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(Act inop/anes) 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。 济南游动放线菌产创新霉素 4、诺卡氏菌属(%rcadia) 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 (三)酵母菌 1、啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 根据长与宽的比例.分三组: 第一组 长宽比为1-2:细胞多为圆形、卵圆形;主要供生产啤酒、白酒和酒精及面 第二组 长宽比为2:多供生产葡萄酒、果酒用 第三组 长宽比大于2:耐高渗透压,供发酵甘蔗糖蜜生产酒精用 啤酒酵母在液体培养基中的生长行为有两类: 上面酵母 一发酵度较高,不易凝集沉淀,浮于上面 下面酵母—一发酵度较低,易凝集沉淀 啤酒酵母的应用非常广,常用于传统的发酵行业,如啤酒、白酒、果酒、酒精 药用酵母、面包制作,故又称酿酒酵母。近年来,利用啤酒酵母提取核酸、麦角固醇、 细胞色素C、凝血质和辅酶A等;生产单细胞蛋白(SCP)可食用、药用和作为饲料;它 的转化酶可用于转化蔗糖,制造酒心巧克力。 2、葡萄汁酵母(Saccharomyces uvarum 与酿酒酵母相似,主要的区别在于葡萄汁酵母能发酵棉子糖和蜜二糖 葡萄汁酵母常用于啤酒酿造的底层发酵,也可食用、药用或作饲料 3、汉逊酵母(Hansenula) 此属酵母多能产生乙酸乙酯,从而增加产品的香味,可用于酿酒和食品工业。 由于能利用酒精作碳源,又能在饮料表面产生干皱的菌膜,又是酒精生产的有害 4、球拟酵母(Toruiopsis) 此属酵母有些种能产生不同比例的甘油、赤藓糖、阿拉伯糖;有的能利用烃类生 产蛋白质。 5、假丝酵母(Candida)
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 产创新霉素 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 (三)酵母菌 1、啤酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae) 根据长与宽的比例,分三组: 第一组 长宽比为 1-2; 细胞多为圆形、卵圆形;主要供生产啤酒、白酒和酒精及面 包 第二组 长宽比为 2; 多供生产葡萄酒、果酒用 第三组 长宽比大于 2; 耐高渗透压,供发酵甘蔗糖蜜生产酒精用 啤酒酵母在液体培养基中的生长行为有两类: 上面酵母——发酵度较高,不易凝集沉淀,浮于上面 下面酵母——发酵度较低,易凝集沉淀 啤酒酵母的应用非常广,常用于传统的发酵行业,如啤酒、白酒、果酒、酒精、 药用酵母、面包制作,故又称酿酒酵母。近年来,利用啤酒酵母提取核酸、麦角固醇、 细胞色素 C、凝血质和辅酶 A 等;生产单细胞蛋白(SCP)可食用、药用和作为饲料;它 的转化酶可用于转化蔗糖,制造酒心巧克力。 2、葡萄汁酵母 (Saccharomyces uvarum) 与酿酒酵母相似,主要的区别在于葡萄汁酵母能发酵棉子糖和蜜二糖 葡萄汁酵母常用于啤酒酿造的底层发酵,也可食用、药用或作饲料。 3、汉逊酵母 (Hansenula) 此属酵母多能产生乙酸乙酯,从而增加产品的香味,可用于酿酒和食品工业。 由于能利用酒精作碳源,又能在饮料表面产生干皱的菌膜,又是酒精生产的有害 菌。 4、球拟酵母 (Toruiopsis) 此属酵母有些种能产生不同比例的甘油、赤藓糖、阿拉伯糖;有的能利用烃类生 产蛋白质。 5、假丝酵母 (Candida)
