第五章 种子的扩大培养 精选文档.ppt

第五章第五章 种子的扩大培养种子的扩大培养 本讲稿第一页，共四十一页http:/ 种子的扩大培养种子的扩大培养种子扩大培养的目的与要求种子扩大培养的目的与要求种子制备实例种子制备实例种子制备的技术概要种子制备的技术概要种子的扩大培养种子的扩大培养本讲稿第二页，共四十一页http:/ 种种子子扩扩大大培培养养是是指指将将保保存存在在砂砂土土管管、冷冷冻冻干干燥燥管管中中处处休休眠眠状状态态的的生生产产菌菌种种接接入入试试管管斜斜面面活活化化后后，再再经经过过扁扁瓶瓶或或摇摇瓶瓶及及种种子子罐罐逐逐级级扩扩大大培培养养,最最终终获获得得一一定定数数量量和和质质量量的的纯纯种种过过程程。这这些些纯纯种种培培养养物物称称为种子。为种子。第一节 种子扩大培养的目的与要求种子扩大培养的概念:种子的扩大培养种子的扩大培养v种子扩大培养的目的与要求种子扩大培养的目的与要求本讲稿第三页，共四十一页http:/ 接种量的需要接种量的需要q 菌种的驯化菌种的驯化q 缩短发酵时间、保证生产水平缩短发酵时间、保证生产水平种子的要求：种子的要求：q 总量及浓度能满足要求总量及浓度能满足要求q 生理状况稳定，个体与群体生理状况稳定，个体与群体q 活力强，移种至发酵后，能够迅速生长活力强，移种至发酵后，能够迅速生长q 无杂菌污染无杂菌污染种子的扩大培养种子的扩大培养v种子扩大培养的目的与要求种子扩大培养的目的与要求本讲稿第四页，共四十一页http:/ 种子制备过程举例种子制备过程举例一、谷氨酸生产的种子制备一、谷氨酸生产的种子制备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种子的扩大培养种子的扩大培养v种子扩大培养的目的与要求种子扩大培养的目的与要求本讲稿第五页，共四十一页http:/ 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：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过生长良好，所使用斜面连续传代不超过 3次次种子的扩大培养种子的扩大培养v种子扩大培养的目的与要求种子扩大培养的目的与要求本讲稿第六页，共四十一页http:/ 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种子的扩大培养种子的扩大培养v种子扩大培养的目的与要求种子扩大培养的目的与要求本讲稿第七页，共四十一页http:/ 7.0-7.2时结束，时结束，6.887.0-7.2活力旺盛活力旺盛种子的扩大培养种子的扩大培养v种子扩大培养的目的与要求种子扩大培养的目的与要求本讲稿第九页，共四十一页http:/ 斜面孢子斜面孢子 大米孢子大米孢子 一级种子一级种子 二级种子二级种子 发酵发酵种子的扩大培养种子的扩大培养v种子扩大培养的目的与要求种子扩大培养的目的与要求本讲稿第十页，共四十一页http:/ 种子制备的技术概要种子制备的技术概要一、种子制备的过程一、种子制备的过程实验室阶段：实验室阶段：不用种子罐，所用的设备为培养箱、摇床等实验室常见设不用种子罐，所用的设备为培养箱、摇床等实验室常见设备，在工厂这些培养过程一般都在菌种室完成，因此现象地将这些备，在工厂这些培养过程一般都在菌种室完成，因此现象地将这些培养过程称为实验室阶段的种子培养。培养过程称为实验室阶段的种子培养。生产车间阶段生产车间阶段：种子培养在种子罐里面进行，一般在工程归为发种子培养在种子罐里面进行，一般在工程归为发酵车间管理，因此形象地称这些培养过程为生产车间阶段。酵车间管理，因此形象地称这些培养过程为生产车间阶段。种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第十五页，共四十一页http:/ 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对于不产芽孢和孢子的微生物，实验室阶段的种子扩培最终是对于不产芽孢和孢子的微生物，实验室阶段的种子扩培最终是获得一定数量和质量的菌体，如谷氨酸的种子培养。获得一定数量和质量的菌体，如谷氨酸的种子培养。种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第十六页，共四十一页http:/ 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的种子，菌丝体培养步骤少，因而更容易获得量和质稳定的种子，但操作繁琐。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。种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第十七页，共四十一页http:/ 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。