项目四种子的扩大培养一85课件

项目四种子的扩大培养（一）学习目标：熟悉种子扩大培养的主要工作任务及职责；了解基本概念、种子培养的一般过程；种子质量的控制；理解种子培养的各种影响因素；实例；掌握接种方法、种子质量控制方法、种子培养中的问题分析及处理手段。2种子制备

3种子制备的过程:大致可分为实验室种子制备阶段生产车间种子制备阶段种子制备-

制备过程菌种室（实验室）阶段的主要工作任务是：按生产指令，将保藏的菌种接种至试管斜面，放入培养箱进行培养（活化）。将活化的菌种接种至摇瓶或茄瓶，放入摇床等装置内进一步培养，培养一定菌龄和数量的菌种，并将培养合格的菌种转入适宜的接种瓶。清洗各种玻璃仪器并进行灭菌；制备不同类型或用途培养基。菌种进行留样保藏。按照要求在不同阶段进行菌种分析检测，判断菌种质量。做好环境卫生，定期对菌种室环境进行消毒。种子制备-

主要工作任务5生产车间种子培养过程的主要工作任务：按生产指令，将菌种室培养合格的菌丝体或孢子接种至种子罐。控制好种子罐生产工艺指标，将接种后的菌丝体或孢子培养至一定浓度和种龄。按照生产指令，将种子罐内培养合格的种子压入下一级种子罐、发酵罐或种子站。对种子罐进行清洗，接收新鲜培养基待灭菌。定期从种子罐取样进行分析检测，判断种子培养质量。做好环境的卫生，按时对生产车间进行清洁。种子制备-

主要工作任务6严格按生产工艺规程操作，并及时处理生产中出现的问题；认真做好生产各项记录；做好菌种的保藏、保密工作；生产用种子和保藏菌种由专人负责，随时加锁，要提高警惕，发现异常情况及时汇报；没有正常使用的生产用种子要按规定程序进行销毁，不允许私自带出种子组；做好生产设备、生产区域、菌种室的卫生工作；做好无菌器皿、菌种室的消毒工作。种子制备-

主要工作职责7种子扩大培养：是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，在经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。种子扩培的目的：接种量的需要菌种的驯化（环境与生理）缩短发酵时间、保证生产水平种子制备

8目前工业规模的发酵罐容积已达到几十立方米或几百立方米。如按百分之十左右的种子量计算，就要投入几立方米或几十立方米的种子。要从保藏在试管中的微生物菌种逐级扩大为生产用种子是一个由实验室制备到车间生产的过程。其生产方法与条件随不同的生产品种和菌种种类而异。如细菌、酵母菌、放线菌或霉菌生长的快慢；产孢子能力的大小；及对营养、温度、需氧等条件的要求均有所不同。因此，种子扩大培养应根据菌种的生理特性，选择合适的培养条件来获得代谢旺盛、数量足够的种子。这种种子接入发酵罐后，将使发酵生产周期缩短，设备利用率提高。种子液质量的优劣对发酵生产起着关键性的作用。种子制备

9优良种子的要求：菌种细胞的生长活力强，移种至发酵罐后能迅速生长，延迟期短；生理形状稳定；菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求；无杂菌污染；保持稳定的生产能力。

种子制备

10种子制备

种子的扩大培养：休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和质量纯种的过程。

种子及发酵级数：孢子(或菌丝)接入到体积较小的种子罐中，经培养后形成大量的菌丝（一级种子）；把一级种子转入发酵罐内发酵，称为二级发酵。如果将一级种子接入体积较大的种子罐内，经过培养形成更多的菌丝（二级种子）；将二级种子转入发酵罐内发酵，称为三级发酵。使用三级种子的发酵，称为四级发酵。种子制备-

基本概念12

种子制备-

基本概念接种：将孢子或菌落，或试管、三角瓶或种子罐中菌体接入培养容器的操作过程。接种龄：种子罐中培养的菌体开始移种到下一级种子罐或发酵罐的培养时间。双种法：2个种子罐的种子接入1个发酵罐的接种方法。倒种法：以适宜的发酵液倒出部分对另一发酵罐作为种子的接种方法。混种法：以种子液和发酵液混合作为发酵罐的种子的接种方法。接种量：移种的种子液体积和培养液体积之比。13种子制备-

