食品发酵菌种的选育与保藏课件.pptx
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1、食品发酵菌种的选育与保藏食品发酵菌种的选育与保藏第1页,此课件共69页哦l课时安排:4课时l教学目标:了解发酵工业中常用的菌种。掌握菌种选育方法。掌握划线培养和涂布培养方法。掌握菌种保藏方法。教学重点:菌种选育方法。菌种保藏方法。教学难点:菌种选育方法。授课方式:多媒体教学、讲授法第2页,此课件共69页哦发酵工业常用微生物及要求发酵工业常用微生物及要求一、常见微生物一、常见微生物 (一)细菌(一)细菌(bacteriabacteria)醋杆菌属(醋杆菌属(AcetobacterAcetobacter)乳杆菌属(乳杆菌属(LactobacillusLactobacillus)芽孢杆菌属(芽孢杆菌
2、属(BacillusBacillus)短杆菌属(短杆菌属(BrevibacteriumBrevibacterium)棒杆菌属(棒杆菌属(CorynebacteriumCorynebacterium)第3页,此课件共69页哦(二)放线菌(二)放线菌(actinomycesactinomyces)最大的经济价值在于产生多种抗生素最大的经济价值在于产生多种抗生素(antibioticantibiotic)链霉菌(链霉菌(StreptomycesStreptomyces)小单孢菌属(小单孢菌属(MicromonosporaMicromonospora)第4页,此课件共69页哦 (三)霉菌(三)霉菌(m
3、ouldmould)1.1.曲霉属(曲霉属(AspergillusAspergillus)黑曲霉(黑曲霉(A.nigerA.niger)米曲霉(米曲霉(A.oryzaeA.oryzae)黄曲霉(黄曲霉(A.flavusA.flavus)2.2.青霉属(青霉属(PenicillumPenicillum)桔青霉(桔青霉(P.citrinumP.citrinum)产生产生5 5磷酸二酯酶,降解核糖核酸为四个单核苷酸。磷酸二酯酶,降解核糖核酸为四个单核苷酸。第5页,此课件共69页哦3.3.根霉属(根霉属(RhizopusRhizopus )米根霉(米根霉(R.oryzaeR.oryzae)华根霉(华根
4、霉(R.chinensisR.chinensis)4.4.红曲霉属(红曲霉属(MonascusMonascus)第6页,此课件共69页哦(四)酵母(四)酵母(yeastyeast)1.1.酵母属(酵母属(SaccharomycesSaccharomyces)啤酒酵母(啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiaeSaccharomyces cerevisiae)2.2.假丝酵母属(假丝酵母属(CandidaCandida)产朊假丝酵母(产朊假丝酵母(Candida utilisCandida utilis)3.3.毕赤酵母属(毕赤酵母属(PichiaPichia)第7页,此课件共6
5、9页哦(五)其它微生物(五)其它微生物1.1.担子菌(担子菌(basidiomycetesbasidiomycetes)即菇类)即菇类(mushroommushroom)2.2.藻类(藻类(algaalga)第8页,此课件共69页哦几几种种菌菌落落第9页,此课件共69页哦 (六)噬菌体(六)噬菌体(phagephage)危害以细菌和放线菌为危害以细菌和放线菌为生产菌株的发酵工业。生产菌株的发酵工业。第10页,此课件共69页哦烈性噬菌体烈性噬菌体 引起寄主细胞迅速裂解。引起寄主细胞迅速裂解。受感染的细菌称受感染的细菌称敏感性细菌敏感性细菌。温和噬菌体温和噬菌体 随寄主细胞的繁殖而繁殖。随寄主细胞
6、的繁殖而繁殖。含温和噬菌体的细菌称含温和噬菌体的细菌称溶原性细菌溶原性细菌。第11页,此课件共69页哦吸附吸附吸附吸附注入核酸注入核酸注入核酸注入核酸合成核酸和蛋白质合成核酸和蛋白质合成核酸和蛋白质合成核酸和蛋白质释放释放释放释放装配装配装配装配第12页,此课件共69页哦 二、微生物工业对菌种的要求二、微生物工业对菌种的要求1.1.原料廉价,生长迅速,目的产物产量高。原料廉价,生长迅速,目的产物产量高。2.2.易控制培养条件,发酵周期较短。易控制培养条件,发酵周期较短。3.3.抗杂菌和噬菌体的能力强。抗杂菌和噬菌体的能力强。4.4.不易变异和退化,不产生任何有害物质和不易变异和退化,不产生任何
