发酵工艺学第二章.ppt
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《发酵工艺学第二章.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《发酵工艺学第二章.ppt(90页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、课后思考1、简述发酵工程与生物技术和生物工程其他学科的区别与联系?2、查阅文献,结合科学发展和国家需要,讨论发酵工业的发展前景?主要参考书:主要参考书:发酵工艺原理发酵工艺原理中国医药科技出版社中国医药科技出版社新编生物工艺学新编生物工艺学 华东化工大学出版社华东化工大学出版社生物化学工程生物化学工程上海科学技术出版社上海科学技术出版社微生物工程工艺原理微生物工程工艺原理华南理工大学出版社华南理工大学出版社 现代生物技术概论现代生物技术概论北京师范大学出版社北京师范大学出版社 微生物工程微生物工程科学出版社科学出版社 发酵工业概论发酵工业概论中国轻工业出版社中国轻工业出版社 主要专业期刊主要专
2、业期刊微生物学报微生物学报 微生物学通报微生物学通报食品与发酵工业食品与发酵工业 工业微生物工业微生物生物工程学报生物工程学报 生物工程进展生物工程进展食品与生物技术食品与生物技术 生物技术通报生物技术通报医药生物技术医药生物技术专业站点专业站点生物引擎:www.bio-美国化学网数据库群: 欧洲专利条约组织: 中国数字图书馆:http:/202.206.73.85/第二章第二章 发酵工业菌种发酵工业菌种一、工业微生物菌种的来源一、工业微生物菌种的来源二、工业微生物工业应用二、工业微生物工业应用三、发酵工业菌种分离筛选三、发酵工业菌种分离筛选四、发酵工业菌种的鉴定四、发酵工业菌种的鉴定从自然界
3、分离的菌种从自然界分离的菌种从自然界分离的菌种从自然界分离的菌种产 品基因工程基因工程基因工程基因工程诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种生产用菌种生产用菌种生产用菌种生产用菌种扩大培养扩大培养扩大培养扩大培养原原原原 料料料料微生物菌体微生物菌体微生物菌体微生物菌体代谢产物代谢产物代谢产物代谢产物分离提纯分离提纯分离提纯分离提纯接种接种接种接种培养基配置培养基配置培养基配置培养基配置灭菌灭菌灭菌灭菌一、工业微生物菌种的来源一、工业微生物菌种的来源目前已经知道的微生物约有目前已经知道的微生物约有1010万种,分布在以下各界中:万种,分布在以下各界中:1.原核生物界:
4、例如细菌、蓝藻原核生物界:例如细菌、蓝藻2.真菌界:例如酵母菌真菌界:例如酵母菌3.原生生物界:例如草履虫、变形虫原生生物界:例如草履虫、变形虫4.病毒:例如艾滋病毒、脊髓灰质炎病毒病毒:例如艾滋病毒、脊髓灰质炎病毒 微生物每克土壤中的数量细菌9.8107放线菌2.0106真菌1.2105藻菌2.5104原生动物3.0104农田上层15cm处微生物的数量空气清洁度菌落数菌落数最清洁的空气最清洁的空气1-21-2洁净空气洁净空气3030个以下个以下普通空气普通空气30-15030-150轻度污染空气轻度污染空气300以下严重污染空气严重污染空气301301以上以上菌落数与空气清洁度的关系部位含量
5、部位含量眼睛眼睛1g1g肺肺20g20g鼻腔鼻腔10g10g肠道肠道1000g1000g口腔口腔20g20g生殖道生殖道20 g20 g皮肤皮肤200g200g总量1271g1271g人体微生态中微生物的含量回肠结肠直肠或粪便双歧杆菌1041071010拟杆菌1031081010肠杆菌103106106肠球菌107乳杆菌104人体消化系统中微生物群体(个/g)1、细菌A、细菌的结构B、细菌的繁殖 细菌主要是以二分裂的方式进行繁殖细菌主要是以二分裂的方式进行繁殖细菌主要是以二分裂的方式进行繁殖细菌主要是以二分裂的方式进行繁殖 C、细菌的菌落定义:单个或者少数细菌在固体培养基上大量繁殖时,会形成一
6、个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体,叫做群落。特征:大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等。功能:每种细菌在一定条件下所形成的菌落,可以作为菌种鉴定的重要依据。举例:如啤酒酵母菌落、红酵母菌落等。几种菌落特征 2、放线菌 A、放线菌的形态B、放线菌的结构 C、放线菌的分布放线菌在自然界分布很广,在土壤、堆肥和湖底、河底的淤泥等处,尤其在土壤中种类和数量很多。D、放线菌的繁殖放线菌没有有性繁殖,主要通过形成无性抱子形式进行无性繁殖,成熟的分生孢子或孢囊孢子在适宜环境里发芽形成新的菌丝体。3、酵母菌A、酵母菌形态 酵母菌细胞的形态通常有球形、卵圆形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或藕节形等。比细
