种的来源 第二章:菌种的来源 微生物的特性及工业微生物的要求 些工业化产品生产菌种的特点 口自然界中有目的微生物分离的原则 菌种选育、分子育种 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc
http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 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 菌种的来源
种的来源 心微生物的特性及工业微生物的要求 第一节微生物的特性及工业微生物的要求 、微生物的特性 口有些微生物能在厌氧的条件下生长 口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 口有些微生物能进行复杂的代谢 口有些微生物能利用较复杂的化合物 口有些微生物能在极端的环境下生长 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc
http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 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 菌种的来源 ❖微生物的特性及工业微生物的要求
种的来源 心微生物的特性及工业微生物的要求 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 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc
http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 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 菌种的来源 ❖微生物的特性及工业微生物的要求
种的来源 令已工业化产品皱产的介绍 第二节已工业化产品生产菌的介绍 、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: 放线菌(链霉素 四环素;红霉素 真菌(青霉素、头孢等) 等) 一些产芽孢的细菌 植物或动物来源 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc
http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 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 菌种的来源 ❖已工业化产品生产菌的介绍
种的来源 令已工业化产品产酋的介绍 二、氨基酸生产有关的微生物 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: 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。 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc
http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 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： 菌种的来源 ❖已工业化产品生产菌的介绍
种的来源 令已工业化产品皱产的介绍 天冬氨酸 EAK 天冬氨酰磷酸 天冬氨酸半醛 PS HD AK:天冬氨酸激酶 氢吡啶二羧酸 高丝氨酸 HT HK 酸/乙高丝氨酸Q暗丝HD:高丝氨酸脱氢酶 蛋氨酸 苏氨酸 TD 反馈控制 HI:高丝氨酸转乙酰酶 异亮氨酸 中优先合成 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 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc
http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 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 菌种的来源 ❖已工业化产品生产菌的介绍
种的来源 令已工业化产品皱产的介绍 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:棒杆菌属,短杆菌属、节杆菌属或小 杆菌属的棒型细菌 其它氨基酸生产菌: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 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc
http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 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 菌种的来源 ❖已工业化产品生产菌的介绍
种的来源 令已工业化产品产酋的介绍 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一淀粉酶:黑曲霉、米曲霉、米根酶、枯草牙孢杆菌 和地衣牙孢杆菌 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc
http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 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 菌种的来源 ❖已工业化产品生产菌的介绍
种的来源 令已工业化产品皱产的介绍 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 口生长迅速、蛋白产量高; 口表达蛋白的纯化、分离及分析快速; 口外源基因的导入相对容易; 口已建立了整套表达理论及技术 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc
http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc 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. 菌种的来源 ❖已工业化产品生产菌的介绍
种的来源 令已工业化产品皱产的介绍 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。 http://biotech.ecust.educn/jpkc/fgc
http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc (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。 菌种的来源 ❖已工业化产品生产菌的介绍