微生物工程教案 李正鹏 安徽科技学院生物技术教研室 2011年9月 课程介绍
微生物工程教案 李 正 鹏 安徽科技学院生物技术教研室 2011 年 9 月 课 程 介 绍
微生物工程为生物技术专业的专业必修课,作为微生物学、 生物化学、物理化学、化工原理和生化技术等课程的后续课程, 它是应用微生物为工业大规模生产服务的一门综合性工程技术, 对传统产业的改造和新兴产业的形成将发挥重要作用,并对人类 社会产生深远的影响。 本课程采用科学出版社出版、曹军卫主编的“21世纪高等院 校教材”《微生物学工程》,代表了国内微生物教材的最高水平, 充分体现了学科发展的最新成果,结构紧凑、条理性强 参考文献目录 教材 《微生物学工程》21世纪高等院校教材,曹军卫马辉文主编,科学出版 社,2007 参考书 1、《微生物工程》吴松刚主编,科学出版社;20042、《微生物工程工 艺原理》姚汝华主编,华南理工大学出版社,2002 3、《新编生物工艺学》(上、下册)俞俊棠、唐孝宣主编,化工工业 出版社,2004 4、《生物工艺原理》贺小贤主编,化学工业出版社,2003 5、《微生物工程》焦瑞身主编,化学工业出版社,2003 6、《发酵设备》高孔荣主编,中国轻工业出版社,1991 微生物工程理论教学内容时数分配表
微生物工程为生物技术专业的专业必修课,作为微生物学、 生物化学、物理化学、化工原理和生化技术等课程的后续课程, 它是应用微生物为工业大规模生产服务的一门综合性工程技术, 对传统产业的改造和新兴产业的形成将发挥重要作用,并对人类 社会产生深远的影响。 本课程采用科学出版社出版、曹军卫主编的“21 世纪高等院 校教材”《微生物学工程》,代表了国内微生物教材的最高水平, 充分体现了学科发展的最新成果,结构紧凑、条理性强 参考文献目录 教 材 《微生物学工程》 21 世纪高等院校教材,曹军卫 马辉文主编,科学出版 社,2007 参考书 1、《微生物工程》 吴松刚主编,科学出版社;20042、《微生物工程工 艺原理》 姚汝华主编,华南理工大学出版社,2002 3、《新编生物工艺学》(上、下册) 俞俊棠、唐孝宣主编,化工工业 出版社,2004 4、《生物工艺原理》贺小贤主编,化学工业出版社,2003 5、《微生物工程》 焦瑞身主编,化学工业出版社,2003 6、《发酵设备》 高孔荣主编,中国轻工业出版社,1991 微生物工程理论教学内容时数分配表
章节 讲课内容 学时 第一章绪 1 第二章菌种与扩大培养 5 第三章微生物的代谢调控与代谢工程 4 第四章发酵原料与培养基制备 2 第五章发酵工艺控制 4 第六章发酵过程参数检测 第七章微生物工程下游概论 6 第八章微生物工程生产设备 4 第九章发酵实例 6
章 节 讲 课 内 容 学 时 第一章 绪 论 1 第二章 菌种与扩大培养 5 第三章 微生物的代谢调控与代谢工程 4 第四章 发酵原料与培养基制备 2 第五章 发酵工艺控制 4 第六章 发酵过程参数检测 2 第七章 微生物工程下游概论 6 第八章 微生物工程生产设备 4 第九章 发酵实例 6