能形成假丝,液体培养时能形成浮膜 可生产SCP、甘油、脂肪酶 6、红酵母(Rhodotorula) 有明显的红色或黄色色素,很多种因生夹膜而形成粘质状菌落 可由菌体提取大量脂肪、b-胡萝卜素 7、棉病针孢酵母(Wem阳tspora gossypii) 又名棉病囊霉,能危害许多重要的经济作物,如棉花、柑橘、番茄等 该菌具有大量合成核黄素的能力,是核黄素生产的重要菌种 8、白地霉(Geotrichum candidum)】 裂殖,节孢子单个或连接成链 白地霉菌体蛋白营养价值很高,可供食用和饲料用,也可用来提取核酸,在废料 废水的利用上很用价值 9、毕赤氏酵母(Pichia) 能利用石油或农副产品及工业废料产生菌体蛋白,有些菌株能生产麦角固醇、苹 果酸、磷酸甘露聚糖 近年来其在基因工程中的作用日益得到重视 (四)霉菌 1、根霉(Rhizopus) 米根霉(hizopus oryzae) 淀粉酶活力极强,多作糖化酶使用;又由于具有较强的蛋白质分解能力,也可用 于制造腐乳。 华根霉(R izopus chinentis 是酿酒所必须的重要霉菌,也是酸性蛋白酶和腐乳生产中的重要菌种。 2、毛霉(Mucor) 鲁氏毛霉(Mucor roux ianus) 从我国小曲中分离出来: 能糖化淀粉且能生成少量酒精: 能产生蛋白酶,有分解大豆蛋白的能力,常用来制作腐乳 总状毛霉(Mucor racemosus) 是毛霉中分布最广的一种,几乎在各地土壤中、一些生霉的材料上、空气中都能 找到;酒曲中常见;可制作豆豉。 3、曲霉(Aspergi11us) 米曲霉(Aspergi1 us oryzae) 有较强的蛋白分解能力,同时又具有糖化能力 酿酒中的糖化菌;蛋白酶和淀粉酶的生产菌 黑曲霉(Aspergi11 us niger) 具有多种强大的酶系,如淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、纤维素酶和葡萄糖氧化 酶等;
能形成假丝,液体培养时能形成浮膜 可生产 SCP、甘油、脂肪酶 6、红酵母 (Rhodotorula) 有明显的红色或黄色色素,很多种因生夹膜而形成粘质状菌落 可由菌体提取大量脂肪、b-胡萝卜素 7、棉病针孢酵母 ( Nematspora gossypii ) 又名棉病囊霉,能危害许多重要的经济作物,如棉花、柑橘、番茄等 该菌具有大量合成核黄素的能力,是核黄素生产的重要菌种 8、白地霉 ( Geotrichum candidum ) 裂殖,节孢子单个或连接成链 白地霉菌体蛋白营养价值很高,可供食用和饲料用,也可用来提取核酸,在废料 废水的利用上很用价值 9、毕赤氏酵母 ( Pichia ) 能利用石油或农副产品及工业废料产生菌体蛋白,有些菌株能生产麦角固醇、苹 果酸、磷酸甘露聚糖 近年来其在基因工程中的作用日益得到重视 (四)霉菌 1、根霉 (Rhizopus) 米根霉 ( Rhizopus oryzae ) 淀粉酶活力极强,多作糖化酶使用;又由于具有较强的蛋白质分解能力,也可用 于制造腐乳。 华根霉 ( Rhizopus chinentis ) 是酿酒所必须的重要霉菌,也是酸性蛋白酶和腐乳生产中的重要菌种。 2、毛霉 ( Mucor ) 鲁氏毛霉 ( Mucor rouxianus ) 从我国小曲中分离出来; 能糖化淀粉且能生成少量酒精; 能产生蛋白酶,有分解大豆蛋白的能力,常用来制作腐乳 总状毛霉 ( Mucor racemosus ) 是毛霉中分布最广的一种,几乎在各地土壤中、一些生霉的材料上、空气中都能 找到;酒曲中常见;可制作豆豉。 3、曲霉 ( Aspergillus ) 米曲霉 ( Aspergillus oryzae ) 有较强的蛋白分解能力,同时又具有糖化能力 酿酒中的糖化菌;蛋白酶和淀粉酶的生产菌 黑曲霉 ( Aspergillus niger ) 具有多种强大的酶系,如淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、纤维素酶和葡萄糖氧化 酶等;
