应用微生物技术课件.pdf

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1、应 用 微 生 物 技 术 课 件 绪 论-应 用 微 生 物 学 概 述-）应 用 微 生 物 学 的 发 展 简 史 前 6000年，古 巴 比 伦 人 酿 啤 酒；利 用 酵 母 等 微 生 物 的 糖 化 和 发 酵 机 理 产 生 乙 醇；埃 及 人 酿 葡 萄 酒；仰 韶 文 化 遗 址 出 土 陶 制 酒 具；4000多 年 前 的 龙 山 文 化 时 期，酿 酒 更 为 普 遍；前 4000年，埃 及 人 制 作 面 包；商 代，一 定 时 间 储 存 的 粪 便 来 肥 田；春 秋 战 国 时 期 混 制 肥 粪；前 一 世 纪 汜 胜 之 书 肥 田 需 熟 粪；瓜 类 与

2、 小 豆 间 作；后 魏（公 元 6世 纪）贾 思 勰 齐 民 要 术，种 过 豆 类 植 物 的 土 地 特 别 肥 沃，提 倡 轮 作，利 用 根 瘤 的 固 氮 作 用 为 农 业 生 产 服 务；西 方 人 18世 纪 30年 代 轮 作 前 6世 纪 用 酿 酒 微 生 物 治 腹 泄 病；3世 纪“取 脑（疯 狗）傅 之”治 狂 犬 病；998-1022年 宋 真 宗 时 代 种 痘；医 宗 金 鉴“种 痘 之 法 起 于 江 右，达 于 京 傲；究 其 源，为 宋 真 宗 时 峨 眉 山 有 神 人 出 为 丞 相 王 达 之 子 种 痘 而 愈，其 法 遂 传 于 世；用 天

3、花 病 人 身 上 的 痘 痂，接 种 在 儿 童 的 鼻 孔 中 预 防 天 花；明 代 1628年 种 痘 十 全；1796年 英 国 医 生 Jenner接 种 牛 痘 解 决 了 天 花 的 预 防；1904年 传 入 中 国；19001940年，发 酵 主 要 产 物：酵 母 菌 体，甘 油，柠 檬 酸，乳 酸，丙 酮 丁 醇；进 展：丙 酮 丁 醇 发 酵 罐；低 碳 钢 制 造，圆 柱 形，加 压 蒸 汽 灭 菌，无 菌 接 种；青 霉 素：深 层 通 气 培 养，通 入 无 菌 空 气，搅 拌 使 空 气 均 匀 分 布；培 养 基 灭 菌，无 菌 接 种，温 度，pH,通 气

4、 量，营 养 物 受 到 严 格 控 制；改 良 菌 种;60年 代，微 生 物 菌 体；扩 大 生 产 规 模，80-150m3,3000m3；g；加 压 喷 射 发 酵 罐，加 压 循 环 发 酵 罐；气 升 式 发 酵 罐；连 续 培 养；70年 代，基 因 工 程；细 胞 融 合 技 术；胰 岛 素，F扰 素；计 算 机 控 制 发 酵，新 的 生 物 反 应 器，传 感 器；固 定 化 细 胞；基 因 工 程，细 胞 工 程，酶 工 程，发 酵 工 程，生 化 工 程；三）应 用 微 生 物 研 究 的 领 域 1 应 用 微 生 物 学 与 环 境 保 护 1）微 生 物 完 成

5、重 要 的 生 态 功 能 分 解 者：如 果 没 有 微 生 物，物 质 循 环 中 断，动 植 物 尸 体 和 废 物 堆 积 如 山；2）微 生 物 的 环 境 净 化 功 能 环 境 污 染 的 生 物 修 复 利 用 微 生 物 及 其 他 生 物，招 土 壤，地 下 水 或 海 洋 中 的 危 险 性 污 染 物 现 场 降 解 成 二 氧 化 碳 和 水 或 转 化 为 无 害 物 质；土 著 微 生 物，外 来 微 生 物，基 因 工 程 菌；基 因 工 程 技 术 构 建 的 能 同 时 降 解 芳 香 烧，多 环 芳 煌，皓 煌，脂 肪 烧 的 多 质 料 超 级 菌，能

6、将 天 然 菌 一 年 多 消 除 的 浮 油，缩 短 到 几 个 小 时，获 得 美 国 专 利；国 外 采 取 输 送 营 养 物 刺 激 天 然 菌 株 降 解 活 性 治 理 地 卜 水 甲 苯 污 染；我 国 采 用 微 生 物 技 术 治 理 石 油 化 工 含 酚 废 水，印 染 废 水 脱 色，有 机 磷 家 药 厂 等 工 业 废 水 污 染 工 农 业 废 弃 物 的 资 源 化 及 建 立 清 洁 生 产 工 艺 的 环 境 微 生 物 工 程 人 畜 粪 便 处 理，城 市 污 泥，生 活 垃 圾 堆 肥，沼 气 发 酵；如 利 用 有 机 废 物 生 产 甲 烷，应

