发酵工程原理与技术第二章.ppt

发酵工程原理与技术第二章
Speaker：
适用于公司介绍/新品发布/融资宣讲/商务路演
工业生产常用的微生物
担子菌（basidiomycetes）：主要用于多糖、橡胶物质和抗癌药物的开发。
藻类（alga）：许多国家已把它作 为此，菌株应定期纯化，保存优良菌种(复壮)。
实际生产中，从高产批号中取样分离单菌落，从中选 出稳定菌株用于生产。
自然突变
自然选育
自然选育的优越性:简单易行,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.
缺点:效率低,进展慢,很难使生产水平大幅度提高.
诱变育种理论基础：基因突变。
诱变育种
自然突变：自然条件下出现的基因突变。
诱发突变：用各种物理和生物因素、化学因素人工诱发的基因突变。
诱变剂处理使菌种发生突变频率和变异幅度提高—获得特性优良变异菌株的几率高。
诱变育种主要步骤
出发菌株的诱变处理 和 突变体的筛选。
前进
出发菌株诱变处理
包括：
出发菌株的选择
诱变剂的选择
诱变剂量和处理时间的确定
返 回
（1）出发菌株
出发菌株应产量高、对诱变剂敏感性大、变异幅度广。
几个应注意的问题
（2）复合诱变因素的使用
野生型菌株用单一诱变因素有时能取得好效果；老菌种单一诱变因素重复使用突变效果不高，可利用复合因素、扩大诱变幅度，提高诱变效果。
青霉菌选育：先以氮芥处理很短时间而不引起突变，再用UV处理，可使诱变频率大为提高。提高突变频率可获得高产菌株。
几个应注意的问题
乙烯亚胺和UV复合处理，氯化锂和UV复合处理，都用得较普遍，且有一定成效。
氯化锂本身无诱变作用，与一些诱变因子一起使用时能促进突变。
几个应注意的问题
（3）剂量选择
变异率取决于诱变剂量，变异率和致死率之间有一定关系。用致死率作为选择适宜剂量的依据。
合适剂量：同时增加变异幅度与正突变。
几个应注意的问题
绝大部分个体死亡
少数存活 多数未变
少数突变 多数负变
少数正变 多数幅度小
少数幅度大 多数不宜投产
少数适宜投产
存活率 突变率 正变率 高产率 投产率
（4）变异菌株的筛选
诱变目的：高产菌株、新产物。
几个应注意的问题
突变体的筛选
一般经初筛和复筛
初筛：一般定性，更多的是通过平板采用变色圈、透明圈、
抑制圈、生长圈或沉淀圈等方法测定某变异特性的
存在，粗略推算出产量，有时也用液体培养。
复筛：对初筛结果的菌株生产性能作比较精确的定量测定
还需通过小型和中型发酵投产试验才能用于生产
例子
前进
1
2
3
1
1
2
3
初筛
对照(HC0 =HC1+ HC2 + HC3)
( HC1＞ HC0　能力增强)
( HC2＜ HC0　能力减弱)
( HC3= HC0　能力不变)
诱变
1
1
2
3
3
对照(HC0 =HC1+ HC2 + HC3)
( HC1＞ HC0　能力增强)
( HC2＜ HC0　能力减弱)
( HC3= HC0　能力不变)
诱变
1
2
3
3
诱变后的突变株会继续变异，低单位菌株在传代过程中往往占优势，因此复筛中常常出现产量高低不稳的状态，必须进行自然分离—诱变育种和杂交育种必须环节。
自然选育和诱变育种交替使用可获高产菌株。
营养缺陷型突变株
抗阻遏和抗反馈突变型
特殊变异菌的筛选方法
组成型突变株
抗（敏感）性突变株
高丝氨酸缺陷菌生产赖氨酸
必需氨基酸
食品、医药、畜牧业需要量很大
但在代谢过程中，一方面赖氨酸对天冬氨酸激酶有反馈抑制，另一方面还同时生成苏氨酸和甲硫氨酸，使赖氨酸不能在细胞内累积
高丝氨酸缺陷菌