧溶解氧来衡定。68第二章种子制第二章种子制备生化工艺6.泡沫：危害危害：影响微生物对氧的吸收。消泡方法：（1）消泡剂：天然动植物油、石油化工矿物油；改性油，表面活性剂（有机硅聚合物）；（2）机械消泡：（3）改变培养基成分。69第二章种子制第二章种子制备生化工艺7.染菌的控制染菌原因染菌原因：设备、管道、阀门漏损、发酵罐结构“死角”、灭菌不彻底灭菌不彻底、空气净化不好、无菌操作不严无菌操作不严、菌种不纯；70第二章种子制第二章种子制备生化工艺8.种子罐级数 种子罐级数越少，越有利于简化工艺，便于控制，减少染菌。71第二章种子制第二章种子制备生化工艺作业1.简述大规模工业生产常用的培养方法。2.简述影响种子质量的主要因素。72