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菌种如何改良与制备?

信息来源:泰安大同不凡生物工程有限公司  发布时间:2022-6-27 13:24:01  浏览量:134 次




菌种用于作为的微生物,包括细菌、放线菌、酵母菌和霉菌四大类。来源于自然界大量的微生物,从中经分离并筛

选出有用菌种,再加以改良,贮存待用于生产。


菌种筛选 

      

工业发酵的有用菌种,其筛选步骤包括菌种分离、初筛和复筛,挑选具有某种能力的有用菌种。

     

菌种分离首先是从土壤或腐生植物中收集含菌样品,用无菌水稀释后,涂布于置有适宜细菌、放线菌或霉菌生长的

琼脂培养基平皿上,并将其倒置于恒温箱中,培养一定时间,平皿上长出的许多单个菌落(单一微生物的集落)经

分别分离后即为各种纯种菌株,简称纯种,移种至试管斜面上,置4℃冰箱备用。

      

根据不同的筛选目的,采用不同的筛选模型。如常规筛选抗生素产生菌的方法是将土壤中分离所得的纯种,在含有

琼脂培养基的平皿上培养后,用打孔器将菌块移至含有试验菌的琼脂培养基上,在适宜的温度下培养一定时间后取

出,如在菌块的周围有透明的抑菌圈,则表明此菌种具有产生抑制试验菌生长的抗菌物质的能力。所得菌种经过摇

瓶液体发酵,测定发酵液或菌丝体内抗生素的含量,选出生产能力高的菌种。另一方面对所提取的抗生素进行结构

分析、药理试验及临床试验等,确为有效者,即可作为生产菌种。又如筛选脂肪酶生产菌种的方法是将分离所得的

霉菌涂布于含有牛脂的琼脂培养基上,恒温培养一定时间,如菌落周围出现透明圈的,则该菌具有分解脂肪的能

力,进一步作摇瓶发酵测定酶活力,挑选产量高者作生产菌种的出发菌株。


菌种改良 

      

即采用遗传育种的方法,使野生型菌株(从自然界分离筛选而得的出发菌株)的遗传因子 DNA发生突变、重组,从而

从中选出产量高、成品质量好或具有新的培养特性如耐产物抑制、能利用廉价原料以及具有生产新品种能力的优良

菌种。采用的方法有诱变育种、杂交育种、和。诱变育种是利用诱变因子如紫外线、钴-60、乙烯亚胺类等物理或

化学诱变剂处理生产菌株的单孢子悬浮液,以获得诱发突变株。随后进行突变株的筛选,从中筛选高产菌株。由于

随机的突变群体中,有益突变所占比例很低,要获得高产突变株进行大量筛选。近年来,随着发酵代谢控制研究的

发展,可根据生物合成途径中的反应点,并通过它们的改变以提高产率或其他特性,如选育抗产物反馈抑制的突变

株、增加细胞透性的突变株及营养缺陷型的突变株等。这种“理性筛选法”广泛应用于氨基酸产生菌的选育。


菌种制备 

      

也称种子制备,是指菌种在一定条件下,经过扩大培养成为具有一定数量和质量的纯生产菌种的制备过程。以作接

入发酵罐中进一步扩大菌体量及合成产物之用。种子制备包括孢子制备和菌丝体制备(见图[菌种制备流程]菌种制

备流程),其中(1)~(4)为孢子制备过程。

    

保存在沙土管或冷冻管中的生产菌种,用无菌手续挑取少许,接入琼脂斜面培养基上,在25℃(或较高温度)下培


养5~7天(或较长时间)。所得孢子还需进一步用较大表面积的固体培养基以获得更多孢子,对于霉菌类孢子制备,

多数采用大米、小米之类的天然培养基。将培养成熟的斜面孢子制成悬浮液,接种到扁瓶固体培养基上,于25~

28℃培养14天。将成熟的扁瓶孢子于真空中抽干,使水分降至10%以下,并放入 4℃冰箱中备用。

 

一次制得的孢子瓶可在生产上延续使用半年左右。放线菌孢子的培养基大多是采用麸皮或豌豆浸出液、牛肉膏及无

机盐与琼脂制成的。将斜面孢子接入扩大的扁瓶孢子培养基中,于28~37℃培养5~14天。

      

所获得的大量孢子可直接作为种子罐的种子。如果有些生产菌种不产孢子,如赤霉素产生菌或产孢子不多的,则可采

用摇瓶体培养制得菌丝体,作种子罐的种子。种子罐的目的是使接入有限的孢子或菌丝体迅速发芽、生长、繁殖成

大量菌体。其中的培养基组分应是易于被菌体利用的碳源(如葡萄糖)和氮源(如玉米浆等),及无机盐(如磷酸盐)

等。作为发酵罐(7)的种子应是生命力旺盛、染色深、菌丝粗壮,无杂菌及异常菌体接种量一般在10%~20%。