7、有害物质和 毒素。毒素。第13页,此课件共69页哦 第二节第二节 工业微生物菌种的选育工业微生物菌种的选育一、自然选育一、自然选育 1.1.采样采样 2.2.增殖培养增殖培养 方法:方法:(1 1)控制培养基成分)控制培养基成分 (2 2)控制培养条件)控制培养条件 (3 3)抑制不需要的菌类)抑制不需要的菌类第14页,此课件共69页哦3.3.纯种分离纯种分离(1 1)划线法:简单、快捷。)划线法:简单、快捷。(2 2)稀释法:菌落单一均匀。)稀释法:菌落单一均匀。第15页,此课件共69页哦生产菌种斜面生产菌种斜面制备单孢子悬浮液制备单孢子悬浮液分离出单菌落分离出单菌落1.2自然选育流程图自然
8、选育流程图为何进行复筛?为何进行复筛?生产菌种斜面生产菌种斜面制备单孢子悬浮液制备单孢子悬浮液分离出单菌落分离出单菌落移种进一步选育或保藏进一步选育或保藏斜面种子斜面种子(初筛初筛)高产菌株高产菌株沙土管菌株沙土管菌株斜面种子斜面种子摇瓶复筛摇瓶复筛高产纯化株高产纯化株生产试验生产试验生产菌种斜面生产菌种斜面制备单孢子悬浮液制备单孢子悬浮液分离出单菌落分离出单菌落自然选育是一种纯种选育的方法第16页,此课件共69页哦接种针先以火焰灭菌法灭菌接种针先以火焰灭菌法灭菌 步骤一步骤一固体培养基四区划法接种法固体培养基四区划法接种法第17页,此课件共69页哦轻触营养平板上无菌的琼脂处冷却轻触营养平板上
9、无菌的琼脂处冷却 步骤二步骤二第18页,此课件共69页哦以接种针轻触菌落,使接种针上沾有细菌。以接种针轻触菌落,使接种针上沾有细菌。步骤三步骤三第19页,此课件共69页哦更换一个新的无菌营养平板更换一个新的无菌营养平板 步骤四步骤四第20页,此课件共69页哦将接种针上的细菌划于一个新的营养平板上。此将接种针上的细菌划于一个新的营养平板上。此为第一菌区为第一菌区 。第21页,此课件共69页哦重复第一步骤,将接种针以火焰灭菌法灭重复第一步骤,将接种针以火焰灭菌法灭菌,然后轻触琼脂无菌处冷却。菌,然后轻触琼脂无菌处冷却。步骤六步骤六第22页,此课件共69页哦由第五步骤的第一区中划出第二区,由第五步骤
10、的第一区中划出第二区,如右上图。如右上图。步骤七步骤七第23页,此课件共69页哦重复第六以及第七步骤,由第七步骤的重复第六以及第七步骤,由第七步骤的第二区中划出第三区,如右上图。第二区中划出第三区,如右上图。步骤八步骤八第24页,此课件共69页哦重复第六以及第七步骤,由第八步骤的第三区中划重复第六以及第七步骤,由第八步骤的第三区中划出第四区,划满剩下的空间。完成后的营养平板,出第四区,划满剩下的空间。完成后的营养平板,如右上图。如右上图。步骤九步骤九第25页,此课件共69页哦 在营养平板上贴好标签,在营养平板上贴好标签,标示好接种日期、操作者姓名、标示好接种日期、操作者姓名、菌种学名以及培养基
11、名称。菌种学名以及培养基名称。步骤十步骤十第26页,此课件共69页哦需要使用的仪器需要使用的仪器震荡机震荡机 固体培养基的稀释涂抹接种法固体培养基的稀释涂抹接种法第27页,此课件共69页哦吸取准备好欲稀释的菌液吸取准备好欲稀释的菌液第28页,此课件共69页哦吸取充分均匀后的菌液吸取充分均匀后的菌液 第29页,此课件共69页哦取含有取含有 9mL9mL无菌水之试管,将试管口过火灭菌。无菌水之试管,将试管口过火灭菌。将菌液置入,此时试管须做记号为第一次稀释。将菌液置入,此时试管须做记号为第一次稀释。第30页,此课件共69页哦将将试试管管于于震震荡荡机机上上,使使菌菌液液混混合合均均匀匀 第31页,
12、此课件共69页哦取出试管中的第一次十倍稀释菌液取出试管中的第一次十倍稀释菌液1mL1mL,加入另一个新的含加入另一个新的含9mL9mL无菌水的试管中。无菌水的试管中。重复此步骤直至所需要的稀释浓度。重复此步骤直至所需要的稀释浓度。第32页,此课件共69页哦从最后稀释菌液中吸取从最后稀释菌液中吸取 0.1mL0.1mL菌液,置菌液,置入准备好的无菌琼脂内。入准备好的无菌琼脂内。第33页,此课件共69页哦将三角玻璃棒浸于酒精中将三角玻璃棒浸于酒精中 第34页,此课件共69页哦 将三角玻璃棒在火焰上燃烧将三角玻璃棒在火焰上燃烧(须注意勿使燃烧中的酒精滴入酒精瓶中,引起燃烧)(须注意勿使燃烧中的酒精滴
