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如何篩選微生物工業

發布時間:2022-09-18 05:36:19

① 任選一種感興趣的重要工業微生物發酵產品,利用已學的理論知識,試述該生產菌株的篩選方案。幫幫忙,謝謝

選一種你感興趣的微生物,比如說分解石油的,或者能源微生物等,以分解石油的為例,
首先:自然篩選,從石油污染的水源或者不同石油濃度培養的微生物中分離,篩選。查找資料,看看那種微生物可能分解石油,是細菌,桿菌,黴菌還是什麼,有針對性地根據微生物的大小,培養特點,抗性等分離得到基礎分解石油的微生物,在培養基上進行但菌落的分離
之後:建立行之有效的檢測機制,例如可以以石油分解率為指標等
第三:誘變育種,將上述基礎微生物進行誘變,可採用化學誘變,放射性誘變等方法,之後挑取每一個單菌落進行檢測
第四:基因育種,通過查找文獻的方法找到控制分解石油的基因進行分子克隆重組,如果沒有該功能基因的報道,亦可以自己分離,方法是採用SSH等表達差異分析方法,找到你誘變出來的優秀菌株與突變菌株的差異基因片段,分析該差異基因片段的可能功能,找出可能的功能基因,同樣進行表達載體的構建,轉化基礎菌株,看看是否能夠提高分解速度
第五:代謝調控育種:根據分解石油可能的代謝網路,加入抑制劑等打斷該菌其他的代謝途徑,促進分解石油的代謝途徑,同時研究最佳的分解石油的溫度,PH,所需離子等條件
我不是專業的,你大致的看一下,希望有幫助