7、用 酵 母 和 光 合 细 菌 净 化 高 浓 度 有 机 无 毒 废 水 生 产 细 胞 蛋 白，同 时 生 产 饲 料 饵 料；利 用 废 纤 维 素 生 产 燃 料 乙 醇；利 用 木 柴 废 弃 物 所 含 半 纤 维 素 生 产 木 糖 及 木 糖 醇 微 生 物 技 术 治 理 农 田 污 染 分 解 农 作 物 桔 杆，农 畜 粪 便，残 留 农 药，具 效 率 高，速 度 快，成 本 低，反 应 条 件 温 和，无 二 次 污 染 等 优 点；2 应 用 微 生 物 学 与 农 业1）微 生 物 肥 料 的 开 发 利 用 菌 肥：利 用 微 生 物 的 生 命 活 动 来 增

8、 加 土 壤 中 氮 磷 钾 含 量，或 将 不 能 利 用 的 物 质，转 化 成 可 被 吸 收 利 用 的 营 养 物 质，或 提 供 作 物 的 生 长 刺 激 物 质，或 抑 制 植 物 病 原 菌 的 活 动；固 氮：根 瘤 菌 肥，固 氮 菌 肥，固 氮 蓝 藻；有 机 磷 细 菌 肥 料，钾 细 菌，磷 细 菌 肥 料；刺 激 植 物 生 长 防 治 病 虫 害 的 PGPR菌 肥；菌 根 菌 肥 料；2）微 生 物 农 药 微 生 物 杀 虫 剂：细 菌 制 剂 如 苏 云 金 杆 菌，放 线 菌 制 剂，真 菌 制 剂 如 白 僵 菌，霉 菌 制 剂，病 毒 制 剂；农 用

9、 抗 生 素：链 霉 素，土 霉 素，灰 黄 霉 素，放 线 酮，灭 瘟 素；微 生 物 除 草 剂：如 鲁 保 一 号 3）微 生 物 在 畜 牧 业 的 应 用 推 广 使 用 微 生 物 饲 料，实 施 健 康 养 殖 可 提 升 现 有 动 物 产 品 的 商 品 价 值，开 发 名 特 优 动 物 产 品，完 善 动 物 产 品 价 格 结 构 体 系，满 足 我 国 发 达 地 区 对 高 品 质 动 物 产 品 需 求；推 广 使 用 微 生 态 添 加 剂，开 发 新 型 安 全 优 质 的 动 物 产 品，降 低 养 猪 场 的 氨 硫 化 氢 二 氧 化 硫 浓 度，净 化

10、 养 猪 场 污 水；微 生 物 饲 料：微 生 物 发 酵 饲 料：人 工 接 种 微 生 物 或 饲 料 本 身 存 在 的 微 生 物，将 青 饲 料，粗 饲 料，少 量 精 饲 料，其 他 废 弃 物，在 一 定 温 度，湿 度 和 通 气 条 件 下，通 过 微 生 物 的 作 用，将 饲 料 中 不 易 消 化 吸 收 的 成 分，转 化 为 易 消 化，并 适 合 家 畜 口 味 的 营 养 料，如 利 用 秸 杆，壳 类，木 屑，糠 渣，畜 禽 粪 便 等 发 酵 饲 料；光 合 细 菌 在 20世 纪 80年 代 以 来 用 于 处 理 高 浓 度 有 机 废 水；日 本 使

11、 用 光 合 细 菌 处 理 制 革，罐 头，酒 精 厂 废 水，废 水 处 理 后 菌 体 蛋 白 含 量 6%,是 鱼 虾 鸡 猪 优 质 饲 料 添 加 剂；微 生 物 活 菌 制 剂：通 过 直 接 饲 喂 来 改 善 畜 禽 肠 道 微 生 物 菌 群 平 衡，而 对 动 物 肠 道 施 加 有 利 影 响 的 活 微 生 物 饲 料 添 加 剂，促 生 长，除 疾 病，除 臭 气；高 效 微 生 物 酶 制 剂如 淀 粉 的，葡 聚 糖 酶，糖 化 酶，纤 维 素 筋，半 纤 维 素 的，果 胶 醐，脂 肪 能；分 解 农 作 物 秸 杆 中 木 质 素，纤 维 素，即 可 提 高

12、 饲 料 利 用 率，减 少 环 境 污 染，又 可 开 发 非 传 统 的 饲 料 资 源；4）提 高 农 作 物 抗 性 不 少 微 生 物 具 抗 虫 抗 病 耐 盐 碱 耐 高 低 温 等 抗 逆 特 性；抗 花 叶 病 毒 黄 瓜，抗 病 毒 马 铃 薯，抗 腐 烂 西 红 柿，抗 虫 玉 米 甘 蓝；5）微 生 物 激 素 的 开 发 利 用 赤 霉 素，硫 磺 胺，V B 1 2,组 氨 酸，尿 嗑 咤；如 利 用 赤 霉 素 涂 抹，浸 种，拌 种，蘸 根，喷 雾；对 喂 食 植 物 性 饲 料 为 主 的 小 鸡，加 V B 1 2,刺 激 生 长 作 用；应 用 亚 剂 量

13、 的 金 霉 素 或 其 他 菌 丝 残 渣 喂 猪，猪 食 欲 旺 盛，体 重 增 长 明 显，皮 毛 光 泽，并 有 预 防 和 治 疗 疾 病 的 良 好 效 果；6）微 生 物 食 品：酿 酒，制 醋，制 酱；食 用 菌，冬 虫 夏 草；有 益 微 生 物 制 剂；3 微 生 物 与 能 源 开 发 甲 烷，氢，乙 醇，甲 醇；利 用 微 生 物 直 接 发 酵 甘 蔗 木 薯 制 造 乙 醇，目 前，美 国，巴 西，日 本，德 国 将 这 种 乙 醇 代 替 汽 油 用 于 汽 车 燃 料 进 入 实 用 化；4 应 用 微 生 物 学 与 生 物 工 程 技 术 将 合 成 治 疗