13、入酒精瓶中,引起燃烧)第35页,此课件共69页哦 使用玻璃棒将菌液均匀涂布开来,将培养皿置于恒温培使用玻璃棒将菌液均匀涂布开来,将培养皿置于恒温培养箱中隔天观察菌落数目,再依照稀释倍数推算出菌液浓度。养箱中隔天观察菌落数目,再依照稀释倍数推算出菌液浓度。第36页,此课件共69页哦第37页,此课件共69页哦4.4.生产性能的测定生产性能的测定 一般采用两步法:一般采用两步法:初筛:以量为主初筛:以量为主 复筛:以质为主复筛:以质为主第38页,此课件共69页哦 二、诱变育种二、诱变育种 用各种物理、化学的因素人工诱发基因突变。用各种物理、化学的因素人工诱发基因突变。诱变剂:能够提高生物体突变频率的
14、物质。诱变剂:能够提高生物体突变频率的物质。诱变剂诱变剂物理:紫外线,快中子物理:紫外线,快中子化学:硫酸二乙酯,亚硝基胍化学:硫酸二乙酯,亚硝基胍第39页,此课件共69页哦 诱变育种的主要环节诱变育种的主要环节(1 1)以合适的诱变剂处理细胞悬浮液)以合适的诱变剂处理细胞悬浮液 诱变诱变(2 2)用合适的方法淘汰负效应变异株,)用合适的方法淘汰负效应变异株,选出性能优良的正变异株选出性能优良的正变异株筛选筛选第40页,此课件共69页哦第41页,此课件共69页哦2.3.1诱变剂的种类诱变剂的种类 物理诱变剂 射线如紫外线、X-射线、-射线,快中子 化学诱变剂 碱基类似物、5-氟尿嘧啶、烷化剂、
15、亚硝基胍和甲基磺酸乙酯等。化学诱变剂,比物理诱变剂电离辐射有效,而且很经济,但大部分诱变剂是致癌剂,危害性大。第42页,此课件共69页哦l物理诱变剂紫外线紫外线、X-X-射线射线、-射线射线、快中子快中子特点:紫外线方便、有效、使用安全,其他的几种射线有一定的穿透力l化学诱变剂碱基类似物、吖啶类、烷化剂特点:高效、经济、但应注意使用安全第43页,此课件共69页哦2.3.2 诱变处理的基本方法A.诱变剂的选择不稳定菌株温和诱变剂不稳定菌株温和诱变剂 稳定菌株强烈的、广谱的诱变剂稳定菌株强烈的、广谱的诱变剂 低剂量诱变剂有利于高产菌株的稳定性低剂量诱变剂有利于高产菌株的稳定性B.B.诱变剂剂量的选
16、择剂量的表示方法:常用杀菌率表示诱变剂的剂量。杀菌率=(mn)/m 100 m:未被处理菌体长出的菌落数 n:被处理菌体长出的菌落数 第44页,此课件共69页哦 使用剂量:一般剂量一般剂量诱变率诱变率,但达到一定剂量后,但达到一定剂量后剂量剂量诱变率诱变率。一般使用一般使用90-9990-999 9以上细胞死亡的剂量。而近来则倾向于采用杀菌率为70-8070-80的剂量,特别是经过一的剂量,特别是经过一再诱变的高产菌株。在生产实践或科研中,要确定某个诱再诱变的高产菌株。在生产实践或科研中,要确定某个诱变剂的合适剂量,是通过多次试验后才决定的,而且更换变剂的合适剂量,是通过多次试验后才决定的,而
17、且更换诱变剂或处理不同的菌株,也还要重新进行试验。诱变剂或处理不同的菌株,也还要重新进行试验。C.增效(变)剂有一些因素本身并不是诱变剂,但它们与诱变剂配合使用起到协同作用。第45页,此课件共69页哦D、影响诱变效果的因素外部环境条件对诱变效果的影响,如温度、氧气、PH、水分等出发菌株的选择对提高诱变效果具有重要作用。选择合适的诱变因素剂量也是提高诱变效果的重要条件。出发菌株的生理状态也影响诱变效率。诱变效应的测定,可分为直接法和浓缩法两种。诱变方法优良突变菌株的筛选直接摇瓶筛选法和琼脂柱预筛选法第46页,此课件共69页哦筛选:将分离培养后的各型单菌落接斜面培养,成熟后接入摇瓶,测定其发酵生产
18、能力的过程。初筛:以迅速筛出大量的达到初步要求的分离菌落为目的,以量为主。复筛:则是精选,以质为主,也就是以精确度为主。第47页,此课件共69页哦突变株的筛选(Selection)I.随机筛选(Randomselection)1)摇瓶筛选法 初筛一般是一个菌株只做初筛一般是一个菌株只做一个摇瓶,从大量菌株中一个摇瓶,从大量菌株中选出选出10-20%10-20%较好的菌株,较好的菌株,淘汰淘汰80-90%80-90%的菌株;而的菌株;而复筛中摇瓶培养一般是一复筛中摇瓶培养一般是一个菌株培养个菌株培养3 3瓶,并要重复瓶,并要重复3-53-5次,选出次,选出3-53-5个较好的个较好的菌株,再做进
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