第一章绪论 一、目的要求 要求学生掌握微生物工程的概念及国民经济中的作用。 二、基本内容 1.微生物工程的概念 2微生物工程的地位位及作用 3.微生物反应过程的特点 4.微生物工程的发展简史 5.微生物的应用及面临的挑战 三、重点内容 微生物工程的发展历程,地位与作用,微生物反应特点。 四、教学方法 应用多媒体讲授 一、微生物工程的概念 利用微生物的特定性状和功能,通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于 工业化生产的技术体系;是将传统发酵与现代DA重组、细胞融合、分子修饰和改造 等新技术结合并发展起来的现代发酵技术。 二、微生物工程的地位与作用 生物技术(biotechnology)是21世纪高新技术革命的核心内容,生物技术产业将 是21世纪的支柱产业:生物技术在迎接人口、资源、能源、食物、环境等五大危机的 挑战中将大显身手。许多国家都将生物技术确定为增强国力和经济发展的关键技术之 一。4大支柱:微生物工程、细胞工程、基因工程、酶工程 微生物工程是生物技术的重要组成和基础,是生物技术产业化的重要环节。它将 微生物学、生物化学和化学工程的基本原理有机结合起来,广泛而深入地揭示了发酵 过程的本质。 三、微生物反应过程的特点 一)优点: 与化学工程相比,微生物反应过程有以下特点: 常温常压下进行,操作条件温和,不需考虑防爆问题,一种设备具有多种用途。 原料以碳水化合物为主,不含有毒物质 3、生产过程是以生命体的自动调节方式进行的,因此多个反应就象一个反应一样,可 在单一设备(发酵罐)中进行
第一章 绪 论 一、目的要求 要求学生掌握微生物工程的概念及国民经济中的作用。 二、基本内容 1.微生物工程的概念 2.微生物工程的地位位及作用 3.微生物反应过程的特点 4.微生物工程的发展简史 5.微生物的应用及面临的挑战 三、重点内容 微生物工程的发展历程,地位与作用,微生物反应特点。 四、教学方法 应用多媒体讲授 一、微生物工程的概念 利用微生物的特定性状和功能,通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于 工业化生产的技术体系;是将传统发酵与现代 DNA 重组、细胞融合、分子修饰和改造 等新技术结合并发展起来的现代发酵技术。 二、微生物工程的地位与作用 生物技术 (biotechnology)是 21 世纪高新技术革命的核心内容,生物技术产业将 是 21 世纪的支柱产业;生物技术在迎接人口、资源、能源、食物、环境等五大危机的 挑战中将大显身手。许多国家都将生物技术确定为增强国力和经济发展的关键技术之 一。4 大支柱:微生物工程、细胞工程、基因工程、酶工程 微生物工程是生物技术的重要组成和基础,是生物技术产业化的重要环节。它将 微生物学、生物化学和化学工程的基本原理有机结合起来,广泛而深入地揭示了发酵 过程的本质。 三、微生物反应过程的特点 一)优点: 与化学工程相比,微生物反应过程有以下特点: 常温常压下进行,操作条件温和,不需考虑防爆问题,一种设备具有多种用途。 原料以碳水化合物为主,不含有毒物质。 3、生产过程是以生命体的自动调节方式进行的,因此多个反应就象一个反应一样,可 在单一设备(发酵罐)中进行
4、能容易地生产复杂的高分子化合物,如酶、光学活性体等。 5、能高度选择性地进行复杂化合物在特定部位反应,如氧化、还原、官能团导入等。 6、生产产品的生物体本身也是发酵产物,富含维生素、蛋白质、酶等有用物质;除特 殊情况外,培养液一般不会对人和动物造成危害。 7、生产过程中需要注意防止杂菌污染,尤其是噬菌体的侵入,以免造成很大的危害 8、通过微生物菌种改良,能够利用原有设备使生产飞跃上升。 发酵过程的这些特性决定了微生物工程的种种优点,使得微生物工程成为生物技 术的核心之一而受到广泛重视。 