② 功能微生物篩選過程及應用價值

菌株分離(separation)就是將一個混雜著各種微生物的樣品通過分離技術區分開,並按照實際要求和菌株的特性採取迅速、准確、有效的方法對他們進行分離、篩選,進而得到所需微生物的過程。菌株分離、篩選(screening)雖為兩個環節,但卻不能絕然分開,因為分離中的一些措施本身就具有篩選作用。工業微生物產生菌的篩選一般包括兩大部分:一是從自然界分離所需要的菌株,二是把分離到的野生型菌株進一步純化並進行代謝產物鑒別。 ? {cF'RB.
在實驗工作中,為使篩選達到事半功倍的效果,總的說來可從以下幾個途徑進行收集和篩選: 4jis\W}%L3
(1)向菌種保藏機構索取有關的菌株,從中篩選所需菌株。 ^5u} 
(2)由自然界採集樣品,如土壤、水、動植物體等,從中進行分離篩選。 O|%><I?I
(3)從一些發酵製品中分離目的菌株,如從醬油中分離蛋白酶產生菌,從酒醪中分離澱粉酶或糖化酶的產生菌等。該類發酵製品經過長期的自然選擇,具有悠久的歷史,從這些傳統產品中容易篩選到理想的菌株。 rN$_(%m_N
菌株的分離和篩選一般可分為采樣、富集、分離、產物鑒別幾個步驟。 8*4X%a=O f
第一節 含微生物樣品的採集 Q?7U iTZ
自然界含菌樣品極其豐富,土壤、水、空氣、枯枝爛葉、植物病株、爛水果等都含有眾多微生物,種類數量十分可觀。但總體來講土壤樣品的含菌量最多。 G+^HZ4jg
一、從土壤中采樣 $0D]d.w=
土壤由於具備了微生物所需的營養、空氣和水分,是微生物最集中的地方。從土壤中幾乎可以分離到任何所需的菌株,空氣、水中的微生物也都來源於土壤,所以土壤樣品往往是首選的採集目標。一般情況下,土壤中含細菌數量最多,且每克土壤的含菌量大體有如下的遞減規律:細菌(108)>放線菌(107)>黴菌(106)>酵母菌(105)>藻類(104)>原生動物(103),其中放線菌和黴菌指其孢子數。但各種微生物由於生理特性不同,在土壤中的分布也隨著地理條件、養分、水分、土質、季節而有很大的變化。因此,在分離菌株前要根據分離篩選的目的,到相應的環境和地區去採集樣品。 M*8Ef^-U`t
(一)根據土壤特點 8_8 R$ =V
1.土壤有機質含量和通氣狀況 &'c1"%*%8>
一般耕作土、菜園土和近郊土壤中有機質含量豐富,營養充足,且土壤成團粒結構,通氣飽水性能好,因而,微生物生長旺盛,數量多,尤其適合於細菌、放線菌生長。山坡上的森林土,植被厚,枯枝落葉多,有機質豐富,且陰暗潮濕,適合黴菌、酵母菌生長繁殖,微生物數量相應也比較少。 VCNg`6!x
從土層的縱剖面看,1~5cm的表層土由於陽光照射,蒸發量大,水分少,且有紫外線的殺菌作用,因而微生物數量比5~25cm土層少;25cm以下土層則因土質緊密,空氣量不足,養分與水分缺乏,含菌量也逐步減少。因此,采土樣最好的土層是5~25cm。一般每克土中含菌數約幾十萬到幾十億個,並且各種類型的細菌和放線菌幾乎都能分離到。如好氣芽孢桿菌、假單胞菌、短桿菌、大腸桿菌、某些嫌氣菌等。但總的說來酵母菌分布土層最淺,約5~10cm,黴菌和好氧芽孢桿菌也分布在淺土層。 \@GA;~x.b
2.土壤酸鹼度和植被狀況 -fT]}T6=
土壤酸鹼度會影響微生物種類的分布。偏鹼的土壤(pH7.0~7.5)環境,適合於細菌、放線菌生長。反之在偏酸的土壤(pH7.0以下)環境下,黴菌、酵母菌生長旺盛。由於植物根部的分泌物有所不同,因此,植被對微生物分布也有一定的影響。如番茄地或腐爛番茄堆積處有較多維生素C生產菌。葡萄或其他果樹在果實成熟時,其根部附近土壤中酵母菌數量增多。豆科植物的植被下,根瘤菌數量比其他植被下占優勢。 m:)v>vu
3.地理條件 bh3}[O,L A
南方土壤比北方土壤中的微生物數量和種類都要多,特別是熱帶和亞熱帶地區的土壤。許多工業微生物菌種,如抗生素產生菌,尤其是黴菌、酵母菌,大多從南方土壤中篩選出來。原因是南方溫度高,溫暖季節長,雨水多,相對濕度高,植物種類多,植被覆蓋面大,土壤有機質豐富,造成得天獨厚的微生物生長環境。 +0;6.PK
4.季節條件 75jq+O_:
不同季節微生物數量有明顯的變化,冬季溫度低,氣候乾燥,微生物生長緩慢,數量最少。到了春天隨著氣溫的升高,微生物生長旺盛,數量逐漸增加。但就南方來說,春季往往雨水多,土壤含水量高,通氣不良,即使有微生物所需的溫度、濕度,也不利於其生長繁殖。隨後經過夏季到秋季,約有7~10個月處在較高的溫度和豐富的植被下,土壤中微生物數量比任何時候都多,因此,秋季采土樣最為理想。 /3L1Un*
