文档介绍：第二章:菌种的来源
微生物的特性及工业微生物的要求
一些工业化产品生产菌种的特点
自然界中有目的微生物分离的原则
菌种选育、分子育种
第一节微生物的特性及工业微生物的要求
一、微生物的特性
有些微生物能在厌氧的条件下生长
有些微生物能够利用简单的有机物和无机物满足自身
的生长
有些微生物能进行复杂的代谢
有些微生物能利用较复杂的化合物
有些微生物能在极端的环境下生长
二:工业化菌种的要求
能够利用廉价的原料,简单的培养基,大量高效地合成
产物
有关合成产物的途径尽可能地简单,或者说菌种改造的
可操作性要强
遗传性能要相对稳定
不易感染它种微生物或噬菌体
产生菌及其产物的毒性必须考虑(在分类学上最好与致病
菌无关)
生产特性要符合工艺要求
放线菌(链霉素四环素;红霉素等)
真菌(青霉素、头孢等)
一些产芽孢的细菌
植物或动物来源
一、抗生素生产有关的微生物
抗生素是次级代谢产物,需要生物体进行复杂的代谢,目前发现的生物来源如下:
第二节已工业化产品生产菌的介绍
二、氨基酸生产有关的微生物
代谢控制发酵:用人工诱变的方法,有意识地改变微生物的代谢途径,最大限度地积累产物,这种发酵形象地称为代谢控制发酵,最早在氨基酸发酵中得到成功应用。
50, 60年代以氨基酸发酵为代表的代谢控制发酵,是发酵工业发展历史上的一个转折点:
HD:高丝氨酸脱氢酶
黄色短杆菌中赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸和异亮氨酸的合成调节机制
HT:高丝氨酸转乙酰酶
AK:天冬氨酸激酶
氨基酸生产菌的要求:
代谢途径比较清楚,
代谢途径比较简单
谷氨酸发酵的菌种:
其它氨基酸生产菌:
棒杆菌属,短杆菌属、节杆菌属或小
杆菌属的棒型细菌
常规菌种一般也是以谷氨酸生产菌选育而成;工程菌,大肠杆菌,枯草芽孢杆菌
三、食品酶制剂生产有关的微生物
开发一个新酶,都要经过一系列研究的毒理试验。关于食品用酶,美国需要得到FDA的批准。目前已同意使用的仅仅少数微生物能用于生产食品用酶。
α—淀粉酶:黑曲霉、米曲霉、米根酶、枯草牙孢杆菌
和地衣牙孢杆菌
三、常用的基因表达系统
(一)原核生物:大肠杆菌(1977年Boyer)、枯草牙胞杆菌
沙门氏菌
生长迅速、蛋白产量高;
表达蛋白的纯化、分离及分析快速;
外源基因的导入相对容易;
已建立了整套表达理论及技术.
(二) 真核细胞表达系统
酵母(既是微生物又是真核细胞)
生长迅速,营养要求不高,易培养;
安全性好;
比哺乳动物细胞操作简单;
具有一定的修饰蛋白的能力。