二)发酵过程中尚存在的问题: 1、底物不能完全转化成目的产物,副产物的产生不可避免,因而造成提取和精制困难, 这是目前发酵行业下游操作落后的原因之一。 2、微生物反应是活细胞的反应,产物的获得除受环境因素影响外,也受细胞内因素的 影响,且菌体易发生变异。3、原料是农副产品,虽然价廉,但质量波动较大。 4、生产前准备工作量大,花费高,相对化学反应而言,反应器效率低。 5、通常底物浓度不能过高,且要在无杂菌污染情况下进行。 6、发酵废水常具有较高的BO0和C00,需处理后排放。 四、微生物工程发展简史 1、传统的微生物发酵技术 一天然发酵 几千年;酒(古埃及 公元前4000-3000年;龙山文化4200年)、啤酒、 黄酒、酱油、泡菜等 2、第一代微生物发酵技术一 一纯培养技术 Louis Pasteur 微生物引起发酵;酒精发酵由酵母引起 Eduard Buchner 酒化晦 Robert Koch 发明了固体培养基;建立了纯培养技术 人为控制发酵过程:O酒精、丙酮、丁醇、有机酸等(主厌氧发酵;初级代谢产 物) 3、第二代(近代)微生物发酵技术 一深层培养技术 出现于20世纪40年代,以抗生素的生产为标志:青霉素的发现与大量需求 表面培养法(surface cultures))效价40U/mL,纯度20%,收率30% 深层培养技术(submerged fermentation) 机械搅拌通气发酵 链需素、气霜素、金霜素、十霜素、四环素等 抗生素工业的发展促进了其他发酵产品的出现,如氨基酸发酵工业好氧发酵,初 级,次级代谢产物 4、第三代发酵技术一 一微生物工程 DNA重组技术、原生质体融合技术等应用 1982,第一个基因工程产品一利用工程菌生产的人胰岛素问世 现有许多种类的产品
4、能容易地生产复杂的高分子化合物,如酶、光学活性体等。 5、能高度选择性地进行复杂化合物在特定部位反应,如氧化、还原、官能团导入等。 6、生产产品的生物体本身也是发酵产物,富含维生素、蛋白质、酶等有用物质;除特 殊情况外,培养液一般不会对人和动物造成危害。 7、生产过程中需要注意防止杂菌污染,尤其是噬菌体的侵入,以免造成很大的危害。 8、通过微生物菌种改良,能够利用原有设备使生产飞跃上升。 发酵过程的这些特性决定了微生物工程的种种优点,使得微生物工程成为生物技 术的核心之一而受到广泛重视。 二)发酵过程中尚存在的问题: 1、底物不能完全转化成目的产物,副产物的产生不可避免,因而造成提取和精制困难, 这是目前发酵行业下游操作落后的原因之一。 2、微生物反应是活细胞的反应,产物的获得除受环境因素影响外,也受细胞内因素的 影响,且菌体易发生变异。3、原料是农副产品,虽然价廉,但质量波动较大。 4、生产前准备工作量大,花费高,相对化学反应而言,反应器效率低。 5、通常底物浓度不能过高,且要在无杂菌污染情况下进行。 6、发酵废水常具有较高的 BOD 和 COD,需处理后排放。 