(二)采樣方法 zVd2kuI&?
用取樣鏟,將表層5cm左右的浮土除去,取5~25處的土樣10~25,裝入事先准備好的塑料袋內紮好。北方土壤乾燥,可在10~30處取樣。給塑料袋編號並記錄地點、土壤質地、植被名稱、時間及其他環境條件。一般樣品取回後應馬上分離,以免微生物死亡。但有時樣品較多,或到外地取樣,路途遙遠,難以做到及時分離,則可事先用選擇性培養基做好試管斜面,隨身帶走。到一處將取好的土樣混勻,取3~4撒到試管斜面上,這樣可避免菌株因不能及時分離而死亡。 &Op, ?\ 
二.根據微生物生理特點采樣 wbyY?tH
1.根據微生物營養類型 %r=uS.+hrF
每種微生物對碳\氮源的需求不一樣,分布也有差異。研究表明,微生物的營養需求和代謝類型與其生長環境有著很大的相關性。如森林土有相當多枯枝落葉和腐爛的木頭等,富含纖維素,適合利用纖維素作碳源的纖維素酶產生菌生長;在肉類加工廠附近和飯店排水溝的污水、污泥中,由於有大量腐肉、豆類、脂肪類存在,因而,在此處采樣能分離到蛋白酶和脂肪酶的產生菌;在麵粉加工廠、糕點廠、酒廠及澱粉加工廠等場所,容易分離到產生蛋白酶、糖化酶的菌株。若要篩選以糖質為原料的酵母菌,通常到蜂蜜、蜜餞、甜果及含糖濃度高的植物汁液中采樣。在篩選果膠酶產生菌時,由於柑橘、草莓及山芋等果蔬中含有較多的果膠,因此,從上述樣品的腐爛部分及果園土中采樣較好。若需要篩選代謝合成某種化合物的微生物,從大量使用、生產或處理這種化合物的工廠附近採集樣品,容易得到滿意的結果。在油田附近的土壤中就容易篩選到利用碳氫化合物為碳源的菌株。Hartman等人曾從乙烯氯化物的工廠附近分離到一株以乙烯氯化物為碳源和能源的分枝桿菌。含1%乙烯氯化物的空氣通過該菌培養可除去93%的毒性。也有人從含油污泥中篩選出能以20#機械潤滑油為惟一碳源的3株石油降解菌菌株,分別為動膠菌屬(Zoogloea sp.)、氮單胞菌屬(Azomonas sp.)和假單胞菌屬(Pseudomonas sp.)。當然,也可將一種需要降解的物質作為樣品中微生物的惟一碳源或氮源進行富集,然後分離篩選。 X2}\i5{
此外,不少微生物對碳源的利用是不完全專一的,如以油脂為碳源的某些脂肪酶產生菌同樣也可以分解澱粉或其他糖類物質獲得能源而生長。以石油等碳氫化合物為碳源的油田微生物,也可以利用一些糖類為碳源。具有以上特性的微生物在一般土壤、水、及其他樣品中也會存在。不過數量較少。 \ ExM.T
2.根據微生物的生理特性 w-C ~ Ik
在篩選一些具有特殊性質的微生物時,需根據該微生物獨特的生理特性到相應的地點采樣。如篩選高溫酶產生菌時,通常到溫度較高的南方,或溫泉、火山爆發處及北方的堆肥中採集樣品;分離低溫酶產生菌時可到寒冷的地方,如南北極地區、冰窖、深海中采樣;分離耐壓菌則通常到海洋底部采樣。因為深海中生活的微生物能耐很高的靜水壓,如從海中篩到一株水活微球菌(Micrococcus aquivivus),它能在600個大氣壓下生長。分離耐高滲透壓酵母菌時,由於其偏愛糖分高、酸性的環境,一般在土壤中分布很少,因此,通常到甜果、蜜餞或甘蔗渣堆積處采樣。如有人曾在花蜜中分離到一株能耐30%高糖的耐高滲透壓的酵母菌。 AE={P*g
三、特殊環境下采樣 @{iws@.
1.局部環境條件的影響 jr bEJ.
值得注意的是微生物的分布除了本身的生理特性和環境條件綜合因素的影響之外,還要受局部環境條件的影響。如北方氣候寒冷,年平均溫度低,高溫微生物相對較少。但在該地區的溫泉或堆肥中,卻會出現為數眾多的高溫微生物。氧氣充足的土層中按理只適合於好氧菌生長,實際上也有一些嫌氣菌生活,原因是好氣菌生長繁殖消耗了土層中大量氧氣,為嫌氣菌創造了局部生長的有利環境,故一般土壤中也能分離到嫌氣菌。 X/ gIH/
海洋對於微生物來說是一個特殊的局部環境,盡管許多微生物也是經河水、污水、雨水或塵埃等途徑而來,但由於海洋獨特的高鹽度、高壓力、低溫及光照條件,使海洋微生物具備特殊的生理活性,相應也產生了一些不同於陸地來源的特殊產物。前蘇聯學者發現,20%~50%的海鞘、海參體內的微生物可產生具有細菌毒性和殺菌活性的化合物。此外,美國馬里蘭大學也曾從海綿體內的共生或共棲的細菌中分離到抗白血病、鼻咽癌的抗癌物質。日本發現深海魚類腸道內的嗜壓古細菌,80%以上的菌株可以生產EPA 和DHA,最高產量可達36%和24%。筆者從鱈魚腸道中分離到一株pj20細菌,產EPA14.78mg/L,在15℃培養時EPA占脂肪酸的12.7%。日本也從海洋Thraustochvtrium aureum中篩選到一株產DNA達290mg/L的菌株。從海洋中采樣時,可參考其中不同種類微生物的分布規律:表層多為好氣異養菌,底層由於有機質豐富,硫化氫含量高,厭氣性腐敗菌和硫酸鹽還原菌較多,兩層中則多為紫硫菌。 u_;*Ay
