发酵工业的种子制备PPT学习教案

1、会计学1发酵工业的种子制备发酵工业的种子制备一、概述一、概述第1页/共54页第2页/共54页第3页/共54页第4页/共54页第5页/共54页第6页/共54页第7页/共54页第8页/共54页第9页/共54页（二）实验室种子制备阶段（二）实验室种子制备阶段目的：将种子扩培到一定的量和质，根据菌种的特点最终的目的：将种子扩培到一定的量和质，根据菌种的特点最终的培养物可分为两类：培养物可分为两类：q 对于不产孢子和芽孢的微生物对于不产孢子和芽孢的微生物 获得一定数量和质量的菌体获得一定数量和质量的菌体 获得一定数量和质量的孢子获得一定数量和质量的孢子菌丝体培养步骤少，因而更容易获得量和质稳定菌丝体培养

2、步骤少，因而更容易获得量和质稳定的种子，但操作繁琐。的种子，但操作繁琐。q 对于产孢子的微生物对于产孢子的微生物 获得一定数量和质量的菌丝体获得一定数量和质量的菌丝体便于操作，但需要更仔细的控制。便于操作，但需要更仔细的控制。第10页/共54页1 1、培养基选择的原则、培养基选择的原则 培养基的选择应该是有利于菌体的生长，对孢子培培养基的选择应该是有利于菌体的生长，对孢子培养基养基应该是有利于孢子的生长应该是有利于孢子的生长。v 菌种产孢子能力强及孢子发芽、生长繁殖迅速，可用固菌种产孢子能力强及孢子发芽、生长繁殖迅速，可用固体培养基培养孢子体培养基培养孢子v 菌种产孢子能力不强或孢子发芽慢，可

3、用摇瓶液体培养菌种产孢子能力不强或孢子发芽慢，可用摇瓶液体培养法法v 不产孢子的菌种，保藏基础上，在一定温度下活化即可不产孢子的菌种，保藏基础上，在一定温度下活化即可第11页/共54页1 1、培养基选择的原则、培养基选择的原则 在原料方面，实验室种子培养阶段，规模一般在原料方面，实验室种子培养阶段，规模一般比较小，因此为了保证培养基的质量，培养基的原比较小，因此为了保证培养基的质量，培养基的原料一般都比较精细。料一般都比较精细。第12页/共54页2 2、起始接种物的传代问题、起始接种物的传代问题q 细菌细菌保藏斜面保藏斜面 活化斜面活化斜面q 产孢子产孢子保藏保藏 母斜面母斜面 子斜面子斜面目

4、的目的：使菌种的传代次数尽可能的少。：使菌种的传代次数尽可能的少。第13页/共54页 母瓶母瓶：活化、纯化，使保藏菌种生长，并去处变异株。：活化、纯化，使保藏菌种生长，并去处变异株。 所以接种时要稀一点、便于纯化生长到单菌落。所以接种时要稀一点、便于纯化生长到单菌落。 子瓶子瓶: 大量繁殖，得到大量孢子。大量繁殖，得到大量孢子。 接种：从母斜面上点接种，选取生长好的接种：从母斜面上点接种，选取生长好的单菌落单菌落 接种时密一点，得到大量的孢子。接种时密一点，得到大量的孢子。孢子培养时注意湿度，子斜面使用一般不超过孢子培养时注意湿度，子斜面使用一般不超过1个月个月孢子培养第14页/共54页（三）

5、生产车间种子制备阶段（三）生产车间种子制备阶段 在生产车间阶段，最终一般都是获得一定数量在生产车间阶段，最终一般都是获得一定数量的菌丝体。的菌丝体。q 缩短发酵时间缩短发酵时间q 有利于获得好的发酵结果有利于获得好的发酵结果菌丝体比孢子要有利：菌丝体比孢子要有利：第15页/共54页1 1、培养基选择的原则、培养基选择的原则 培养基的选择应首先考虑的是有利于孢子的发育和菌培养基的选择应首先考虑的是有利于孢子的发育和菌体的生长，所以营养要比发酵培养基丰富。体的生长，所以营养要比发酵培养基丰富。 在原料方面：不如实验室阶段那么精细，而是基本接在原料方面：不如实验室阶段那么精细，而是基本接近于发酵培养