种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第十九页，共四十一页http:/ 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：种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第二十页，共四十一页http:/ 二是驯化二是驯化种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第二十一页，共四十一页http:/ 以蔗糖为原料以蔗糖为原料成分成分 斜面斜面 种子罐种子罐 发酵发酵麦芽汁麦芽汁 麦汁麦汁 蔗糖蔗糖 2.5-5%20%NH4NO3 0.225%0.11%K2HPO4 0.03%MgSO4.H2O 0.025%0.025%KCl 0.015%琼脂琼脂 2%种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第二十二页，共四十一页http:/ 薯干粉薯干粉成分成分 斜面斜面 种子罐种子罐 发酵发酵麦芽汁麦芽汁 麦汁麦汁 薯干粉薯干粉 10%22-28%(NH4)2SO4 0.5%琼脂琼脂 2%种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第二十三页，共四十一页http:/ 一般由菌丝体培养开始计算发酵级数，但有时，工厂从第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一级种子罐开始计算发酵级数种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第二十四页，共四十一页http:/ 级数受发酵规模、菌体生长特性、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要在发酵产品的放大中，反应级数的确定是非常重要 的一个方面的一个方面种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第二十五页，共四十一页http:/ 李文东，李文东，发酵科技通讯，发酵科技通讯，2003,7斜面斜面一级种子（一级种子（1200ml/5000ml1200ml/5000ml三角瓶）三角瓶）二级种子（二级种子（2m2m3 3）三级种子（三级种子（20m20m3 3)发酵（发酵（240m240m3 3)背景：二级种子小种量（种子罐是发酵罐的背景：二级种子小种量（种子罐是发酵罐的1%1%左右）左右）二级种子大种量（种子罐是发酵罐的二级种子大种量（种子罐是发酵罐的5%5%以上）以上）文章：三级种子工艺文章：三级种子工艺种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第二十六页，共四十一页http:/ 0.1的口服葡萄糖，其余同上一级口服葡萄糖 3，玉米浆 2.4，尿素 0.65，无机盐等1200 ml/5000 ml二级玉米淀粉双酶糖 2.0，玉米浆 2.0 ，甘蔗糖蜜 1.0,尿素 0.35，无机盐等1.2/2 m3三级玉米淀粉双酶糖 4.0，玉米浆 1.5 ，甘蔗糖蜜 1.0,液氨，复合维生素 01 mg/L，无机盐等12/20 m3发酵玉米淀粉双酶糖 13-14，玉米浆 0.06-0.08 ，甘蔗糖蜜 1.0,液氨，维生素 50 g，无机盐等154/240 m3培养基成分表培养基成分表种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第二十七页，共四十一页http:/ 糖酸转化率高且稳定糖酸转化率高且稳定工艺产酸（%）糖酸转化率（%）单罐产量(吨）三级种子10.9359.821二级种子9.85818种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第二十八页，共四十一页http:/ 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过大过小都不好，最终以实践定，如大多数抗生素为过大过小都不好，最终以实践定，如大多数抗生素为7-15%。但是一般认为大一点好。但是一般认为大一点好。双种：两个种子罐接种到一个发酵罐中。双种：两个种子罐接种到一个发酵罐中。倒种：一部分种子来源于种子罐，一部分来源于发酵罐。倒种：一部分种子来源于种子罐，一部分来源于发酵罐。种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第二十九页，共四十一页http:/ 杨博，中国油脂，2002 亚麻酸是一种人体必需多价不饱和脂肪酸，它是人体前列腺素的亚麻酸是一种人体必需多价不饱和脂肪酸，它是人体前列腺素的前体物质，在预防与治疗心脑血管疾病、糖尿病治疗、增强免疫力、抗前体物质，在预防与治疗心脑血管疾病、糖尿病治疗、增强免疫力、抗癌和保护皮肤等方面具有重要的生理功能。因发酵法生产癌和保护皮肤等方面具有重要的生理功能。因发酵法生产亚麻酸与从亚麻酸与从天然植物提取相比具有一系列优点，发酵法生产天然植物提取相比具有一系列优点，发酵法生产亚麻酸成了当今研究亚麻酸成了当今研究的一个热点。的一个热点。亚麻酸发酵一般是采用丝状真菌来进行，丝状真菌的形态往亚麻酸发酵一般是采用丝状真菌来进行，丝状真菌的形态往往对发酵有较明显的影响，而丝状真菌发酵往对发酵有较明显的影响，而丝状真菌发酵亚麻酸时菌丝体形态亚麻酸时菌丝体形态的不同对发酵的影响很少有报道。的不同对发酵的影响很少有报道。种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第三十页，共四十一页http:/ 不同接种量影响菌体的生长和发酵不同接种量影响菌体的生长和发酵种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第三十四页，共四十一页http:/ 30 30小时开始出现芽孢小时开始出现芽孢种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第三十八页，共四十一页http:/ 酶活等酶活等 无污染无污染种子的扩大培养种子的扩大培养v种子制备的技术概要种子制备的技术概要本讲稿第三十九页，共四十一页http:/