具有特殊性質的微生物通常分布在一些特殊的環境中。如得克薩斯州中南部的一個岩洞中存在著大量嗜鹼性的,能進行氨氧化和產幾丁質酶的微生物,其原因是這里生活這2000萬只蝙蝠,它們每晚吃釣5萬lb(磅)昆蟲,其排泄物造成了洞內0m深的豐富營養層,這種特殊的環境對該種微生物起了選擇和富集的作用。還有人從侵蝕木船的一種蠕蟲腸道中分離到既能固氮又能降解纖維素的微生物。從考拉(Koala)熊腸中也曾分離到萜烯分解酶的產生菌,這可能因為考拉專吃含有高萜烯的桉樹類植物,給該種微生物創造了一個適宜的生長環境。美國從用硝酸處理過的花生殼中分離到一株節桿菌,該菌以木質素為唯一碳源,它對處理過的花生殼的消化率可達到63%,再加入釀酒酵母使其蛋白質含量達到13.6%,可作為牛、豬、雞飼料的添加劑。 |NJe4lw+?
2.極端環境條件的影響 MqGF~h|+
微生物一般在中溫、中性pH條件下生長。但在絕大多數微生物所不能生長的高溫、低溫、高酸、高鹼、高鹽或高輻射強度的環境下,也有少數微生物存在,這類微生物被稱為極端微生物。生活所處的特殊環境,導致它們具有不同與一般微生物的遺傳特性、特殊結構和生理機能,因而在冶金、采礦及生產特殊酶制劑方面有著巨大的應用價值。 Z.am^Q^Y!
嗜冷菌(thermophiles)的最適生長溫度為15℃,在0℃也可生長繁殖,最高溫度不超過20℃。主要分布於寒冷的環境中,如南北兩極地區、冰窟、高山、深海和土壤等低溫環境中。這類微生物在低溫發酵時可生產許多風味食品且可節約能源及減少中溫菌的污染。最適生長pH在8.0以上,通常在pH9~10之間的微生物,稱之為嗜鹼菌(alkaliphiles)。大量不同類型的嗜鹼菌已經從土壤、鹼湖、鹼性泉甚至海洋中分離得到。由於大部分鹼湖伴有高鹽,許多嗜鹼菌同時也是嗜鹽菌。該類菌所產生的酶如耐鹼蛋白酶和鹼性纖維素酶可作為洗滌劑的舔加成分,也可將鹼性澱粉酶用於紡織品工業。嗜鹼菌中的基因還可以用來調節其他細菌中基因產物的表達和分泌。嗜熱微生物是嗜熱菌最好的來源。有人從溫泉和海底火山口分離出了極端嗜熱菌。從義大利境內的噴硫磺氣的火山口中分離到一種原始的微生物,在pH2和90℃時生長最好,其代謝類型極不尋常,既能作為耗氧型自養菌將硫氧化成硫酸,使自己增殖,又能作為厭氧菌用氫還原硫,生成H2S。 l=8)_z;~D
第二節 含微生物樣品的富集培養 $#2ik~]>
富集(enrichment)培養是在目的微生物含量較少時,根據微生物的生理特點,設計一種選擇性培養基,創造有利的生長條件,使目的微生物在最適的環境下迅速地生長繁殖,數量增加,由原來自然條件下的劣勢種變成人工環境下的優勢種,以利分離到所需要的菌株。 v_)a=I%o&2
富集培養主要根據微生物的碳、氮源、pH、溫度、需氧等生理因素加以控制。一般可從以下幾個方面來進行富集。 ;ZHKTOoK
一、控制培養基的營養成分 )67_yHW
微生物的代謝類型十分豐富,其分布狀態隨環境條件的不同而異。如果環境中含有較多某種物質,則其中能分解利用該物質的微生物也較多。因此,在分離該類菌株之前,可在增殖培養基中人為加入相應的底物作惟一碳源或氮源。那些能分解利用的菌株因得到充足的營養而迅速繁殖,其他微生物則由於不能分解這些物質,生長受到抑制。當然,能在該種培養基上生長的微生物並非單一菌株,而是營養類型相同的微生物群。富集培養基的選擇性只是相對的,它只是微生物分離中的一個步驟。 sDT(3{)L7
現舉兩例,如要分離水解酶產生菌,可在富集培養基中以相應底物為惟一碳源,加入含菌樣品,給目的微生物以最佳的培養條件(pH、溫度、營養、通氣等)進行培養。能分解利用該底物的菌類得以繁殖,而其他微生物則因得不到碳源無法生長,菌數逐漸減少。此時分離將得到所需的微生物。又如要分離耐高滲酵母菌,由於該類菌在一般樣品中含量很少,富集培養基和培養條件必須嚴密設計。首先要到含糖分高的花蜜、糖質中去取樣。富集培養基為5%~6%的麥牙汁,30%~40%葡萄糖,pH3~4,在20~25℃溫度下進行培養,可以達到富集的目的。 , mEFp_a+