还能产生多种有机酸,如抗坏血酸、柠檬酸、葡萄糖酸和没食子酸等 生产柠檬酸和葡萄糖酸的重要菌种。 4、青霉(Penici11um) 产黄青霹(Penici//um chrysogenum) 生产青霉素,也可用来生产葡萄糖氧化酶、葡萄糖酸、柠檬酸和抗坏血酸 娄地吉垂(Penici/lum roqueforti) 属不对称青霉组,具有分解油脂和蛋白质的能力,可用于制造干酪;该菌孢 子能将甘油三酯氧化为甲基酮 展开青霉(P.patulum): 又名寻麻青霉,主要用于生产灰黄霉素(一种有效的可口服抗生素,用于治 疗真菌性皮肤病、痢疾及灰指甲) 橘青盘(P.citrinum): 许多菌系可产生橘霉素,也能产生脂肪酶、葡萄糖氧化酶和凝乳酶; 有的菌系产生5`-磁酸二酯酶,可用它生产5`-核苷酸 第二节菌种来源 一、菌种分离与筛选工作程序 分离与筛选菌种的具体做法一般分4个步骤 样品采集→增殖培养→纯种分离+生产性能测定 二、分离与筛选的设计要求 在筛选所需菌株时应考虑以下一些重要指标 1、菌的营养特征 一般要求采用廉价的培养基或使用来源丰富的原料 2、菌的生长温度 3、菌的稳定性 4、菌的产物得率和产物在培养液中的浓度 5、菌对所采用的设备和生产过程的适应性 6、容易从培养液中回收产物 (3-6是用来衡量菌种的生产性能,如能满足这几条,便有希望成为效益高的生产 菌株) 三、含微生物样品的采集 应根据分离目的灵活掌握 扔瑞环墙 根据微生物的营养类型采样 根据微生物的生理特性采样 四、含微生物样品的富集培养
还能产生多种有机酸,如抗坏血酸、柠檬酸、葡萄糖酸和没食子酸等; 生产柠檬酸和葡萄糖酸的重要菌种。 4、青霉 ( Penicillum ) 产黄青霉 ( Penicillum chrysogenum ) 生产青霉素,也可用来生产葡萄糖氧化酶、葡萄糖酸、柠檬酸和抗坏血酸 娄地青霉 ( Penicillum roqueforti ) 属不对称青霉组,具有分解油脂和蛋白质的能力,可用于制造干酪;该菌孢 子能将甘油三酯氧化为甲基酮 展开青霉 ( P. patulum ): 又名寻麻青霉,主要用于生产灰黄霉素(一种有效的可口服抗生素,用于治 疗真菌性皮肤病、痢疾及灰指甲) 橘青霉 ( P. citrinum ) : 许多菌系可产生橘霉素,也能产生脂肪酶、葡萄糖氧化酶和凝乳酶; 有的菌系产生 5`-磷酸二酯酶,可用它生产 5`-核苷酸 第二节 菌种来源 一、菌种分离与筛选工作程序 分离与筛选菌种的具体做法一般分 4 个步骤: 样品采集→增殖培养→纯种分离→生产性能测定 二、分离与筛选的设计要求 在筛选所需菌株时应考虑以下一些重要指标: 1、菌的营养特征 一般要求采用廉价的培养基或使用来源丰富的原料 2、菌的生长温度 3、菌的稳定性 4、菌的产物得率和产物在培养液中的浓度 5、菌对所采用的设备和生产过程的适应性 6、容易从培养液中回收产物 (3-6 是用来衡量菌种的生产性能,如能满足这几条,便有希望成为效益高的生产 菌株) 三、含微生物样品的采集 应根据分离目的灵活掌握 极端环境 根据微生物的营养类型采样 根据微生物的生理特性采样 四、含微生物样品的富集培养
富集(enr ichment)培养 在目的微生物含量较少时,根据微生物的生理特点,设计一种选择性培养基,创 造有利的生长条件,使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖,数量增加,由原 来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种,以利分离到所需的菌株。 其要领是提供一些有利于所需菌株生长或不利于其他菌型生长的条件,例如,供 给特殊的基质或加入某些抑制剂。 