14、 糖 尿 病 的 胰 岛 素 基 因 重 组 于 大 肠 杆 菌，生 产 胰 岛 素；将 生 产 能 促 进 人 生 长 的 生 长 素 近 制 基 因 重 组 于 大 肠 杆 菌 中，生 产 生 长 素；将 能 治 疗 癌 症 及 抗 击 病 毒 侵 染 人 体 细 胞 的 干 扰 素 基 因 重 组 于 大 肠 杆 菌 中，生 产 干 扰 素；美 籍 印 度 人 柴 拉 巴 将 分 解 芳 煌，菇 燃，多 环 芳 烧 的 细 菌 质 料 转 到 能 降 解 脂 燃 的 菌 体 内 获 得 具 4 种 质 粒，能 降 解 多 种 燃 类 的 新 菌 种；能 将 一 般 菌 在 海 上 处 理

15、 浮 油 时 间 从 1年 缩 短 到 几 个 小 时；第 一 章 应 用 微 生 物 学 基 本 技 术 第 二 节 微 生 物 基 本 操 作 技 术-无 菌 操 作 技 术-）灭 菌 方 法 1 干 热 灭 菌 1）灼 烧 灭 菌 法：接 种 环，接 种 针 或 其 他 金 属 用 具，试 管 和 三 角 瓶 口；2）干 热 空 气 灭 菌 法：烘 箱，干 燥 箱 的 热 空 气 170 杀 死 微 生 物；玻 璃 器 皿 如 吸 管 平 板，金 属 用 具 等，凡 不 适 于 用 其 他 方 法 灭 菌 而 又 能 耐 高 温 的 物 品；2 湿 热 灭 菌 1）常 压 蒸 汽 灭 菌

16、：常 压 条 件 下，在 不 能 密 闭 的 容 器 内 灭 菌；不 具 备 高 压 蒸 汽 灭 菌 情 况 下，或 不 宜 高 压 蒸 煮 的 物 质 如 糖 液，牛 奶，明 胶；温 度 不 超 过 100C,大 多 数 微 生 物 被 杀 死，芽 泡 细 菌 短 时 间 不 能 杀 死；常 压 蒸 汽 持 续 灭 菌：持 续 加 热 6-8h；间 痰 灭 菌：芽 泡 100 短 时 间 内 不 会 失 活 而 微 生 物 营 养 体 半 小 时 即 被 杀 死，芽 抱 萌 发 后 耐 热 性 消 失，通 过 反 复 培 养 反 复 灭 菌；操 作：先 用 100,30-60min杀 死 营

17、 养 体，然 后 将 含 芽 胞 的 培 养 基 室 温 24h,使 其 萌 发，再 灭 菌 一 次；经 2 次 培 养 3 次 反 复 蒸 煮，达 到 完 全 无 菌；2）高 压 蒸 汽 灭 菌：穿 透 力 强，效 果 最 好；常 用 于 培 养 基 的 灭 菌；培 养 基 中 某 些 成 分 分 解 氧 化，酸 度 增 加，pH下 降 0.2-0.3；葡 萄 糖 等 营 养 物 质 破 坏，并 形 成 一 引 起 浑 浊 和 沉 淀；葡 萄 糖 溶 液 分 别 灭 菌，压 力 尽 可 能 低 些；3 过 滤 除 菌 含 菌 液 体 或 气 体 通 过 细 菌 滤 器，使 杂 菌 留 在 滤

18、 器 或 滤 板 上；细 菌 过 滤 器 是 由 孔 径 极 小，能 阻 挡 细 菌 的 陶 瓷，硅 藻 土，石 棉 或 玻 璃 粉 制 成；为 加 快 过 滤，抽 气 减 压;用 于 多 汁 不 宜 用 湿 热 灭 菌 的 液 体 物 质，如 抗 生 素，血 清，糖；发 酵 工 业 中 无 菌 空 气 的 制 备 4 紫 外 线 杀 菌 260nm波 长 的 紫 外 线；穿 透 力 弱，只 用 于 表 面 杀 菌 和 空 气 灭 菌；实 验 室，接 种 室，接 种 箱，手 术 室，药 厂 的 包 装 室；对 眼 黏 膜 及 视 神 经 有 损 伤 作 用，对 皮 肤 有 刺 激 作 用；5

19、化 学 药 剂 消 毒 杀 菌 杀 菌 剂：如 重 金 属 离 子，某 此 强 氧 化 剂；抑 菌 剂：磺 胺 类，抗 生 素 制 剂；二）灭 菌 在 微 生 物 工 业 的 应 用 1 培 养 基 的 灭 菌 1）温 度 高 温 湿 热 短 时 灭 菌；不 但 灭 菌 时 间 短，而 且 培 养 基 成 分 破 坏 小；但 温 度 高，对 设 备 要 求 严 格；120；2）操 作 方 式 分 批 灭 菌：配 制 好 的 培 养 基 置 发 酵 罐 中，通 入 蒸 汽，达 到 预 定 温 度 后 维 持 一 段 时 间，再 冷 却 到 发 酵 所 需 温 度；又 称 实 罐 灭 菌，间 歇