在富集培養時,還需根據微生物的不同種類選用相應的富集培養基,如澱粉瓊脂培養基通常用於絲狀真菌的增殖,配方為(%):可溶性澱粉4,酵母浸膏0.5,瓊脂2,pH6.5~7.0。在配製時要特別注意酵母浸膏加量,過多會刺激菌絲生長,而不利於孢子的產生。 Y:[WwX|
根據微生物對環境因子的耐受范圍具有可塑性的特點,可通過連續富集培養的方法分離降解高濃度污染物的環保菌。如以苯胺作惟一碳源對樣品進行富集培養,待底物完全降解後,再以一定接種量轉接到新鮮的含苯胺的富集培養液中,如此連續移接培養數次。同時將苯胺濃度逐步提高,便可得到降解苯胺占優勢的菌株培養液,採用稀釋塗布法或平板劃線法進一步分離,即可得到能降解高濃度苯胺的微生物。移種的時間既可根據底物的降解情況,也可通過微生物的生長情況確定。如在分離環己烷降解菌時,樣品經環己烷為惟一碳源的培養基富集後,培養液由原來的無色變為渾濁的乳白色。同時錐行瓶壁上也可觀察到微生物的生長情況。此時可以2%的接種量移入新鮮的富集培養基中繼續培養。連續富集培養的方法雖耗時較長,有時甚至需要6~7個月,但效果較好。通過該方法分離DDT、甲基對硫磷(MP)及其他一些污染物的分解菌,也都取得了滿意的結果。 W6ZXb_X
二、控制培養條件 OSk:njyC[
在篩選某些微生物時,除通過培養基營養成分的選擇外,還可通過它們對pH、溫度及通氣量等其他一些條件的特殊要求加以控制培養,達到有效的分離目的。如細菌、放線菌的生長繁殖一般要求偏鹼(7.0~7.5),黴菌和酵母菌要求偏酸(4.5~6)。因此,富集培養基的pH值調節到被分離微生物的要求范圍不僅有利於自身生長,也可排除一部分不需要的菌類。 P1;T-.X~&
分離放線菌時,可將樣品液在40℃恆溫預處理20分鍾,有利於孢子的萌發,可以較大的增加放線菌數目,達到富集的目的。 ,cPNZ-%
篩選極端微生物時,需針對其特殊的生理特性,設計適宜的培養條件,達到富集的目的。 3p{N7/z(
一般所篩選的微生物通常是好氧菌,但有時也需分離厭氧菌。因嚴格厭氧菌不僅可省略通氣、攪拌裝置,還可節省能耗。這時除了配置特殊的培養基外,還需准備特殊的培養裝置,創造一個有利於厭氧菌的生長環境,使其數量增加,易於分離。 WJ=DTON
三、抑制不需要的菌類 vA@Kb3 ,
在分離篩選的過程中,除了通過控制營養和培養條件,增加富集微生物的數量以有利於分離外,還可通過高溫、高壓、加入抗生素等方法減少非目的微生物的數量,使目的微生物的比例增加,同樣能夠達到富集的目的。 Kdh(vNB>
從土壤中分離芽孢桿菌時,由於芽孢具有耐高溫特性,100℃很難殺死,要在121℃才能徹底死亡。可先將土樣加熱到80℃或在50%乙醇溶液中浸泡1h,殺死不產芽孢的菌種後再進行分離。在富集培養基中加入適量的膽鹽和十二烷基磺酸鈉可抑製革蘭陽性菌的生長,對革蘭陰性無抑製作。分離厭氧菌時,可加入少量硫乙醇酸鈉作為還原劑,它能使培養基氧化還原電勢下降,造成缺氧環境,有利於厭氧菌的生長繁殖。 9+"D8 J7
篩選黴菌時,可在培養基中加入四環素等抗生素抑制細菌,使黴菌在樣品的比例提高,從中便於分離到所需的菌株;分離放線菌時,在樣品懸浮液中加入10滴10%的酚或加青黴素(抑制G+菌)、鏈黴素(抑制G-菌)各30~50U/ml,以及丙酸鈉10μg/ml(抑制黴菌類)抑制黴菌和細菌的生長。另外據報道,重鉻酸鉀對土壤真菌、細菌有明顯的抑製作用,也可用於選擇分離放線菌。在分離除鏈黴菌以外的放線菌時,先將土樣在空氣中乾燥,再加熱到100℃保溫1h,可減少細菌和鏈黴菌的數量。分離耐高濃度酒精和高滲酵母菌時,可分別將樣品在高濃度酒精和高濃度蔗糖溶液中處理一段時間,殺死非目的微生物後再進行分離。 LO]D XW 9
對於含菌數量較少的樣品或分離一些稀有微生物時,採用富集培養以提高分離工作效率是十分必要的。但是如果按通常分離方法,在培養基平板上能出現足夠數量的目的微生物,則不必進行富集培養,直接分離、純化即可。 3{RuR+yi
第三節 微生物的分離 }uo5rB5D
經富集培養以後的樣品,目的微生物得到增殖,佔了優勢,其他種類的微生物在數量上相對減少,但並未死亡。富集後的培養液中仍然有多種微生物混雜在一起,即使佔了優勢的一類微生物中,也並非純種。例如同樣一群以油脂為碳源的脂肪酶產生菌,有的是細菌,有的是黴菌,有的是芽孢桿菌,有的不產芽孢,有的生產能力強,有的生產能力弱等等。因此,經過富集培養後的樣品,也需要進一步通過分離純化,把最需要的菌株直接從樣品中分離出來。 Mm`jk%:%]