四、微生物工程发展简史 1、传统的微生物发酵技术——天然发酵 几千年; 酒(古埃及 公元前 4000 – 3000 年; 龙山文化 4200 年)、啤酒、 黄酒、酱油、泡菜等 2、第一代微生物发酵技术 ——纯培养技术 Louis Pasteur 微生物引起发酵;酒精发酵由酵母引起 Eduard Buchner 酒化酶 Robert Koch 发明了固体培养基;建立了纯培养技术 人为控制发酵过程:Ø 酒精、丙酮、丁醇、有机酸等(主厌氧发酵;初级代谢产 物) 3、第二代(近代)微生物发酵技术——深层培养技术 出现于 20 世纪 40 年代,以抗生素的生产为标志:青霉素的发现与大量需求 表面培养法(surface cultures) 效价 40U/mL,纯度 20%,收率 30% 深层培养技术(submerged fermentation) ——机械搅拌通气发酵 链霉素、氯霉素、金霉素、土霉素、四环素等 抗生素工业的发展促进了其他发酵产品的出现,如氨基酸发酵工业好氧发酵,初 级、次级代谢产物 4、第三代发酵技术——微生物工程 DNA 重组技术、原生质体融合技术等应用 1982,第一个基因工程产品——利用工程菌生产的人胰岛素问世 现有许多种类的产品
五、微生物工程的应用 一)微生物工程应用领域 1、在食品工业的应用 微生物技术最早开发应用的领域,至今产量和产值仍占微生物工程的首位 食品加工:单细胞蛋白(酵母、真菌等) 含醇饮料:葡萄酒、黄酒、白酒、啤酒、白兰地、威士忌 发酵乳制品:奶酪、酸奶 调味品:味精、肌苷酸、酱油、醋等 2、在医药卫生中的应用 抗生素:6000余种 青霉素、金霉素、四环素、链霉素、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、螺旋霉素、 头孢霉素等 氨基酸: 可发酵生产的有谷、赖、丙、组、异亮、亮、苯丙、脯、苏、色、酪、缬、瓜、 鸟氨酸 维生素:VB2、VB12、Vc、VA、VD等 生物制品:亚单位疫苗、重组疫苗、DNA疫苗等 酶抑制剂:棒酸(可抑制b内酰胺酶对青霉素的破坏) ā-淀粉梅的抑制剂可治疗糖尿病 胆固醇抑制剂可治疗高血压高血脂 3、在轻工业中的应用糖酶:a一淀粉酶、b淀粉酶、异淀粉酶、葡萄糖异构酶、半乳糖 酶、纤维素酶等 蛋白酶:碱性蛋白酶(洗涤剂、皮革鞣化、啤酒去浊) 酸性蛋白酶(饮料、制蛋白水解物) 中性蛋白酶(皮革脱毛、蚕丝脱胶、蛋白胨制备) 果胶酶:果汁果酒澄清、苎麻脱胶 脂肪酶:分解脂肪为脂肪酸和甘油 凝乳酶:制干酪 氨基酰化酶、甘露聚糖酶等4、在化工能源中的应用 醇及溶剂:乙醇、甘油、异丙醇、丙酮、丁醇、丁二醇等 有机酸:醋酸、丙酸、乳酸、琥珀酸、苹果酸、衣康酸、水杨酸等 多糖:黄原胶、海藻糖等 清洁能源:氢气、微生物燃料电池等 5、在农业中的应用 生物农药:杀虫剂(Bt、白僵菌、病毒、微孢子虫) 防治植物病害(假单孢菌、木霉、弱病毒、庆丰霉素) 生物除草剂:利用杂草的病原微生物 生物增产剂:根瘤菌、蓝细菌、钾细菌、磷细菌等
五、微生物工程的应用 一)微生物工程应用领域 1、在食品工业的应用 微生物技术最早开发应用的领域,至今产量和产值仍占微生物工程的首位 食品加工:单细胞蛋白(酵母、真菌等) 含醇饮料:葡萄酒、黄酒、白酒、啤酒、白兰地、威士忌 发酵乳制品:奶酪、酸奶 调味品:味精、肌苷酸、酱油、醋等 2、在医药卫生中的应用 抗生素:6000 余种 青霉素、金霉素、四环素、链霉素、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、螺旋霉素、 头孢霉素等 氨基酸: 可发酵生产的有谷、赖、丙、组、异亮、亮、苯丙、脯、苏、色、酪、缬、瓜、 鸟氨酸 维生素:VB2 、VB12、Vc、VA、VD 等 生物制品:亚单位疫苗、重组疫苗、DNA 疫苗等 酶抑制剂: 棒酸(可抑制 b-内酰胺酶对青霉素的破坏) α-淀粉酶的抑制剂可治疗糖尿病 