20、灭 菌；适 于 小 型 发 酵 工 厂；不 须 专 门 灭 菌 设 备，操 作 简 单 易 行，投 资 少，灭 菌 效 果 好；缺 点：加 热 和 冷 却 所 需 时 间 长，营 养 破 坏 大；发 酵 罐 利 用 率 低，不 适 合 大 规 模 生 产 过 程 的 灭 菌；连 续 灭 菌：在 发 酵 罐 外 连 续 不 断 地 加 温，保 温，再 冷 却，把 灭 菌 培 养 基 加 入 已 灭 菌 发 酵 罐 的 灭 菌 方 式；如 培 养 基 输 入 加 热 塔，灭 菌 温 度 132C,塔 内 停 留 20 30秒；维 持 罐 5-7min；优 点：高 温 短 时 灭 菌，对 营 养 破

21、 坏 小；加 热 快，冷 却 快，灭 菌 时 间 短，设 备 利 用 率 高；缺 点：设 备 投 资 大，当 培 养 基 含 固 体 颗 料 或 易 产 生 较 多 泡 沫 时，易 造 成 局 部 灭 菌 不 充 分 与 管 道 堵 塞；pH：6-8时，微 生 物 最 耐 热；小 于 6 时，氢 离 子 易 渗 入 细 胞 内，促 使 其 死 亡；pH越 低，灭 菌 时 间 越 短；培 养 基 中 污 染 菌 的 数 量，菌 龄，耐 热 性：杂 菌 数 量 多，灭 菌 时 间 长；营 养 体，酵 母，霉 菌 的 菌 丝 体 对 热 敏 感，胞 子 和 芽 胞 耐 热 性 强；泡 沫：泡 沫 的

22、 空 气 形 成 隔 热 层，空 气 导 热 差，包 裹 在 泡 沫 中 的 微 生 物 不 易 被 杀 死；因 此 灭 菌 操 作 注 意 泡 沫 的 产 生，防 止 压 力 骤 降 而 起 泡；pH：6-8时，微 生 物 最 耐 热；小 于 6 时，氢 离 子 易 渗 入 细 胞 内，促 使 其 死 亡；pH越 低，灭 菌 时 间 越 短；培 养 基 中 污 染 菌 的 数 量，菌 龄，耐 热 性：杂 菌 数 量 多，灭 菌 时 间 长；营 养 体，酵 母，霉 菌 的 菌 丝 体 对 热 敏 感，抱 子 和 芽 胞 耐 热 性 强；泡 沫：泡 沫 的 空 气 形 成 隔 热 层，空 气 导

23、 热 差，包 裹 在 泡 沫 中 的 微 生 物 不 易 被 杀 死；因 此 灭 菌 操 作 注 意 泡 沫 的 产 生，防 止 压 力 骤 降 而 起 泡；2 发 酵 设 备 及 管 道 和 附 属 设 备 的 灭 菌 发 酵 罐：空 罐 灭 菌；实 罐 灭 菌；管 道：蒸 汽 灭 菌；过 滤 器：蒸 汽 灭 菌；蒸 汽 压 力 0.2Mpa左 右，不 可 过 大，45-60min,然 后 通 入 压 缩 空 气 吹 干；3 空 气 除 菌 过 滤 除 菌：让 含 菌 空 气 通 过 过 滤 介 质 时，利 用 介 质 阻 截 空 气 中 的 微 生 物，取 得 无 菌 空 气；过 滤 介

24、质：棉 花，活 性 炭，玻 璃 介 质，有 机 合 成 纤 维，烧 结 材 料 空 气 除 菌 设 备 流 程；粗 过 滤 器，压 缩 机，贮 罐，冷 却 器，旋 风 分 离 器，冷 却 器，丝 网 过 滤 器，加 热 器，过 滤 器；1）采 气：含 菌 少 的 空 气：采 气 口 距 地 面 20-30m；郊 区；2）粗 过 滤 器：捕 集 较 大 的 灰 尘 颗 粒；3）空 压 机：能 耗 大；4）储 气 罐：高 温 除 菌；5）冷 却 器：空 气 经 压 缩 机 后 可 达 120 高 温，若 不 冷 却 会 烧 焦 过 滤 介 质；立 式 列 管 式 热 交 换 器，沉 浸 式 热 交

25、 换 器，喷 淋 式 热 交 换 器；6）油 水 分 离 器：空 气 经 压 缩 机 后 会 带 上 一 些 润 滑 油；空 气 冷 却 后，水 汽 凝 结 成 水 滴；7）加 热 器：空 气 湿 度 仍 较 大；通 过 加 热，降 低 空 气 湿 度；8）总 过 滤 器，分 过 滤 器 三）微 生 物 的 接 种 技 术 斜 面 接 种，液 体 接 种，固 体 接 种；接 种 环，接 种 针，玻 璃 刮 铲，移 液 管，移 液 枪；小 规 模：无 菌 接 种 箱，超 净 工 作 台；大 规 模：无 菌 室；工 业：管 道 压 力 差 接 种 法，即 利 用 压 力 泵，把 种 子 液 从 种