③ 如何進行生產菌的分離和篩選

(3)從一些發酵製品中分離目的菌株。 菌株的分離和篩選一般可分為采樣、富集,從酒醪中分離澱粉酶或糖化酶的產生菌等。該類發酵製品經過長期的自然選擇,具有悠久的歷史,從這些傳統產品中容易篩選到理想的菌株,為使篩選達到事半功倍的效果,從中篩選所需菌株。
(2)由自然界採集樣品,如土壤、水、動植物體等,從中進行分離篩選,如從醬油中分離蛋白酶產生菌:
(1)向菌種保藏索取有關的菌株,總的說來可從以下幾個途徑進行收集和篩選,二是把分離到的野生型菌株進一步純化並進行代謝產物鑒別。
在實驗工作中工業微生物產生菌的篩選一般包括兩大部分:一是從自然界分離所需要的菌株、分離、產物鑒別幾個步驟

④ 如何應用微生物學技術篩選工業上的生產菌種

工業微生物學為人類科學地利用工業微生物提供了理論基礎。發酵工業產品在世界經濟中佔有相當重要的地位。由於控制有害微生物每年可避免成百億元的損失。當前的主要問題是盡快採用先進的生物工程技術改造微生物,生產出更多的新產品;把傳統的發酵工業和近代的新技術緊密結合起來,使傳統產品的生產現代化

⑤ 工業微生物產生菌的分離篩選方法有哪些

工業微生物產生菌的篩選一般包括兩大部分:一是從自然界分離所需要的菌株,二是把分離到的野生型菌株進一步純化並進行代謝產物鑒別。
在實驗工作中,為使篩選達到事半功倍的效果,總的說來可從以下幾個途徑進行收集和篩選:
(1)向菌種保藏機構索取有關的菌株,從中篩選所需菌株。
(2)由自然界採集樣品,如土壤、水、動植物體等,從中進行分離篩選。
(3)從一些發酵製品中分離目的菌株,如從醬油中分離蛋白酶產生菌,從酒醪中分離澱粉酶或糖化酶的產生菌等。該類發酵製品經過長期的自然選擇,具有悠久的歷史,從這些傳統產品中容易篩選到理想的菌株。 菌株的分離和篩選一般可分為采樣、富集、分離、產物鑒別幾個步驟。

