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1、2.生物工业菌种与种子扩大培养,2.1 工业生产常用的微生物及要求2.2 工业微生物菌种的衰退、复壮与保藏2.3 工业微生物菌种的选育2.4 生产菌种的改良2.5 种子扩大培养,本节思考题,1、什么是自然选育？自然选育（自然分离）的一般程序是什么？,2.3工业微生物菌种的选育,一、微生物菌种的自然选育 在生产过程中，不经过人工处理，利用菌种的自然突变而进行菌种筛选的过程叫做自然选育,自然选育是一种简单易行的选育方法，它可以达到纯化菌种，防止菌种衰退、稳定生产、提高产量的目的。但是自然选育的最大缺点是效率低、进展慢。因此，经常把自然选育和诱变育种交替使用，这样可以收到良好的效果。自然选育（自然分
2、离）的一般程序，是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。,在过去40年间曾筛选出许多产生新的有用的次级代谢物的菌种。这些菌种多半是以经验式的筛选方法获得的。大多数的抗生素均由放线菌纲产生。,前述介绍放线菌纲为主的分离方法原理和发展:,选择性分离方法大致可分为五个步骤：含微生物材料的选择；材料的预处理；所需菌种的分离；培养；菌落的选择和纯化。,小结：菌种的分离简介,一、菌种的来源根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买；从大自然中分离筛选新的微生物菌种。,二
3、、分离思路,新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性，采用各种筛选方法，快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌，也必须重新进行分离纯化。有了优良的菌种，还要有合适的工艺条件和合理先进的设备与之配合。,定方案：首先要查阅资料，了解所需菌种的生长培养特性。采样：有针对性地采集样品。增殖：人为地通过控制养分或培养条件，使所需菌种增殖培养后，在数量上占优势。分离：利用分离技术得到纯种。发酵性能测定：进行生产性能测定。这些特性包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温度、最适pH值、提取工艺等
4、。,三、新种分离与筛选的步骤,菌种筛选主要步骤,调查研究及查阅充分的资料 设计实验方案 确定采集样品的生态环境 采样 确定特定的增殖条件 增殖培养 确定特殊的选择培养基及可能的 定性或半定量快速检出法 平板分离,原种斜面 确定发酵培养基础条件 筛选 初筛（1株1瓶）复筛（1株35瓶）结合初步工艺条件摸索 再复筛（1株35瓶）35株 单株纯种分离 生产性能试验 毒性试验菌种鉴定,（一）采样,1、采样对象 以采集土壤为主。一般园田土和耕作过的沼泽土中，以细菌和放线菌为主；富含碳水化合物的土壤和沼泽地中，酵母和霉菌较多，如一些野果生长区和果园内。采样的对象也可以是植物，腐败物品，某些水域等。,从自然
5、界筛选,2、采样季节：以温度适中，雨量不多的秋初为好。3、采土方式：在选好适当地点后，用小铲子除去表土，取离地面5-15cm处的土约10g，盛入清洁的牛皮纸袋或塑料袋中，扎好，标记，记录采样时间、地点、环境条件等，以备查考。为了使土样中微生物的数量和类型尽少变化，宜将样品逐步分批寄回，以便及时分离。,（二）增殖培养,为了容易分离到所需的菌种，让无关的微生物至少是在数量上不要增加，可以通过配制选择性培养基，选择一定的培养条件来控制。例如碳源利用的控制，可选定糖，淀粉、纤维素，或者石油等，以其中的一种为唯一碳源，那么只有利用这一碳源的微生物才能大量正常生长，而其它微生物就可能死亡或淘汰。这样对下阶
6、段的纯种分离就会顺利得多。,（三）培养分离,尽管通过增殖培养效果显著，但还是处于微生物的混杂生长状态。因此还必须分离，纯化。在这步，增殖培养的选择性控制条件还应进一步应用，而且控制得细一点，好一点。纯种分离的方法有划线分离法、稀释分离法。,平皿划线分离法 a.连续划线分离法 b.分区划线分离法,（四）筛 选,这一步是采用与生产相近的培养基和培养条件，通过三角瓶的容量进行小型发酵试验，以求得适合于工业生产用菌种。,（五）毒性试验,自然界的一些微生物是在一定条件下产毒的，将其作为生产菌种应当十分当心，尤其与食品工业有关的菌种，更应慎重。据有的国家规定，微生物中除啤酒酵母、脆壁酵母、黑曲霉、米曲霉和枯草杆菌作为食用无须作毒性试验外，其他微生物作为食用，均需通过两年以上的毒性试验。,礼来(Eli lilly),花了10年的时间从40万株微生物中，发现了三种有潜力的新抗生素。,