26、 子 罐 抽 入 发 酵 罐；1 无 菌 室 的 灭 菌 1）熏 蒸：先 将 室 内 打 扫 干 净，通 风 干 燥 后，重 新 关 闭，熏 蒸 灭 菌；福 尔 马 林（37-40%甲 醛 水 溶 液），取 6T0inl/m3,盛 于 铁 制 容 器 中，利 用 电 炉 或 酒 精 灯 直 接 加 热，或 加 高 锯 酸 钾，通 过 氧 化 作 用 加 热，使 福 尔 马 林 蒸 发；熏 蒸 后 密 闭 12h以 上；使 用 无 菌 室 前 l-2h,取 与 甲 醛 溶 液 等 量 的 氨 水，倒 入 搪 瓷 盘 内 挥 发 中 和，以 减 轻 刺 激 作 用；或 用 乳 酸，硫 磺 熏 蒸

27、灭 菌；2）紫 外 线 灭 菌：接 种 前 后，打 开 紫 外 灯 0.5h；3）石 炭 酸 喷 雾：每 次 操 作 前，取 5%石 炭 酸 喷 于 接 种 室 台 面 和 地 面；2 接 种 方 法 1）试 管 接 种 2）液 体 接 种斜 面 菌 种 接 种 液 体 培 养 基:液 体 培 养 物 接 种 液 体 培 养 基：液 体 菌 种 接 种 固 体 平 板：3）固 体 接 种 菌 液 接 种 固 体 料：固 体 种 子 接 种 固 体 料：抢 温 接 种：在 固 体 料 灭 菌 后 不 要 使 料 温 降 得 过 低 才 接 种，而 在 料 温 高 于 培 养 温 度 5T 0C接

28、 种；可 使 培 养 基 在 接 种 后 得 到 适 宜 的 温 度 条 件，能 迅 速 生 长 繁 殖，长 势 好，杂 菌 不 易 滋 生；适 于 芽 泡 菌 和 产 生 抱 子 的 菌 接 种；堆 积 起 温：大 量 的 固 体 曲 料 接 种 后，不 要 立 即 分 装 曲 盘 或 上 帘，先 堆 积 起 来，上 加 覆 盖 物，防 止 散 热，使 培 养 菌 适 应 新 环 境 条 件，逐 渐 生 长 旺 盛，产 生 较 大 热 量 使 料 温 升 高，再 分 装 一 定 容 器 中 培 养；这 样 可 避 免 一 开 始 培 养 菌 繁 殖 慢，料 温 上 不 去，拖 延 培 养 时

29、 间，水 分 蒸 发 大，杂 菌 易 发 展 等 缺 点；二 培 养 基 及 其 制 备-）培 养 基 的 成 分 及 来 源 1 碳 源：糖：多 数 微 生 物 利 用 糖 作 碳 源：单 糖 优 于 双 糖 多 糖，一 糖 优 于 戊 糖，葡 萄 糖 果 糖 优 于 甘 露 糖，半 乳 糖；纯 多 糖 优 于 杂 多 糖；葡 萄 糖 是 最 易 利 用 的 碳 源，速 效 碳 源；但 高 浓 度 葡 萄 糖 加 速 菌 体 代 谢，溶 解 氧 不 能 满 足 需 要，中 间 代 谢 物 如 乳 酸 丙 酮 酸 不 能 完 全 氧 化 积 累 在 菌 体 或 培 养 基 中，pH下 降，微

30、生 物 受 到 抑 制；淀 粉 为 长 效 碳 源，利 用 较 慢，高 浓 度 不 会 对 微 生 物 产 生 不 利 影 响；油 脂：豆 油，菜 籽 油；某 些 霉 菌 和 放 线 菌 可 利 用 油 脂 作 碳 源；有 机 酸：单 细 胞 蛋 白，氨 基 酸，维 生 素 和 某 些 抗 生 素 的 生 产 可 利 用 乙 酸 盐，柠 檬 酸 盐 作 碳 源；醇，烽：一 些 甲 烷 氧 化 菌 只 利 用 甲 烷 和 甲 醇 作 碳 源；2 氮 源 有 机 氮；黄 豆 饼 粉，花 生 饼 粉，棉 籽 饼 粉，玉 米 浆，蛋 白 陈，酵 母 粉，鱼 粉；含 丰 富 蛋 白 质，氨 基 酸，含

31、少 量 糖 类，脂 肪，生 长 因 子；微 生 物 在 有 机 氮 源 培 养 基 中 生 长 旺 盛；无 机 氮：氨 水，硫 酸 核，氯 化 筱，硝 酸 盐;速 效 氮 源；引 起 pH变 化；镂 盐 利 用 后，pH下 降，称 生 理 酸 性 盐；硝 酸 盐 利 用 后 pH上 升，称 生 理 碱 性 盐；氨 水 作 补 充 氮 源，调 节 pH；玉 米 浆：是 制 玉 米 淀 粉 的 副 产 物；将 玉 米 粒 先 用 亚 硫 酸 浸 泡，浸 泡 液 浓 缩 即 制 成 黄 褐 色 的 液 体，叫 玉 米 浆 3 无 机 盐 和 微 量 元 素 磷 酸 盐，硫 酸 盐，氯 化 钠，氯 化