6、基，这有两个方面的原因近于发酵培养基，这有两个方面的原因: 一是成本一是成本 二是驯化二是驯化第16页/共54页2 2、发酵级数的确定、发酵级数的确定谷氨酸：三级发酵谷氨酸：三级发酵一级种子（摇瓶）一级种子（摇瓶）二级种子二级种子 （小罐）（小罐）发酵发酵青霉素：三级发酵青霉素：三级发酵一级种子一级种子 （小罐）（小罐）二级种子（中罐）二级种子（中罐）发酵发酵 一般由菌丝体培养开始计算发酵级数，但有时一般由菌丝体培养开始计算发酵级数，但有时，工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数。，工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数。第17页/共54页发酵级数确定的依据发酵级数确定的依据q 级数受发酵规模、菌体生

7、长特性、接种量的影响级数受发酵规模、菌体生长特性、接种量的影响q 级数大，难控制、易染菌、易变异，管理困难，一级数大，难控制、易染菌、易变异，管理困难，一 般般2-4级。级。q 在发酵产品的放大中，反应级数的确定是非常重在发酵产品的放大中，反应级数的确定是非常重要要 的一个方面的一个方面第18页/共54页3 3、接种量的确定、接种量的确定 移入种子的体积移入种子的体积接种量接种量 接种后培养液的体积接种后培养液的体积v 接种量过多，菌丝生长过快、溶氧不足，衰老细胞增加接种量过多，菌丝生长过快、溶氧不足，衰老细胞增加等，发酵后劲不足等，发酵后劲不足v 种量过少延长发酵周期，形成异常形态，而且易造

8、成染种量过少延长发酵周期，形成异常形态，而且易造成染菌菌v 以生产菌种在发酵罐中的繁殖速度为依据以生产菌种在发酵罐中的繁殖速度为依据v 接种量的大小直接影响发酵周期接种量的大小直接影响发酵周期第19页/共54页4 4、种龄、种龄 种龄是指种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子种龄是指种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。罐或发酵罐时的培养时间。种龄短：菌体太少；种龄长：易老化种龄短：菌体太少；种龄长：易老化。 原则：对数生长期末，细胞活力强，菌体浓度相对原则：对数生长期末，细胞活力强，菌体浓度相对较大，但是最终由实验结果定。较大，但是最终由实验结果定。第20页/共54页第2

9、1页/共54页在放射形土壤杆菌多糖（ARPS）发酵过程中不同的接种量对多糖产量的影响 第22页/共54页放射形土壤杆菌多糖（ARPS）发酵过程中不同的接种龄对多糖产量的影响 第23页/共54页5 5、种子的质量要求、种子的质量要求量：要求达到一定的浓度量：要求达到一定的浓度质质: 形态形态 （生长处于某个阶段、均匀等等）（生长处于某个阶段、均匀等等） 理化指标：理化指标：C、N、P的含量，的含量，pH 酶活等酶活等 无污染无污染第24页/共54页v斜面冷藏时间斜面冷藏时间v培养基培养基vpHpH第25页/共54页第26页/共54页第27页/共54页第28页/共54页第29页/共54页 第30页

10、/共54页v 种子培养基特点：种子培养基特点： 有较完全和丰富的营养物质，糖分少，需充足氮源有较完全和丰富的营养物质，糖分少，需充足氮源和生长因子，无机氮源比例大和生长因子，无机氮源比例大 各种营养物质的浓度不必太高各种营养物质的浓度不必太高 供孢子用的种子培养基，可添加易被吸收利用的碳供孢子用的种子培养基，可添加易被吸收利用的碳源和氮源源和氮源 应考虑与发酵培养基的主要成分相近应考虑与发酵培养基的主要成分相近第31页/共54页第32页/共54页第33页/共54页第34页/共54页第35页/共54页梭状芽孢杆菌发酵丁醇丙酮时种子扩大培养的程序 举 例： 第36页/共54页第37页/共54页面包