胆固醇抑制剂可治疗高血压高血脂 3、在轻工业中的应用糖酶:a-淀粉酶、b-淀粉酶、异淀粉酶、葡萄糖异构酶、半乳糖 酶、纤维素酶等 蛋白酶:碱性蛋白酶(洗涤剂、皮革鞣化、啤酒去浊) 酸性蛋白酶(饮料、制蛋白水解物) 中性蛋白酶(皮革脱毛、蚕丝脱胶、蛋白胨制备) 果胶酶:果汁果酒澄清、苎麻脱胶 脂肪酶:分解脂肪为脂肪酸和甘油 凝乳酶:制干酪 氨基酰化酶、甘露聚糖酶等 4、在化工能源中的应用 醇及溶剂:乙醇、甘油、异丙醇、丙酮、丁醇、丁二醇等 有机酸:醋酸、丙酸、乳酸、琥珀酸、苹果酸、衣康酸、水杨酸等 多糖:黄原胶、海藻糖等 清洁能源:氢气、微生物燃料电池等 5、在农业中的应用 生物农药:杀虫剂(Bt、白僵菌、病毒、微孢子虫) 防治植物病害(假单孢菌、木霉、弱病毒、庆丰霉素) 生物除草剂:利用杂草的病原微生物 生物增产剂:根瘤菌、蓝细菌、钾细菌、磷细菌等
6、在环境保护中的作用 污水处理(厌气法、好气法) 7、在高技术领域中的应用 基因工程的各种工具酶等 二)微生物工程产品类型: 1、微生物菌体的发酵 SCP、药用真菌(冬虫夏草、茯苓等) 生物防治制剂(如苏云金杆菌) 活性乳制剂 细胞的生长与产物的积果成平行关系,生长速率最大的时期也是产物合成最高阶段。 2、微生物酶发酵 各种酶制剂:糖化酶、氨基酰化酶(DL氨基酸光学拆分)、蛋白酶、脂肪酶等 3、微生物代谢产物发酵 初级代谢产物: 与菌体生长相伴随的产物;氨基酸、核苷酸、维生素、有机酸、溶剂 菌体对其合成反馈控制严密,一般不村量积累 次级代谢产物: 与菌体生长不相伴随,以初级代谢产物为原料而合成合成:抗生素、生物碱、毒 素、胞外多糖等;结构常较复杂对环境条件敏感;微生物的生物转化 利用微生物细胞的一种或几种酶,作用于一些化合物的特定部位(基团),使它 转变成结构相类似但具有更大经济价值的化合物。 转化的最终产物并不是微生物细胞利用营养物质经细胞代谢产生,而是微生物 细胞的酶或酶系作用于底物的某一部位,进行特定部位的化学反应而形成。 反应最显著的特点是特异性强,包括反应特异性、结构位置特异性,立体特异性 e.g甾体转化: 5、微生物特殊机能的利用 利用微生物消除环境污染 金属浸沥回收 利用基因工程菌开拓发酵工程新领域 六、微生物工程面临的挑战和发展趋向 一)面临的挑战 1、化学合成工业的竞争 有机溶剂,如丙酮丁醇发酵法产品所占份额已很少。 当然也有多种原来通过化工合成的产品逐渐被发酵法所取代,如乳酸 2、农业生物工程的冲击 转基因植物中表达生产PHB、抗体、药物、植酸酶(将饲料中的有机磷转变为动物 可以利用的形式,减少粪便中的磷,降低饲养场地区的污染)等
6、在环境保护中的作用 污水处理(厌气法、好气法) 7、在高技术领域中的应用 基因工程的各种工具酶等 二)微生物工程产品类型: 1、微生物菌体的发酵 SCP、药用真菌(冬虫夏草、茯苓等) 生物防治制剂(如苏云金杆菌) 活性乳制剂 细胞的生长与产物的积累成平行关系,生长速率最大的时期也是产物合成最高阶段。 2、微生物酶发酵 各种酶制剂:糖化酶、氨基酰化酶(DL 氨基酸光学拆分)、蛋白酶、脂肪酶等 3、微生物代谢产物发酵 初级代谢产物: 与菌体生长相伴随的产物;氨基酸、核苷酸、维生素、有机酸、溶剂 菌体对其合成反馈控制严密,一般不过量积累 次级代谢产物: 与菌体生长不相伴随,以初级代谢产物为原料而合成合成:抗生素、生物碱、毒 素、胞外多糖等;结构常较复杂对环境条件敏感;微生物的生物转化 利用微生物细胞的一种或几种酶,作用于一些化合物的特定部位(基团),使它 转变成结构相类似但具有更大经济价值的化合物。 