7、菌的单细胞个体要大得多,一般为(15)(530)微米。酵母菌无鞭毛,不能游动。具有典型的真核细胞结构,有细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线粒体等,有的还具有微体。酵母菌的细胞形态B、酵母菌菌落 大多数酵母菌的菌落特征与细菌相似,但 比细菌菌落大而厚,菌落表面光滑、湿润、粘稠,容易挑起,菌落质地均匀,正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一,菌落多为乳白色,少数为红色,个别为黑色。啤酒酵母的菌落 红酵母的菌落 各种酵母菌的菌落 C、酵母菌的繁殖无性繁殖:芽殖:酵母菌最常见的无性繁殖方式是芽殖。芽殖发生在细胞壁的预定点上,此点被称为芽痕,每个酵母细胞有一至多个芽痕。成熟的酵母细胞长出芽体,母细胞
8、的细胞核分裂成两个子核,一个随母细胞的细胞质进入芽体内,当芽体接近母细胞大小时,自母细胞脱落成为新个体,如此继续出芽。如果酵母菌生长旺盛,在芽体尚未自母细胞脱落前,即可在芽体上又长出新的芽体,最后形成假菌丝状。酵母菌的芽殖过程 1泡;2小管;3核;4液泡 酵母菌假菌丝的形成 图中1、2、3、4 是出芽的顺序 裂殖:是少数酵母菌进行的无性繁殖方式,类似于细菌的裂殖。其过程是细胞延长,核分裂为二,细胞中央出现隔膜,将细胞横分为两个具有单核的子细胞。有性繁殖:酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式进行无性繁殖的。两个临近的酵母细胞各自伸出一根管状的原生质突起,随即相互接触、融合,并形成一个通道,两个细胞
9、核在此通道内结合,形成双倍体细胞核,然后进行减数分裂,形成4个或8个细胞核。每一子核与其周围的原生质形成孢子,即为子囊孢子,形成子囊孢子的细胞称为子囊。左图为酵母菌子囊孢子的形成过程 1、2、3、4:两个细胞结合;5:接合子;6、7、8、9:核分裂;10、11:核形成孢子 4、丝状真菌霉菌A、霉菌的形态霉菌的霉菌的菌体菌体由分枝或不分枝的菌丝构成。由分枝或不分枝的菌丝构成。许多分许多分枝菌丝相互交织在一起构成枝菌丝相互交织在一起构成菌丝体菌丝体。菌丝是中空管状结构,直径约菌丝是中空管状结构,直径约210m。霉菌菌丝类型:霉菌菌丝类型:按形态分无隔菌丝和有隔菌丝:按形态分无隔菌丝和有隔菌丝:无隔
10、菌丝:无隔菌丝:为长管状单细胞,细胞质内含多个核。为长管状单细胞,细胞质内含多个核。其生长表现为菌丝的延长和细胞核的增多。这是其生长表现为菌丝的延长和细胞核的增多。这是低等真菌所具有的菌丝类型。低等真菌所具有的菌丝类型。有隔菌丝:有隔菌丝:菌丝中有隔膜,被隔膜隔开的菌丝中有隔膜,被隔膜隔开的一段菌丝就是一一段菌丝就是一个细胞,菌丝由个细胞,菌丝由多个细胞组成,每个细胞内有一至多个核。多个细胞组成,每个细胞内有一至多个核。隔膜上有单孔或多孔,细胞质和细胞核可自由流通,每个隔膜上有单孔或多孔,细胞质和细胞核可自由流通,每个细胞功能相同。这是高等真菌所具有的类型。细胞功能相同。这是高等真菌所具有的类
11、型。按分化程度分营养菌丝和气生菌丝按分化程度分营养菌丝和气生菌丝:营养菌丝营养菌丝(基内菌丝基内菌丝):伸入到培养基内部,以吸收养分为:伸入到培养基内部,以吸收养分为主的菌丝。主的菌丝。气生菌丝:向空中生长的菌丝。气生菌丝发育到一定阶段气生菌丝:向空中生长的菌丝。气生菌丝发育到一定阶段可分化成繁殖菌丝。可分化成繁殖菌丝。B、霉菌的菌落特征菌落特征:霉菌的菌落大、疏松、干燥、不透明,有的菌落特征:霉菌的菌落大、疏松、干燥、不透明,有的呈呈 绒毛状、絮状或网状等,菌体可沿培养基表面蔓延生绒毛状、絮状或网状等,菌体可沿培养基表面蔓延生长,长,由于不同的真菌孢子含有不同的色素,所以菌落可由于不同的真菌
12、孢子含有不同的色素,所以菌落可呈现红、黄、绿、青绿、青灰、黑、白、灰等多种颜色。呈现红、黄、绿、青绿、青灰、黑、白、灰等多种颜色。液体培养时的特征:液体培养时的特征:如果是静止培养,霉菌往往在表面上生长,液面上形如果是静止培养,霉菌往往在表面上生长,液面上形成成 菌膜。菌膜。如果是震荡培养,菌丝有时相互缠绕在一起形成菌丝如果是震荡培养,菌丝有时相互缠绕在一起形成菌丝球,菌丝球可能均匀地悬浮在培养液中或沉于培养液底球,菌丝球可能均匀地悬浮在培养液中或沉于培养液底部。部。土曲霉的菌落土曲霉的菌落点青霉的菌落点青霉的菌落黑曲霉的菌落黑曲霉的菌落黑根霉的菌落黑根霉的菌落霉菌菌落正反面颜色呈现明显差别,