32、 钾，微 量 元 素 如 镁 铁 钻 锌 锦；低 浓 度 时 对 微 生 物 有 促 进 作 用，高 浓 度 则 表 现 出 明 显 的 抑 制 作 用；功 能：构 成 菌 体 原 生 质 的 成 分（磷 硫 等）；作 为 前 的 组 分 或 某 些 能 的 辅 能 或 酶 的 激 活 剂，如 镁 铁 镒 锌 钻；调 节 细 胞 的 渗 透 压 和 影 响 细 胞 膜 的 通 透 性，如 氯 化 钠，氯 化 钾；参 与 产 物 的 生 物 合 成；需 求 量 很 低；天 然 培 养 基 的 碳 氮 源 本 身 含 一 定 量 的 微 量 元 素，配 制 时 一 般 不 需 单 独 加 入；4

33、生 长 因 子 维 生 素，氨 基 酸，喋 吟，口 密 咤 的 衍 生 物 及 脂 肪 酸；维 生 素 是 辅 酶 的 组 成 成 分；喋 吟 啼 碇 及 其 衍 生 物 主 要 功 能 是 构 成 核 酸 和 辅 酶；5 水 构 成 菌 体 细 胞，营 养 物 质 传 递 的 介 质；深 井 水，自 来 水，地 表 水，蒸 储 水；6 产 物 形 成 的 前 体，促 进 剂，抑 制 剂 1）前 体 加 入 培 养 基 后，能 直 接 被 微 生 物 在 生 物 合 成 中 结 合 到 产 物 中 去，提 高 产 量 的 物 质；如 苯 乙 酸 是 合 成 青 霉 素 G 的 前 体，丙 酸

34、是 合 成 红 霉 素 的 前 体；有 些 前 体 高 浓 度 时 对 菌 体 有 毒 害 作 用；少 量 多 次；2）促 进 剂 机 制:促 进 生 长，提 高 菌 体 抗 自 溶 能 力，缩 短 发 酵 周 期，增 加 产 物 积 累；如 巴 比 妥 增 加 链 霉 素 产 生 菌 的 抗 自 溶 能 力；降 低 产 生 菌 的 呼 吸 来 加 快 产 物 的 合 成，提 高 产 量；改 变 培 养 基 的 物 理 条 件，达 到 改 善 通 气 效 果，增 加 细 胞 渗 透 性 的 目 的，从 而 提 高 产 物 合 成；与 产 物 形 成 不 溶 性 复 盐，在 发 酵 液 中 沉

35、淀，降 低 产 物 浓 度，解 除 反 馈 抑 制 作 用；3）抑 制 剂 抑 制 某 些 不 需 要 的 产 物 形 成；酵 母 厌 氧 发 酵 时 加 亚 硫 酸 盐 或 碱，使 酒 精 发 酵 变 为 甘 油 发 酵；四 环 素 发 酵 中，加 演 化 物 抑 制 金 霉 素 的 形 成；常 压 蒸 汽 灭 菌 时，为 杀 死 芽 泡，可 用 的 方 法 有 和 高 压 蒸 汽 灭 菌 后，培 养 基 的 pH一 般 会；葡 萄 糖 高 压 灭 菌 后 会 受 到 破 坏，解 决 办 法 有；微 生 物 工 业 匕 培 养 基 灭 菌 一 般 采 用 温 时；培 养 基 中 含 有 机

36、物 浓 度 高 时，灭 菌 时 间 应；微 生 物 工 业 上，空 气 除 菌 流 程 包 括；固 体 料 要 抢 温 接 种，堆 积 起 温，原 因 是 什 么；葡 萄 糖 是 速 效 碳 源，使 用 时 应 注 意 什 么；举 例：生 理 酸 性 盐，生 理 碱 性 盐；绘 制 通 风 搅 拌 式 发 酵 罐 结 构 模 式 图；二）培 养 基 的 类 型 1）选 择 性 培 养 基 根 据 某 种 微 生 物 的 特 殊 营 养 需 求 或 其 对 某 化 学 物 理 因 素 的 抗 性 而 设 计 的 培 养 基，使 混 合 菌 样 中 的 劣 势 菌 变 优 势 菌；如 分 离 能

37、分 解 纤 维 素 或 石 蜡 油 的 微 生 物，以 纤 维 素 或 石 蜡 油 为 唯 一 碳 源 的 选 择 培 养 基；分 离 产 胞 外 蛋 白 酶 的 微 生 物，以 蛋 白 质 做 唯 一 氮 源 的 选 择 培 养 基；分 离 酵 母 菌，霉 菌，培 养 基 中 加 青 霉 素，四 环 素，链 霉 素，抑 制 细 菌 放 线 菌；分 离 革 兰 氏 阴 性 细 菌，加 染 料 亮 绿 或 结 晶 紫，抑 制 革 兰 氏 阳 性 细 菌.；2）鉴 别 培 养 基 添 加 能 与 某 菌 的 无 色 代 谢 物 发 生 显 色 反 应 的 指 示 剂；如 伊 红 美 蓝 乳 糖 培

38、 养 基；2 按 培 养 基 用 途 划 分 1）抱 子 培 养 基 使 微 生 物 形 成 大 量 的 抱 子；营 养 不 能 太 丰 富，特 别 是 有 机 氮 源 要 低 些；效 皮 培 养 基，大（小）米 培 养 基，葡 萄 糖（淀 粉）无 机 盐 蛋 白 陈 培 养 基 2）种 子 培 养 基 供 抱 子 萌 发 生 长 的 培 养 基；营 养 成 分 丰 富 完 全；包 括 有 机 无 机 氮 源，有 机 氮 源 有 利 于 刺 激 抱 子 萌 发，无 机 氮 源 易 利 用，利 于 菌 体 快 速 生 长；3）发 酵 培 养 基 供 菌 体 生 长 繁 殖 合 成 产 物 的 培