转化的最终产物并不是微生物细胞利用营养物质经 细胞代谢产生,而是微生物 细胞的酶或酶系作用于底物的某一部位,进行特定部位的化学反应而形成。 反应最显著的特点是特异性强,包括反应特异性、结构位置特异性、立体特异性 e.g 甾体转化: 5、微生物特殊机能的利用 利用微生物消除环境污染 金属浸沥回收 利用基因工程菌开拓发酵工程新领域 六、微生物工程面临的挑战和发展趋向 一)面临的挑战 1、化学合成工业的竞争 有机溶剂,如丙酮丁醇发酵法产品所占份额已很少。 当然也有多种原来通过化工合成的产品逐渐被发酵法所取代,如乳酸 2、农业生物工程的冲击 转基因植物中表达生产 PHB、抗体、药物、植酸酶(将饲料中的有机磷转变为动物 可以利用的形式,减少粪便中的磷,降低饲养场地区的污染)等
二)微生物工程发展趋向 1、提高现有微生物发酵工业水平 2、利用重组DNA技术 3、开拓极端酶 七、微生物工程的内容 微生物工程基本上可分为发和提取两部分 发酵部分也称发酵工程,是微生物反应过程;提取部分也称后处理,或下游加工 技术 虽然微生物工业生产以发酵为主,发酵的好坏是整个生产的关键,但后处理在发 酵生产中也占有重要的地位
二)微生物工程发展趋向 1、提高现有微生物发酵工业水平 2、利用重组 DNA 技术 3、开拓极端酶 七、微生物工程的内容 微生物工程基本上可分为发酵和提取两部分 发酵部分也称发酵工程,是微生物反应过程;提取部分也称后处理,或下游加工 技术 虽然微生物工业生产以发酵为主,发酵的好坏是整个生产的关键,但后处理在发 酵生产中也占有重要的地位
第二章微生物工程菌种 一、目的要求 要求学生掌握高产菌种的获得方法 二、基本内容 1.发酵工业常用的菌种 2.菌种的来源 3.菌种的选育 4.菌种的保藏 三、重点内容 菌种分离原理方法;诱变育种、原生质体融合育种、杂交育种的原理及方法。微 四、教学方法 应用多媒体讲授 第一节发酵工业常用的微生物 一、发酵工业对微生物菌种的要求 尽管工业用微生物菌种多种多样,但作为大规模生产,选择菌种应遵循以下原则 1、能在廉价原料制成的培养基上迅速生长,并形成所需的代谢产物,产量高。 2、可以在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵,且所需酶活力高。 3、根据代谢控制的要求,选择单产高的营养缺陷型突变株或调节突变株或野生 菌株。 4、选育抗噬菌体能力强的菌株,使其不易感染噬菌体。 5、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。 6、菌种不是病原菌,不产生有害的生物活性物质和毒素,以保证安全。 二、发酵工业中常用微生物菌种 (一)细菌 1、枯草芽孢杆菌(Baci11 us subti1is) 分布广,常存在于枯草、土壤等,一般为腐生菌;制曲时,如果水分含量大,温 度较高,就容易造成枯草杆菌迅速繁殖;不仅消耗原料蛋白质和淀粉,而且生成刺眼 鼻的氨味,造成曲子发粘发臭,使制曲失败。能产生大量淀粉酶和蛋白酶 2、大肠杆菌(Escherichia co1 可利用大肠杆菌制取天冬氨酸、苏氨酸、缬氨酸等;大肠杆菌的谷氨酸脱羧酶在 工业上被用来进行谷氨酸的定量分析;基因工程的很好材料 3、乳酸杆菌(Lactobaci1 lus sp.) 革兰氏阳性,无芽孢,厌氧或兼性厌氧;