13、原因是由于气生菌丝分化出来的子实体和孢子的颜色往往比深入到固体基质 内的营养菌丝的颜色深;而菌落中心与边缘颜色、结构不 同的原因是因为越是接近中心的气生菌丝其生理年龄越大,发育分化和成熟的年龄越早,故颜色比菌落边缘尚未分化 的菌丝深,结构更复杂。C、霉菌的繁殖孢囊孢子孢囊孢子曲霉属分生孢子曲霉属分生孢子青霉属分生孢子青霉属分生孢子节孢子节孢子厚垣孢子厚垣孢子5、未培养的微生物定义:定义:指迄今所采用的微生物纯培养分离及培养方法还未获得纯培养的微生物。主要是极端微生物类别。比如:高温、低温、高压、高盐度、高辐射等环境。研究方法:研究方法:1)模拟自然培养法;)模拟自然培养法;2)宏基因组分析法。
14、)宏基因组分析法。6、病毒 A、病毒的形态 B、病毒的繁殖吸附吸附吸附吸附释放释放释放释放装配装配装配装配合成核酸和蛋白质合成核酸和蛋白质合成核酸和蛋白质合成核酸和蛋白质注入核酸注入核酸注入核酸注入核酸二、工业微生物的应用二、工业微生物的应用 初级代谢产物1.定义:微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质。2.举例:氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。3.特征:A、不同的微生物初级代谢产物基本相同;B、初级代谢产物合成过程是连续不断的。次级代谢产物1.定义:微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能,或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。2.举例:抗
15、生物、毒素、激素、色素等。3.特征:A、不同的微生物初级代谢产物不同;B、抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物。微生物代谢的人工控制目的最大限度积累对人类有用的代谢产物 措施改变微生物遗传特性控制生产过程种各种条件实例人工控制黄色短杆菌的代谢过程生产赖氨酸;人工控制谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸。天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸人工控制黄色短杆菌的代谢过程生产赖氨酸中间产物中间产物中间产物中间产物中间产物中间产物中间产物中间产物甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸不能合成可以大可以大量积累量积累赖赖 氨氨 酸酸人工诱变的人工诱变的人工诱
16、变的人工诱变的菌种不能产生菌种不能产生菌种不能产生菌种不能产生天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸黄色短杆菌的代谢过程甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸赖氨酸赖氨酸赖氨酸赖氨酸中间产物中间产物中间产物中间产物中间产物中间产物中间产物中间产物抑制抑制抑制抑制高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸三、发酵工业菌种分离筛选三、发酵工业菌种分离筛选1、微生物工业对菌种的要求A、培养基原料廉价、迅速生长,目的代谢产物产量高;B、可在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵,发酵周期 较短(一般三天之内);C、抗噬菌体和杂菌的能力强;D、菌种纯粹,不易变异退化,以保证发酵生产和产品质量的稳定性;E、
17、菌体不是病源菌,不产生任何有害的物质和毒素。2、微生物工业用菌种的总趋势A、菌种 发酵菌氧化菌;野生菌变异菌;自然选育代谢控制育种;从诱发基因突变基因重组的定向育种;适应原料的转换和新产品不断出现的新菌种。B、优良生产菌种的选育手段 自然选育、诱变选育、杂交育种、原生质体融合技术、基因工程技术等。基因工程、细胞工程和蛋白质工程等较为定向技术的发展,使菌种选育技术及新产品不断更新。3、工业微生物的来源 A.自然界来源包括土壤,水,有生命的动植物,废水,新鲜的和腐烂的食物,还有蜜饯、酸菜、咸菜等。B.间接来源是菌种保藏单位,还有一些大型的发酵工厂也有其菌种保藏室。C.有的发酵并不需要采用纯的菌种;
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 发酵 工艺学 第二
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内