11、酵母的种子扩大培养面包酵母的种子扩大培养第38页/共54页v 利用孢子作为接种物利用孢子作为接种物 第39页/共54页v 利用菌丝体作为接种物利用菌丝体作为接种物 第40页/共54页第41页/共54页制备过程制备过程斜面菌种斜面菌种 一级种子培养一级种子培养 二级种子培养二级种子培养 发酵发酵五、谷氨酸生产种子制备五、谷氨酸生产种子制备第42页/共54页1、斜面、斜面 (AS1.299)培养基：蛋白胨培养基：蛋白胨 1%，牛肉膏，牛肉膏1%，氯化钠，氯化钠 0.5 琼脂琼脂 2%， pH 7.0-7.2培养基特点：培养基特点：有利于菌体的生长，原料比较精细有利于菌体的生长，原料比较精细培养条件

12、：培养条件：32，生长，生长18-24小时小时生长斜面要求：生长斜面要求：生长良好，所使用斜面连续传代不超生长良好，所使用斜面连续传代不超过过 3次次第43页/共54页2、一级种子（摇瓶）、一级种子（摇瓶）培养条件：于培养条件：于1000ml三角瓶中，装液三角瓶中，装液200-250 mL, 32培培 养养12小时。小时。培养基：葡萄糖培养基：葡萄糖2%，尿素，尿素0.5%，玉米浆，玉米浆 2.5%， K2HPO4 0.1%培养基特点：培养基特点：有利于菌体的生长，所使用的原料已经基有利于菌体的生长，所使用的原料已经基 本接近于发酵培养基本接近于发酵培养基第44页/共54页3、二级种子、二级种

13、子(种子罐种子罐)培养条件：在种子罐中培养（容积为发酵罐的培养条件：在种子罐中培养（容积为发酵罐的1%），）， 32培养培养7-10个小时个小时培养基：和一级种子相似，其中葡萄糖用水解糖代培养基：和一级种子相似，其中葡萄糖用水解糖代 替，浓度为替，浓度为2.5%培养基的特点培养基的特点：长菌体，更接近于发酵培养基：长菌体，更接近于发酵培养基第45页/共54页种子的质量要求：种子的质量要求：108-109个个/mL大小均匀，呈单个或八字排列大小均匀，呈单个或八字排列pH 7.0-7.2时结束，时结束，6.887.0-7.2活力旺盛活力旺盛第46页/共54页安瓿管安瓿管 斜面孢子斜面孢子 大米孢子

14、大米孢子 一级种子一级种子 二级种子二级种子 发酵发酵五、青霉素生产种子制备五、青霉素生产种子制备制备过程制备过程第47页/共54页1、斜面孢子、斜面孢子培养基：甘油、培养基：甘油、 葡萄糖、葡萄糖、 蛋白胨等蛋白胨等培养基特点培养基特点：有利于长孢子，用量少而精细有利于长孢子，用量少而精细培养条件：培养条件：25、7天天, 注意湿度注意湿度50%左右左右第48页/共54页2、大米孢子、大米孢子培养基：大米及氮源（玉米浆）培养基：大米及氮源（玉米浆）培养基的特点培养基的特点：成本低、米粒之间结构疏松提高比表成本低、米粒之间结构疏松提高比表面积和氧的传质，营养适当（要求面积和氧的传质，营养适当（要求大米的白点小）有利于孢子的生长大米的白点小）有利于孢子的生长。培养条件：培养条件：25、7天，控制湿度天，控制湿度大米孢子的要求大米孢子的要求：1粒米含粒米含1.4*106个孢个孢子子第49页/共54页3、一级种子、一级种子培养基：（葡萄糖、乳糖、蔗糖）、玉米浆培养基：（葡萄糖、乳糖、蔗糖）、玉米浆目的目的：长菌体长菌体培养条件：培养条件：27，40小时小时接种量：接种量：200亿孢子亿孢子/吨吨4、二级种子、二级种子培养基：同上培养基：同上培养条件：培养条件：27、10-14小时小时