第二章 微生物工程菌种 一、目的要求 要求学生掌握高产菌种的获得方法 二、基本内容 1.发酵工业常用的菌种 2.菌种的来源 3.菌种的选育 4.菌种的保藏 三、重点内容 菌种分离原理方法;诱变育种、原生质体融合育种、杂交育种的原理及方法。微 四、教学方法 应用多媒体讲授 第一节 发酵工业常用的微生物 一、发酵工业对微生物菌种的要求 尽管工业用微生物菌种多种多样,但作为大规模生产,选择菌种应遵循以下原则: 1、能在廉价原料制成的培养基上迅速生长,并形成所需的代谢产物,产量高。 2、可以在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵,且所需酶活力高。 3、根据代谢控制的要求,选择单产高的营养缺陷型突变株或调节突变株或野生 菌株。 4、选育抗噬菌体能力强的菌株,使其不易感染噬菌体。 5、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。 6、菌种不是病原菌,不产生有害的生物活性物质和毒素,以保证安全。 二、发酵工业中常用微生物菌种 (一) 细菌 1、枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis) 分布广,常存在于枯草、土壤等,一般为腐生菌;制曲时,如果水分含量大,温 度较高,就容易造成枯草杆菌迅速繁殖;不仅消耗原料蛋白质和淀粉,而且生成刺眼 鼻的氨味,造成曲子发粘发臭,使制曲失败。能产生大量淀粉酶和蛋白酶 2、大肠杆菌 (Escherichia coli) 可利用大肠杆菌制取天冬氨酸、苏氨酸、缬氨酸等;大肠杆菌的谷氨酸脱羧酶在 工业上被用来进行谷氨酸的定量分析;基因工程的很好材料 3、乳酸杆菌 (Lactobacillus sp.) 革兰氏阳性,无芽孢,厌氧或兼性厌氧;
可生产乳酸;干酪的成熟、乳脂的酸化和腌菜、泡菜制作 4、丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutyleum) 芽孢卵形,中生或次端生,使芽孢囊膨大成梭状或鼓槌形 专性厌氧 发酵生产丙酮丁醇 5、肠膜状明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides) G中、微需氧至兼性厌氧,生长需要缬氨酸和谷氨酸 在蔗糖液中形成特征性葡聚糖黏液(2025C促使形成) 可生产葡聚糖;使糖汁变粘而无法加工,为糖厂有害菌 6、醋酸菌(Acetobacter) 不形成芽孢,G,好气性 分两群:1)只将乙醇氧化成醋酸 2)将产生的醋酸继续氧化成C02和水 可生产酷酸 7、棒状杆菌(Corynebacter ium 以葡萄糖为原料发酵产生酸,是谷氨酸而后其他氨基酸的高产菌 生产谷氨酸等;如北京棒杆菌AS1.299钝齿棒杆菌AS1.542 8、短杆菌(Brevibacter ium) 氨基酸、核苷酸工业生产中常用的菌种,也是酶法合成生产辅酶A的菌种 9、黄单胞菌(Xanthomonas) 细胞直杆状,G-,无芽孢,极生鞭毛 在含蔗糖的琼脂平板上形成圆形、边缘整齐、粘稠光滑的黄色菌落;液体培养形 成黄色粘稠的胶状物 一夹膜多糖,其黄色为一种水溶性色素 野油菜黄单胞菌(X.campestris)可以淀粉生产黄原胶(Xanthan gum. 10、假单胞菌(Pseudomonas) 能发酵生产维生素B12、丙氨酸、谷氨酸、葡萄糖酸、色素、果胶酶;也能进行类 固醇(甾体)转化;有些菌株可利用烃类生产单细胞蛋白。 (二)放线菌大多腐生,少数寄生:产生多种抗生素(60%以上),经济价值大 1、链霉菌属(Streptomyces) 灰色链霉菌(Streptomyces griseus)生产链霉素 龟裂链霉菌(Streptomyces rimosus) 菌落灰白色,表面后期有皱折,呈龟裂状;生产土霉素;金霉素链霉菌 (Streptomyces aureofaciens);在PDA培养基上生长时,基内菌丝产生金黄色色素; 生产金霉素 红霉素链霉菌(Streptomyces erythreus)产红霉素 2、小单胞菌属(Micromonospora) 与一般放线菌不同,菌丝体长入培养基内,不形成气生菌丝,而在基内菌丝体上 长出孢子梗,其顶端生一个球形、椭圆形孢子
可生产乳酸;干酪的成熟、乳脂的酸化和腌菜、泡菜制作。 4、丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutyleum) 芽孢卵形,中生或次端生,使芽孢囊膨大成梭状或鼓槌形 专性厌氧 发酵生产丙酮丁醇 5、肠膜状明串珠菌 (Leuconostoc mesenteroides) G+、微需氧至兼性厌氧,生长需要缬氨酸和谷氨酸 在蔗糖液中形成特征性葡聚糖黏液(20~25ºC 促使形成) 可生产葡聚糖;使糖汁变粘而无法加工,为糖厂有害菌 6、醋酸菌 (Acetobacter) 不形成芽孢,G-,好气性 分两群:1)只将乙醇氧化成醋酸 2)将产生的醋酸继续氧化成 CO2 和水 可生产醋酸 7、棒状杆菌 (Corynebacterium) 以葡萄糖为原料发酵产生酸,是谷氨酸而后其他氨基酸的高产菌 生产谷氨酸等;如北京棒杆菌 AS1.299 钝齿棒杆菌 AS1.542 8、短杆菌 (Brevibacterium) 氨基酸、核苷酸工业生产中常用的菌种,也是酶法合成生产辅酶 A 的菌种 9、黄单胞菌 (Xanthomonas) 细胞直杆状,G-,无芽孢,极生鞭毛 在含蔗糖的琼脂平板上形成圆形、边缘整齐、粘稠光滑的黄色菌落;液体培养形 成黄色粘稠的胶状物——夹膜多糖,其黄色为一种水溶性色素 野油菜黄单胞菌(X. campestris) 可以淀粉生产黄原胶(Xanthan gum) 10、假单胞菌 (Pseudomonas) 能发酵生产维生素 B12、丙氨酸、谷氨酸、葡萄糖酸、色素、果胶酶;也能进行类 固醇(甾体)转化;有些菌株可利用烃类生产单细胞蛋白。 (二)放线菌大多腐生,少数寄生; 产生多种抗生素(60%以上),经济价值大 1、链霉菌属 (Streptomyces ) 灰色链霉菌(Streptomyces griseus) 生产链霉素 龟裂链霉菌 (Streptomyces rimosus) 菌落灰白色,表面后期有皱折,呈龟裂状;生产土霉素;金霉素链霉菌 (Streptomyces aureofaciens);在 PDA 培养基上生长时,基内菌丝产生金黄色色素; 生产金霉素 红霉素链霉菌 (Streptomyces erythreus) 产红霉素 2、小单胞菌属 (Micromonospora) 与一般放线菌不同,菌丝体长入培养基内,不形成气生菌丝,而在基内菌丝体上 长出 孢子梗,其顶端生一个球形、椭圆形孢子