控制氧可将好氧微生物和厌氧微生物分开; 高温下培养可将嗜热微生物和非嗜热微生物分开: 控制p州可分离嗜酸或嗜碱微生物; 高糖或高盐培养基可分离耐高渗透压微生物: 在分离培养中加入抗生素或某试剂可增加选择性 五、利用固体平板的生化反应进行分离(方法之一) 利用特殊的分离培养对大量混杂微生物进行初步分离的方法。 分离培养基是根据目的微生物特殊的生理特性或利用某些代谢产物生化反应来设 计的。 可显著提高分离效率 透明圈法、变色圈法、生长圈法、抑菌圈法 1、透明圈法 在平板培养基中加入溶解性较差的底物,使培养基混浊; 能分解底物的微生物便会在菌落周围产生透明圈,圈的大小初步反应菌株利用底 物的能力 分离水解酶产生菌时较多采用,如蛋白酶、脂肪酶、核酸酶等; 例如用此法分离产生碱性蛋白酶的芽孢杆菌:土壤经巴氏消毒,以减少不产芽孢 的微生物;然后铺在p8-9的琼脂培养基(含有均匀的不溶性蛋白质)表面;碱性蛋 白酶产生菌能消化平板上的不溶性蛋白质,产生一透明圈。 2、变色圈法 对于一些不易产生透明圈产物的产生菌,可在底物平板中加入指示剂或显色剂, 使目的微生物菌落周围呈现变色圈,从而能被快速鉴别出来。 如筛选果胶酶产生菌:用含0.2%果胶为唯一碳源的培养基平板,对含微生物样品进行 分离,待菌落长成后,加入0.2%刚果红溶液染色4h,具有分解果胶能力的菌落周围便 会出现绛红色水解圈。3、生长圈法 通常用于分离筛选氨基酸、核苷酸和维生素的产生菌; 工具菌(指示菌)是一些相对应的营养缺陷型菌株; 将待检菌涂布于高浓度工具菌并缺少所需营养物的平板上进行培养,若某菌株能 合成平板所需的营养物,在该菌株的菌落周围便会形成一个混浊的生长圈。 如嘌呤营养缺陷型大肠杆菌与不含嘌呤的琼脂混合倒平板,在其上涂布含菌样品 保温培养,周围出现生长圈的菌落即为嘌呤产生菌
富集(enrichment)培养 在目的微生物含量较少时,根据微生物的生理特点,设计一种选择性培养基,创 造有利的生长条件,使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖,数量增加,由原 来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种,以利分离到所需的菌株。 其要领是提供一些有利于所需菌株生长或不利于其他菌型生长的条件,例如,供 给特殊的基质或加入某些抑制剂。 控制氧可将好氧微生物和厌氧微生物分开; 高温下培养可将嗜热微生物和非嗜热微生物分开; 控制 pH 可分离嗜酸或嗜碱微生物; 高糖或高盐培养基可分离耐高渗透压微生物; 在分离培养中加入抗生素或某试剂可增加选择性 五、利用固体平板的生化反应进行分离 (方法之一) 利用特殊的分离培养对大量混杂微生物进行初步分离的方法。 分离培养基是根据目的微生物特殊的生理特性或利用某些代谢产物生化反应来设 计的。 可显著提高分离效率 透明圈法、变色圈法、 生长圈法、抑菌圈法 1、透明圈法: 在平板培养基中加入溶解性较差的底物,使培养基混浊; 能分解底物的微生物便会在菌落周围产生透明圈,圈的大小初步反应菌株利用底 物的能力 分离水解酶产生菌时较多采用,如蛋白酶、脂肪酶、核酸酶等; 例如用此法分离产生碱性蛋白酶的芽孢杆菌:土壤经巴氏消毒,以减少不产芽孢 的微生物;然后铺在 pH8-9 的琼脂培养基(含有均匀的不溶性蛋白质)表面;碱性蛋 白酶产生菌能消化平板上的不溶性蛋白质,产生一透明圈。 2、变色圈法 对于一些不易产生透明圈产物的产生菌,可在底物平板中加入指示剂或显色剂, 使目的微生物菌落周围呈现变色圈,从而能被快速鉴别出来。 如筛选果胶酶产生菌:用含 0.2%果胶为唯一碳源的培养基平板,对含微生物样品进行 分离,待菌落长成后,加入 0.2%刚果红溶液染色 4h,具有分解果胶能力的菌落周围便 会出现绛红色水解圈。3、生长圈法 通常用于分离筛选氨基酸、核苷酸和维生素的产生菌; 工具菌(指示菌)是一些相对应的营养缺陷型菌株; 将待检菌涂布于高浓度工具菌并缺少所需营养物的平板上进行培养,若某菌株能 合成平板所需的营养物,在该菌株的菌落周围便会形成一个混浊的生长圈。 如嘌呤营养缺陷型大肠杆菌与不含嘌呤的琼脂混合倒平板,在其上涂布含菌样品 保温培养,周围出现生长圈的菌落即为嘌呤产生菌