39、 养 基；速 效 与 迟 效 营 养 搭 配，速 效 少 用，迟 效 多 用，流 加 或 补 料；因 为 菌 体 在 半 饥 饿 状 态 下 更 有 利 于 产 物 合 成；三）培 养 基 配 制 基 本 原 则 1 适 宜 营 养 成 分 根 据 微 生 物 类 型 选 择：牛 肉 膏 蛋 白 豚 培 养 基（普 通 肉 汤 培 养 基）培 养 细 菌；高 氏 一 号 合 成 培 养 基 培 养 放 线 菌;麦 芽 汁 培 养 基 部 养 酵 母 菌；查 氏 合 成 培 养 基 培 养 霉 菌；经 济：生 产 单 细 胞 蛋 白 时，常 利 用 糖 蜜（制 糖 工 业 中 含 蔗 糖 的 废

40、 液），乳 清（乳 制 品 工 业 中 含 乳 糖 的 废 液），豆 制 品 工 业 废 液 及 黑 废 液（造 纸 工 业 的 亚 硫 酸 纸 浆）；甲 烷 发 酵 利 用 废 水 废 渣，人 畜 粪 便 及 禾 草；农 副 产 品 或 制 品，如 数 皮，米 糠，玉 米 浆，酵 母 浸 膏，酒 糟，豆 饼，花 生 饼，蛋 白 陈；2 浓 度 及 配 比 合 适 浓 度 过 低 时 不 能 满 足 生 长，浓 度 过 高 抑 制 生 长，如 高 浓 度 糖 类 物 质，无 机 盐，重 金 属 离 子 抑 菌 或 杀 菌；C/N；3 物 理 化 学 条 件 适 宜 细 菌 适 宜 pH7-8；

41、放 线 菌 适 宜 pII7.5-8.5；酵 母 适 宜 pH3.8-6；霉 菌 适 宜 pH4-5.8；加 缓 冲 剂：磷 酸 二 氢 钾，磷 酸 氢 二 钾，在 P1I6.4-7.2 范 围 内 起 调 节 作 用；乳 酸 菌 产 酸，加 碳 酸 钙 调 节；4 其 他 灭 菌 的 影 响：长 时 间 高 温 引 起 磷 酸 盐，碳 酸 盐 与 某 些 阳 离 子（钙 镁 铁）结 合 形 成 难 溶 性 复 盐；含 钙 镁 铁 的 成 分 与 磷 酸 盐 碳 酸 盐 分 开 灭 菌，再 混 合；四）培 养 基 的 制 备 1 原 料 的 预 处 理 用 来 培 养 食 用 真 菌 的 秸

42、杆，粪 土，棉 籽 壳，先 建 堆 发 醉；生 产 酒 精，丙 酮 时，淀 粉 先 蒸 煮，糖 化；酒 精 发 酵 时，糖 蜜 先 稀 释，酸 化，灭 菌，澄 清，加 营 养 盐;柠 檬 酸 生 产 中，使 用 糖 蜜 做 原 料 时，加 黄 血 盐 去 除 铁 离 子；2 配 制 流 程 1）称 量，溶 解：2）调 pH：固 体 培 养 基 pH调 整 在 加 琼 脂 前 进 行；3）过 滤 澄 清：纱 布 过 滤，棉 花 过 滤；4）分 装，加 棉 塞：斜 面 装 1/4,平 板 15-18mL三 角 瓶 1/2-2/3,装 棉 塞，牛 皮 纸 包 扎；5）灭 菌，倒 皿，摆 斜 面：三

43、微 生 物 分 离 培 养 技 术-）固 体 培 养 基 分 离 纯 化 1 稀 释 平 板 分 离 2 划 线 法 分 离 3 稀 释 摇 管 法：分 离 厌 氧 菌；二）液 体 培 养 基 分 离 纯 化 并 不 是 所 有 微 生 物 都 能 在 固 体 培 养 基 上 生 长，许 多 原 生 动 物 和 藻 类，细 菌，需 用 液 体 培 养 基 分 离；稀 释 法，每 一 试 管 中 分 配 不 到 一 个 微 生 物；三）单 细 胞 分 离 较 大 的 藻 类，原 生 动 物 较 容 易，较 小 的 细 菌 较 难；解 剖 显 微 镜，显 微 操 作 仪；四）选 择 培 养 分 离

44、 1 选 择 培 养 基 从 土 壤 中 筛 选 蛋 白 酶 产 生 菌 时.，培 养 基 中 加 牛 奶 或 酪 素 制 备 培 养 基，微 生 物 产 蛋 白 酶 水 解 牛 奶 或 酪 素，在 平 板 上 形 成 透 明 的 蛋 白 质 水 解 圈；分 离 高 温 菌，在 高 温 条 件 下 培 养;分 离 抗 生 素 抗 性 菌 株，在 加 有 抗 生 素 的 平 板 上 分 离；2 富 集 培 养 制 定 特 定 环 境 条 件，第 三 节 微 生 物 发 酵 过 程 以 及 控 制-常 见 微 生 物 发 酵 类 型 及 设 备-）微 生 物 发 酵 类 型 1 按 终 产 品 分

