第2章-工业微生物.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,微生物工程,闫训友,本章知识概要,工业用微生物菌种要求,工业用微生物常用菌种,第一节 工业用微生物菌种要求,微生物菌体发酵,微生物酶发酵,微生物代谢产物发酵,微生物转化发酵,基因工程药物,微生物工程,初级代谢产物,次级代谢产物,1,、菌种不是病原菌，不产生任何有害的生物活性活性物质和毒素，保证产品的安全性。,2,、生长速度快、发酵周期短、表达目的产物产量高。,3,、菌种纯净、健壮，遗传稳定性强、不宜退化，产品产量、质量稳定。,4,、能在要求不高，易于控制的条件下（糖浓度、温度、,pH,、,O,2,、渗透压）生长，对设备要求低。,第一节 工业用微生物菌种要求,表,1,产生乳酸的细菌属,属别,形态,发酵形式,用途,链球菌属,双球 链球,同型,乳制品 调味品,明串珠菌属,双球 链球,异型,食品发酵,乳杆菌属,杆状,同型或异型,乳酸 乳制品,双歧杆菌属,杆状,异型,乳制品,乳杆菌属,：,营养要求严格在无糖和酵母膏培养基上不生长，,pH3-4.5,能生长，德氏乳杆菌属、保加利亚乳杆菌、巴氏乳杆菌。,乳链球菌属,：,卵球形，呈短链或长链状排列，发酵多种糖类，乳制品生产和传统食品工业中。,肠膜状明串球菌,：,制糖工业中有害菌，但是在蔗糖溶液中，细胞外常有一层厚的胶质状的，葡聚糖荚膜（代血浆）,4,、醋酸菌（,Acetobacter,）,:,椭圆形，杆状，无芽孢。,端生鞭毛,：,醋酸单胞菌葡萄糖杆菌：氧化乙醇成醋酸，葡萄糖成葡,萄糖酸,周生鞭毛,：,醋酸杆菌 乙醇氧化成醋酸，进而二氧化碳和水,5,、其他菌种：,产氨短杆菌,：,氨基酸、核苷酸工业生产中的常用菌种，合成辅酶,A,的菌种。,梭状芽孢杆菌,：,由淀粉和糖发酵生产丁二醇、丙酮、乙醇、丁醇以及核黄素。,谷氨酸棒杆菌,：,发酵生产谷氨酸和其他氨基酸，北京棒杆菌,AS1.299,。,甲烷产生菌,：,在有机肥料甲烷发酵中起重要作用。,固氮菌，根瘤菌,：,利用大气中的游离氮气。,酵母菌：,1,、酿酒酵母,（,Saccharomyces cerevisiae,）：,根据长宽比分成三组：,长：宽,1-2,一般小于,2,，圆形、卵圆形、椭圆形，以淀粉,质原料酒精发酵主要菌，面包，白酒、饮料中。,长：宽,2,，卵形、长卵形，简称葡萄酒酵母，主要用于,酿造葡萄酒和果酒，少数用于啤酒。,长：宽,2,耐高盐由于细胞,V,，,Pr,含量高，作为饲料、,SCP,，,药用酵母，可用于提取核酸、麦角固醇，细胞色素,C,。,2,、比赤氏酵母,（,Pichia Hansenula,）,分解糖能力弱，不产生酒精，能耐高渗透压，同化烃类能力强，,SCP,。,巴斯德比赤氏酵母,（,Pastoris pichia,），现代利用真核微生物表达蛋白中常用的一种，由于真核生物蛋白翻译后的加工，自身分泌蛋白少，适合大规模培养。,3,、假丝酵母,（,Candida Berkout,）,产朊假丝酵母,（,-utilis,）,发酵葡萄糖、蔗糖、棉籽糖，可以利用,尿素、硝酸盐,为氮源生长，利用造纸工业生产,SCP,。,解脂假丝酵母,：,不发酵任何糖类，分解脂肪，不同化硝酸盐，利用,石油废料,生产单细胞蛋白。,热带假丝酵母,：,发酵葡萄糖、蔗糖、棉籽糖，不同化硝酸盐，可以利用,石油为原料,生产,SCP,。,4,、其他,：,球拟酵母属,(Torulopsis Berlese),：,有的具有糖发酵特性，白色球拟酵母能转化葡萄糖为,D-,阿拉伯糖醇及赤藓醇。利用烃类生产,SCP,。,粟酒裂殖酵母,（,Schizosaccharomyces Pombe Lindner,）：,利用菊芋发酵生产高产量的酒精。,红酵母,（,Rhodotirula Harrison,）：,产生红色、黄色色素，具有较好的生产脂肪能力，合成,Met,能力强。