基本概念种醪：接入至种子罐中的种子经培养后所得的含有一定菌体浓度的种子液。好氧菌：只有在空气或氧O2存在的条件下才能生长的菌体，氧为呼吸过程中的最终受氢体。厌氧菌：只有在没有空气或无氧条件下才能生长的菌体，分子态氧对它们有毒害作用，如丙酮丁醇梭状芽孢杆菌。兼性好气菌或兼性厌气菌：既能在空气或有氧条件下生长，又能在没有空气或缺氧条件下生长的菌体。包括酵母菌及部分细菌。14通常：实验室阶段和种子罐生产培养阶段。实验室种子制备斜面种子培养：活化菌种，同时也培养一定数量的斜面种子。液体培养：包括液体试管和三角瓶摇床震荡或回旋式培养。1.液体试管培养：无菌条件下，用接种针自斜面试管挑取一环斜面种子菌体，接入装有液体培养液的试管，摇匀后，置培养箱培养，待培养成熟后，再接入三角瓶培养。2.三角瓶液体培养：（摇瓶种子）。种子制备-

种子培养过程15种子制备-

种子培养过程16生产车间种子制备是指将实验室制备的孢子悬浮液或摇瓶种子接入种子罐，将菌种培养繁殖成为大量菌丝体的过程。工艺的选择：1.种子罐级数的确定：指制备种子需逐级扩大培养的次数。种子罐级数主要决定于菌种的生长特性，孢子发芽及菌体生长繁殖速度，以及所采用的发酵罐容积。生长缓慢的菌种，如果没有经过多级种子扩大培养就接种到发酵罐，将延长发酵周期，使生产能力下降。进行多级种子扩大培养后再移种至发酵罐是工业化生产所必须的。种子罐级数越少，越有利于简化工艺和控制，并减少由于多次转种而带来的染菌机会。种子制备-

种子培养过程17种子制备-

种子培养过程182.接种量的确定：与该菌在发酵罐中生长繁殖的速度、种子质量和发酵条件等有关。接种量过多，菌丝生长过快、过稠，培养液粘度增加，营养基质缺乏或溶解氧不足，影响产物的合成。接种量过小，引起发酵前期菌体生长缓慢，使发酵周期延长，菌丝量少，还可能产生菌丝团，导致发酵异常。生产上多以大接种量和丰富培养基作为高产措施

多数抗生素发酵接种量为7％～15％，有时可加大到20％～25％。种子制备-

种子培养过程193.接种龄的确定：接种龄以处于生命力旺盛的对数生长期的菌丝最为合适，实验（经验）确定。细菌一般为7-24h霉菌一般为16-50h放线菌一般为21-64h种子制备-

种子培养过程20

种子制备-

种子培养过程典型工艺-谷氨酸生产的种子制备：制备过程：斜面菌种→一级种子培养→二级种子培养→发酵21

种子制备-

种子培养过程典型工艺-谷氨酸生产的种子制备：斜面（AS1.299）培养基：蛋白胨1%，牛肉膏1%，氯化钠0.5%琼脂2%,pH7.0-7.2。培养条件：32℃，生长18-24小时。培养基特点：有利于菌体的生长，原料比较精细。生长斜面要求：生长良好，所使用斜面连续传代不超过3次。22

种子制备-

种子培养过程一级种子（摇瓶）：培养基：葡萄糖2%，尿素0.5%，玉米浆2.5%，K2HPO40.1%培养条件：于1000ml（或以上）三角瓶中，装液200-250ml,32℃培养12小时。培养基特点：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。23

种子制备-

种子培养过程二级种子（种子罐）：培养基：和一级种子相似，其中葡萄糖用水解糖代替，浓度为2.5%。培养条件：在种子罐中培养（容积为发酵罐的1%（10%）），32℃培养7-10个小时。培养基特点：长菌体，更接近于发酵培养基。24

种子制备-

种子培养过程种子的质量要求：（镜片观察

生化指标判断

）108-109个/ml大小均匀，呈单个或八字排列pH7.0-7.2时结束，6.8→8→7.0-7.225

种子制备-

种子培养过程典型工艺-青霉素生产的种子制备：制备过程：安培管→斜面孢子→大米孢子→一级种子→二级种子培养→发酵26

种子制备-

种子培养过程典型工艺-青霉素生产的种子制备：斜面孢子

培养基：甘油、葡萄糖、蛋白胨等培养条件：25℃、7天，注意湿度40%左右。培养基特点：有利于长孢子，用量少而精细。27

种子制备-

种子培养过程大米孢子

培养基：大米及氮源（玉米浆）培养条件：25℃、7天，控制湿度。培养基特点：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（要求大米的白点小）有利于孢子的生长。大米孢子的要求：1粒米含1.4×106个孢子。28

种子制备-

种子培养过程一级种子

培养基：（葡萄糖、乳糖、蔗糖