4、抑菌圈法 常用于抗生素产生菌的分离筛洗 工具菌采用抗生素的敏感菌 六、随机分离方法 1、抗生素产生菌的分离 抑菌圈法、扩散法、生物自显影法等 试验菌的选择是关键(关系到灵敏度、活性、抗菌谱等) 采用专一性强的筛选技术也是检出新抗生素的有效方法 主要是利用抗生素作用机制相关的酶、酶抑制剂、激活剂等建立的筛选技术。 2、抗肿瘤药物产生菌的分离 临床上有效的抗肿瘤药物大多是直接作用于核酸或抑制核酸生物合成的物质 大部分具有抗菌或抗真菌的活性 生化诱导分析法(Biological induction analysis:BlA) 将Eco i lacZ连接在1噬菌体的PL启动子下,当DNA损伤时,诱发入阻遏蛋白 C1分解,PL启动子启动/acZ基因转录,表达出B-半乳糖苷酶;测定-半乳糖苷酶 活性,可检测能损伤DNA的抗肿瘤药物的存在。 3、酶抑制剂产生菌的分离 4、生长因子产生菌的分离 第三节菌种选育 一、自然选育 在生产过程中,不经过人工处理,利用菌种的自发突变而进行菌种筛选的过程叫 自然选育。 自然选育的一般程序:制备单孢子(单细胞)悬液+适当稀释+在固体平板上分 离+挑取部分单菌落进行生产能力测定+经反复筛选以确定生产能力更高的菌株替代 原来的菌株自然选育的优缺点:自然选育简单易行,可以达到纯化菌种、防止菌种衰 退、稳定生产、提高产量等目的。自然选育的最大缺点是效率低、进展慢,很难使生 产水平大幅度提高。 二、诱变育种 诱变育种就是人为地利用物理或化学等因素,使诱变对象细胞内的遗传物质发生 变化,引起突变,并通过筛选获得符合要求的变异菌株的一种育种方法。 1、出发菌株的选择 选择时注意以下几点:1)选择对诱变剂敏感性强、变异幅度大的菌株作为出发菌 株。2)最好选用已经过生产选育的自发突变菌株。3)采用具有有利性状的菌株作为
4、抑菌圈法 常用于抗生素产生菌的分离筛选 工具菌采用抗生素的敏感菌 六、随机分离方法 1、抗生素产生菌的分离 抑菌圈法、扩散法、生物自显影法等 试验菌的选择是关键(关系到灵敏度、活性、抗菌谱等) 采用专一性强的筛选技术也是检出新抗生素的有效方法 主要是利用抗生素作用机制相关的酶、酶抑制剂、激活剂等建立的筛选技术。 2、抗肿瘤药物产生菌的分离 临床上有效的抗肿瘤药物大多是直接作用于核酸或抑制核酸生物合成的物质 大部分具有抗菌或抗真菌的活性 生化诱导分析法(Biological induction analysis; BIA) 将 E.coli lacZ 连接在 l噬菌体的 PL 启动子下,当 DNA 损伤时,诱发 阻遏蛋白 CI 分解,PL 启动子启动 lacZ 基因转录,表达出 -半乳糖苷酶;测定 -半乳糖苷酶 活性,可检测能损伤 DNA 的抗肿瘤药物的存在。 3、酶抑制剂产生菌的分离 4、生长因子产生菌的分离 第三节 菌种选育 一、自然选育 在生产过程中,不经过人工处理,利用菌种的自发突变而进行菌种筛选的过程叫 自然选育。 自然选育的一般程序:制备单孢子(单细胞)悬液→适当稀释→在固体平板上分 离→挑取部分单菌落进行生产能力测定→经反复筛选以确定生产能力更高的菌株替代 原来的菌株自然选育的优缺点:自然选育简单易行,可以达到纯化菌种、防止菌种衰 退、稳定生产、提高产量等目的。自然选育的最大缺点是效率低、进展慢,很难使生 产水平大幅度提高。 二、诱变育种 诱变育种就是人为地利用物理或化学等因素,使诱变对象细胞内的遗传物质发生 变化,引起突变,并通过筛选获得符合要求的变异菌株的一种育种方法。 1、出发菌株的选择 选择时注意以下几点:1)选择对诱变剂敏感性强、变异幅度大的菌株作为出发菌 株。2)最好选用已经过生产选育的自发突变菌株。3)采用具有有利性状的菌株作为