,霉菌,藻状菌纲、子囊菌纲、担子菌纲、半知菌纲,1,、毛霉属,：,鲁氏毛霉,：,从中国小曲中分离，分泌蛋白酶，分解大豆，生产腐乳，大豆多肽。,高大毛霉,：,兽畜的粪便中，能产生脂肪酸、琥珀酸，队甾族化合物具有转化能力。,总状毛霉,：,分布最广，用于豆豉发酵，产生,3-,羟基丁酮。四川老干妈风味豆豉。,爪哇毛霉,：,土壤、酒曲中常见菌，产生蛋白酶，具有分解大豆能力，多用来做腐乳。,2,、根霉属,：,米根霉,，淀粉酶活力非常强，具有淀粉糖化能力和转化蔗糖能力，还产生脂肪酶，能发酵产生,L-,乳酸。,华根霉,：具有较强的耐高温能力，淀粉酶液化能力强，能产生酒精芳香脂类，乳酸及反丁烯二酸，能转化甾族化合物。,黑根霉,（葡枝根霉）：,引起瓜果蔬菜腐烂，具有较强蛋白质分解能力，用来发酵豆类食品，能产生果胶酶，对甾族类化合物具有转化能力。,3,、青霉属,（,Penicillium,）,产黄青霉,（,Penicillium chrysogenum Thom,）,:,青霉素的最重要的产生菌，并能产生葡萄糖氧化酶、葡萄糖酸、柠檬酸等，发酵后的菌体含丰富的蛋白质、矿物质、,VB,。,桔青霉,（,Penicillium citrinum Thom,）,:,产生脂肪酶、葡萄糖氧化酶和凝乳酶。有些菌系产生桔酶素毒素。,展开青霉：,用于生产治疗真菌性皮肤病、灰指甲、痢疾等。,4,、曲霉属,米曲霉：,最适培养温度,37,能产生淀粉酶，蛋白酶、果胶酶等，用于酱油发酵。,黑曲霉：,引起粮食霉变，具有非常强大 的酶系，淀、糖、果、葡萄糖氧化酶等等，是酶制剂发酵工业上应用最广泛的菌种之一。还是饲料发酵中的常用菌种。,黄曲霉：,具有较强的,pr,分解能力，产生黄曲霉毒素，致癌物质，可用于医药工业。,5,、红曲霉属,红曲霉：,能产生酒精、柠檬酸、琥珀酸、麦角甾醇，分泌淀粉酶、蛋白酶等等、能产生红曲霉色素，代谢产生洛伐他丁，具有降血脂、促进骨骼生长等功能。酿造红酒。是发酵工业中的重要菌种。,放线菌,因其菌落呈放射状而得名,属原核微生物类群，在自然界中分布很广，尤其在有机质丰富的微碱性土壤中较多。,大多腐生，少数寄生。,产生多种抗生素（,12 000,余种，,60%,左右来自放线菌），经济价值大,灰色链霉菌,(,Streptomyces griseus,),生产链霉素,金霉素链霉菌,(,Streptomyces aureofaciens,),在,PDA,培养基上生长时，基内菌丝产生金黄色色素,生产金霉素,红霉素链霉菌,(,Streptomyces erythreus,),产红霉素,龟裂链霉菌,(,Streptomyces rimosus,),菌落灰白色，表面后期有皱折，呈龟裂状,生产土霉素,2,、小单胞菌属,(,Micromonospora,),与一般放线菌不同，菌丝体长入培养基内，不形成气生菌丝，而在基内菌丝体上长出 孢子梗，其顶端生一个球形、椭圆形孢子。,菌落致密，与培养基紧密结合在一起，表面凸起，多崎岖，疣状；菌落常为橙黄色、红色、深褐色、黑色和兰色。,多种可产抗生素，如,棘孢小单胞菌（,M.echinospora,）产庆大霉素,3,、游动放线菌属（,Actinoplanes,）,一般不形成气生菌丝，孢囊在基内菌丝上形成，孢囊孢子在孢囊内盘卷或呈直线排列；孢子球形，有时端生,1-40,根鞭毛，能运动。,济南游动放线菌,(,Actinoplanes tsinanesis,),产创新霉素,(creatmycin;1964),4,、诺卡氏菌属,(,Norcadia,),一般无气丝，基丝培养十几小时形成横隔，并断裂成杆状或球状孢子。,菌落较小，边缘多呈树根毛状。,生产利福霉素、蚊霉素 等,5,、孢囊链霉菌属,(,Streptosporangium,),孢子丝盘卷成球形孢囊，内形成孢囊孢子，孢囊孢子无鞭毛,产多霉素、创新霉素,一些重要抗生素简介,一些重要抗生素简介,一些重要抗生素简介,基因工程菌,:,原核,：,大肠杆菌,.,真核,：,酿酒酵母,、,毕赤氏酵母,。,