⑥ 如何將特殊目的之微生物篩選出來並將這些微生物如何應用於工業加以敘述

如何將特殊目的之微生物篩選出來
微生物產生菌的分離篩選 微生物的分離
經富集培養以後的樣品,目的微生物得到增殖,佔了優勢,其他種類的微生物在數量上相對減少,但並未死亡。富集後的培養液中仍然有多種微生物混雜在一起,即使佔了優勢的一類微生物中,也並非純種。例如同樣一群以油脂為碳源的脂肪酶產生菌,有的是細菌,有的是黴菌,有的是芽孢桿菌,有的不產芽孢,有的生產能力強,有的生產能力弱等等。因此,經過富集培養後的樣品,也需要進一步通過分離純化,把最需要的菌株直接從樣品中分離出來。
一、好氣微生物的分離
分離的方法很多,大體可分為兩類:一類較為粗放,只能達到「菌落純」,如稀釋塗布法,劃線分離法,組織分離法等。前兩種方法由於操作簡便有效,工業生產中應用較多。組織分離法則通常是從有病或特殊組織中分離菌株。另一類是較細的單細胞或單孢子分離方法,可達到「菌株純」或「細胞純」的水平。這類方法需採用專門的儀器設備,復雜的如顯微操作裝置,簡單的可利用培養皿或凹玻片作分離小室進行分離。下面對這幾種分離純化方法分別加以介紹。
(一) 稀釋塗布法
把土壤樣品以十倍的級差,用無菌水進行稀釋,取一定量的某一稀釋度的懸浮液,塗抹於分離培養基的平板上,經過培養,長出單個菌落,挑取需要的菌落移到斜面培養基上培養。土壤樣品的稀釋程度,要看樣品中的含菌數多少,一般有機質含量高的菜園土等,樣品中含菌量大,稀釋倍數高些,反之稀釋倍數低些。採用該方法,在平板培養基上得到單菌落的機會較大,特別適合於分離易蔓延的微生物。
(二) 劃線分離法
用接種環取部分樣品或菌體,在事先已准備好的培養基平板上劃線,當單個菌落長出後,將菌落移入斜面培養基上,培養後備用。該分離方法操作簡便、快捷,效果較好。
在樣品含菌量較少或某種目的微生物不多的情況下,微生物的純種分離方法可以簡化如下:第一種方法,取一支盛有3~5ml無菌水的粗試管或小三角瓶,取混勻的樣品少許(0.5g左右)放入其中,充分振盪分散,用滅菌滴管取一滴土壤懸液於瓊脂平板上塗抹培養,或者用接種環接一環於平板上劃線培養。這種方法不需要菌落計數,比以上常規稀釋法簡便。第二種方法,取風乾粉末狀的土樣少許(幾十毫克)直接灑在選擇性分離培養基平板上或混入培養基中製成平板,置適溫培養一定時間,長出菌落。例如分離小單孢菌就可採用該方法,從河泥中取樣,風干研碎,取樣品粉末20~50mg直接加到天門冬醯胺培養基中,混合均勻製成平板,培養後長出魚卵狀菌落。這種方法有時分離不夠充分,可用劃線法進一步純化。

⑦ 選擇性分離微生物育種的步驟大致有哪些

一、微生物工業對菌種的要求

(一)、微生物工業的生產水平由三個要素決定:生產菌種的性能、發酵及提純工藝條件、生產設備。其中生產菌種的性能是最重要的因素。

(二)、微生物工業對菌種的要求是:

(1)菌株高產,在較短的時間內發酵產生大量發酵產物的能力;

(2)在發酵過程中不產生或少產生與目標產品相近的副產品及其他產物;

(3)生長繁殖能力強,較強的生長速率,產孢子的菌種應該具有較強的產孢子能力;

(4)能夠高效地將原理轉化為產品;

(5)能利用廣泛的原材料,並對發酵原料成分的波動敏感性小;

(6)對需要添加的前體物質有耐受能力,並且不能將這些前體物質作為一般碳源利用;

(7)在發酵過程中產生的泡沫要少;

(8)具有抗噬菌體的能力;

(9)遺傳穩定性,

二、工業用微生物菌種的來源及選育

(一)微生物菌種的來源

一般通過以下幾個途徑收集菌種、採集樣品和分離篩選:

(1)是根據資料直接向有科研單位、高等院校、工廠或菌種保藏部門索取或購買;

(2)從大自然中採集樣品分離;

(3)從一些發酵製品中分離篩選目的菌株。

當前發酵工業所用菌種總趨勢是從野生菌轉向變異菌,自然選用轉向代謝育種,從誘發基因突變轉向基因重組的定向育種。

(二)微生物工業菌種的分離

1、野生菌株的分離、篩選過程

(1)新菌種分離與篩選的步驟

菌種分離的流程如下:

標本採集 →標本材料的預處理→富集培養→菌種初篩→ 菌種復篩→性能鑒定→ 菌種保藏

①采樣

采樣季節:以溫度適中,雨量不多的秋初為好。

采土方式:在選好適當地點後,用小鏟子除去表土,取離地面5-15cm處的土約10g,盛入清潔的牛皮紙袋或塑料袋中,紮好,標記,記錄采樣時間、地點、環境條件等,以備查考。為了使土樣中微生物的數量和類型盡少變化,宜將樣品逐步分批寄回,以便及時分離。