45、 1）微 生 物 菌 体 发 酵 酵 母 发 酵；微 生 物 菌 体 蛋 白 发 酵；药 用 真 菌 发 酵，可 通 过 发 酵 培 养 手 段 生 产 出 与 天 然 产 品 具 相 同 疗 效 的 产 物;微 生 物 杀 虫 剂，如 苏 云 金 杆 菌，蜡 样 芽 泡 杆 菌，白 僵 菌，绿 僵 菌；使 仅 适 应 于 该 条 件 的 微 生 物 旺 盛 生 长；五）二 元 培 养 保 存 病 毒；银 耳 与 香 灰 菌 丝 2）微 生 物 酶 发 酵 微 生 物 生 产 的 淀 粉 酶 和 糖 化 酶 用 于 生 产 葡 萄 糖；胆 固 醇 氧 化 酶 用 于 检 查 血 清 中 胆 固

46、 醇 的 含 量；葡 萄 糖 氧 化 酶 用 于 检 查 血 中 葡 萄 糖 的 含 量；3）微 生 物 代 谢 产 物 发 酵 初 级 代 谢 产 物：氨 基 酸，核 苜 酸，蛋 白 质，核 酸，糖 类；次 级 代 谢 产 物：抗 生 素，生 物 碱，细 菌 毒 素，植 物 生 长 因 子；4）微 生 物 转 化 发 酵 利 用 菌 体 将 乙 醇 转 化 成 乙 酸 的 醋 酸 发 酵;将 异 丙 醇 转 化 成 丙 醇，甘 油 转 化 成 二 羟 基 丙 酮，解 类 转 化，抗 生 素 的 生 物 转 化；5）生 物 工 程 细 胞 的 发 酵 基 因 工 程 菌 生 产 胰 岛 素，干

47、 扰 素，青 霉 素 酰 化 酶，用 杂 交 瘤 细 胞 生 产 用 于 治 疗 和 诊 断 的 各 种 单 克 隆 抗 体；2 按 物 料 和 产 物 的 进 出 方 式 分 1）分 批 发 酵 发 酵 过 程 中 所 有 物 料（除 空 气，消 泡 剂，酸 碱）一 次 加 入 发 酵 罐，灭 菌，接 种，培 养，产 物 回 收；柠 檬 酸，氨 基 酸，抗 生 素，维 生 素 2）连 续 发 酵 发 酵 过 程 中，以 一 定 的 速 度 向 罐 内 连 续 加 入 新 鲜 培 养 基，以 相 同 速 度 排 出 含 有 产 品 的 培 养 液；发 酵 周 期 长，菌 种 易 变 异；3）补

48、 料 分 批 发 酵 流 加；微 生 物 分 批 培 养 过 程 中 向 反 应 器 中 间 歇 或 连 续 补 加 一 种 或 一 种 以 上 特 定 的 限 制 性 底 物，反 应 后 一 次 排 出 培 养 液；使 基 质 浓 度 保 持 在 较 低 水 平，解 除 或 减 小 了 底 物 与 产 物 的 抑 制 与 阻 遏 作 用；不 会 产 生 菌 种 变 异，物 料 污 染 问 题，终 产 物 浓 度 高；单 细 胞 蛋 白，氨 基 酸，生 长 激 素，抗 生 素，维 生 素，腋 制 剂，有 机 酸，有 机 溶 剂，核 甘 酸；二）发 酵 设 备 1 固 态 发 酵 设 备 蘑 菇

49、 栽 培 的 发 酵 架，发 酵 室；酿 酒 用 的 发 酵 缸；制 曲 的 曲 盘；通 风 制 曲 设 备；发 酵 工 艺 控 制 难 2 液 态 发 酵 设 备 1）厌 氧 发 酵 设 备 啤 酒，酒 精 发 酵；不 通 氧，不 搅 拌;第 一 章 应 用 微 生 物 学 基 本 技 术 第 二 节 微 生 物 基 本 操 作 技 术 一 无 菌 操 作 技 术）灭 菌 方 法 1 干 热 灭 菌 1）灼 烧 灭 菌 法：接 种 环，接 种 针 或 其 他 金 属 用 具，试 管 和 三 角 瓶 口；2）干 热 空 气 灭 菌 法：烘 箱，干 燥 箱 的 热 空 气 170 杀 死 微 生

50、 物；玻 璃 器 皿 如 吸 管 平 板，金 属 用 具 等，凡 不 适 于 用 其 他 方 法 灭 菌 而 又 能 耐 高 温 的 物 品；2 湿 热 灭 菌 1）常 压 蒸 汽 灭 菌：常 压 条 件 下，在 不 能 密 闭 的 容 器 内 灭 菌；不 具 备 高 压 蒸 汽 灭 菌 情 况 下，或 不 宜 高 压 蒸 煮 的 物 质 如 糖 液，牛 奶，明 胶；温 度 不 超 过 100C,大 多 数 微 生 物 被 杀 死，芽 抱 细 菌 短 时 间 不 能 杀 死 常 压 蒸 汽 持 续 灭 菌：持 续 加 热 6-8h；间 歇 灭 菌：芽 泡 100 短 时 间 内 不 会 失 活