工业微生物菌种的选育、保藏与培养
自然环境中的微生物是混杂生长的,要想得到生产某一目的产物的野生菌株,就需要采取一定的方法将它们分离出来。菌株分离(separatio
)就是将混杂着各种微生物的样品按照实际需要和菌株的特性采取迅速、准确、有效的方法对它们进行分离、筛选,进而得到所需微生物的过程。菌株分离和筛选是获得目的菌种的两个重要环节。菌株的分离要根据生产实际需要、目的代谢产物的性质、可能产生所需目的产物的微生物种类、微生物的分布、理化特性及生活环境等,设计选择性高的分离方法,才能快速地从环境或混杂了多种微生物样品中获得所需菌种。筛选方法也很重要,在设计筛选方案时有两点必须注意,即所采用方法的选择性和灵敏度。微生物细胞内含物及其周围的培养基成分非常复杂,目标产物往往又含量极低。因此,需要建立灵敏度高、快速、专一性强的检测方法。菌种收集和筛选途径:(1)向菌种保藏机构索取有关的菌株,从中筛选所需菌株。(2)由自然界采集样品,如土壤、水、动植物体等,从中进行分离筛选。(3)从一些发酵制品中分离目的菌株,如从酱油中分离蛋白酶产生菌,从酒醪中分离淀粉酶或糖化酶的产生菌等。该类发酵制品经过长期的自然选择,具有悠久的历史,从这些传统产品中容易筛选到理想的菌株。发酵工业对菌种的要求如下:①能在廉价原料制成的培养基上生长,且生成目的产物产量高、易于回收;②生长较快,发酵周期短;③培养条件易于控制;④抗噬菌体及杂菌污染的能力强;⑤菌种不易变异退化,以保证发酵生产和产品质量的稳定;⑥对放大设备的适应性强;⑦菌种不是病原菌,不产生任何有害的生物活性物质和毒素。菌种筛选主要步骤:调查研究及查阅充分的资料↓设计实验方案↓确定采集样品的生态环境采样↓确定特定的增殖条件增殖培养↓确定特殊的选择培养基及可能的↓定性或半定量快速检出法平板分离↓原种斜面↓确定发酵培养基础条件筛选↓初筛(1株1瓶)↓复筛(1株3~5瓶)↓结合初步工艺条件摸索再复筛(1株3~5瓶)↓3~5株↓单株纯种分离↓生产性能试验及毒性试验菌种鉴定
一、菌种的分离筛选一)样品采集与预处理
总的原则是:样品的来源越广泛,获得新菌种的可能性越大。特别是在一些极端的环境中,如高温、高压、高盐等极端环境中,可找到能适应苛刻环境压力的微生物类群。1、从土壤中采样土壤由于具备了微生物所需的营养、空气和水分,是微生物最集中的地方。从土壤r