②標本預處理

④純種分離:採用劃線分離法、稀釋分離法等純化方法獲取單菌落。

⑤高產菌株的篩選:這一步是採用與生產相近的培養基和培養條件,通過三角瓶的容量進行小型發酵試驗,獲得適合於工業生產用菌種。還要對菌種進行發酵性能測定,

⑥毒性試驗:據有的國家規定,微生物中除啤酒酵母、脆壁酵母、黑麴黴、米麴黴和枯草桿菌作為食用無須作毒性試驗外,其他微生物作為食用,均需通過兩年以上的毒性試驗。

2、菌種的分離方法

(1)施加選擇性壓力分離法

主要是利用不同種類的微生物其生長繁殖對環境和營養的要求不同,如溫度、pH、滲透壓、氧氣、碳源、氮源等,人為控制這些條件,使之利於某類或某種微生物生長,而不利於其他種類微生物的生存,以達到使目的菌種占優勢.而得以快速分離純化的目的。如可以控制培養時的氧,可將好氧微生物和厭氧微生物分開;通過控制溫度,可將嗜熱微生物和非嗜熱微生物分開;控制pH,可將嗜酸、嗜鹼微生物分離等。在分離培養基中也可以加入不同的抗生素或試劑來增加選擇性。如在分離放線菌和細菌時,可加入抗真菌抗生素;分離真菌時,可加入抗細菌葯物。

(2)隨機分離方法

有些微生物的產物對篩選沒有直接的選擇性指示作用,因此常採用隨機分離方法分離。

A、抗生素產生菌的分離

抗生素產生菌的分離常用抑菌圈法。實驗必須用工具菌:採用抗生素的敏感菌,傳統上常用金黃色葡萄球菌和枯草桿菌。

B、抗腫瘤葯物產生菌的分離

抗腫瘤葯物產生菌的分離常用方法:生化誘導法、SOS生色檢測法、DNA修復能力突變株。原理是利用DNA的損傷,微生物發生突變。

B1、生化誘導法:將大腸桿菌的lacZ基因連接在λ噬菌體的PL啟動子下,當DNA損傷時,誘發λ阻遏物CI分解,PL啟動子啟動lacZ基因轉錄,測定表達的ß-半乳糖苷酶活性,來檢測葯物的存在。

B2、SOS生色檢測法:利用當DNA損傷時,可活化yecA蛋白,進而分解噬菌體的阻遏蛋白,再引起sifA基因啟動lacZ基因轉錄,測定表達的ß-半乳糖苷酶活性,來檢測葯物的存在。

C、生長因子產生菌的分離

以氨基酸產生菌為例,介紹篩選方法。首先將待試菌接入加了抗真菌的化合物(如亞胺環己酮)的分離培養基中生長,然後採用影印法,將菌落復印到能支持氨基酸產生菌生長的培養基中。

⑧ 簡述產酶微生物的分離和篩選

首先確定你所要篩選的目的微生物,並設計好「篩子」。以纖維素酶產生菌的篩選為例。
先找可能存在此類微生物的環境,如森林裡的枯枝爛葉和腐質土。採好樣品,拿回實驗室,首先進行擴大培養。就是把樣品中所有的微生物都培養增殖。一般就用全營養培養基。
培養液稀釋不同倍數後,做平板單細胞培養,這時就要用到「篩子」了。對於纖維素酶產生菌,篩子可選用可溶性纖維素。平板培養時,用可溶性纖維素作唯一碳源,不產生纖維素酶的微生物就不能生長(或生長極弱),把生長良好的微生物挑選出來,再進行擴大培養,再用纖維素唯一碳源的培養基進行篩選,並挑選生長優勢菌落,重復以上步驟(可以多挑選幾支進行對比選擇)。幾次以後,用纖維素粉(不溶性的)做唯一碳源的培養基,進行平板培養,纖維素酶產生量越大、活性越高,產生的透明圈直徑就越大。用這種辦法可能對酶產生量大、活性高的菌種做進一步篩選。
其它目的微生物的篩選步驟也差不多。
關鍵是采樣地點的選擇和「篩子」的設計。
希望對你有用。

⑨ 怎樣篩選可降解工業塑料的微生物菌種

首先是土壤的選擇,可以到塑料廠或者垃圾場去收集一些土壤,然後碾碎用無菌水攪勻。
主要是培養基,可以將常用培養基改成以要降解物為唯一碳源或氮源的培養基進行培養,這樣,不能降解的菌就不能生長,只有可以降解吸收這種碳源或氮源的微生物才能生長。當然,這個培養基的配置也需要試驗一下

⑩ 工業微生物分離篩選時應注意什麼問題

1.高效性 作為工業生產用微生物應該具有的首要特性
2.能大規模培養 工業生產就是要大量生產,所以這種菌必須能大規模培養, 便於轉化為生產
3.便於培養 就是培養條件不苛刻,以降低我們的生產成本
4.安全性 這種菌對人及環境必須是安全的
5.產物便於分離 菌體產生產物後應該便於我們分離

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