生化工程6-种子扩大.ppt
《生化工程6-种子扩大.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《生化工程6-种子扩大.ppt(66页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、种子扩大培养,种子扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。,种子扩大培养应根据菌种的生理特性,选择合适的培养条件来获得代谢旺盛、数量足够的种子。培养良好的种子接入发酵罐后,可使发酵生产周期缩短,设备利用率提高。种子液质量的优劣对发酵生产起着关键作用。,优良种子应具备的条件,活力强生理状态稳定菌体数量浓度达到要求无杂菌污染适应性强,能保证稳定生产,种子制备,实验室制备阶段,实验室阶段:不用种子罐,所用的设备为培养箱、摇床等实验室常见设备,在工厂这些培养过程一般都在菌
2、种室完成,因此将这些培养过程称为实验室阶段的种子培养。,实验室阶段,培养物选择的原则,目的:种子扩增到一定的量和质,根据菌种的特点可分为两类:,对于不产孢子和芽胞的微生物 获得一定数量和质量的菌体,对于产孢子的微生物,获得一定数量和质量的孢子,(一)孢子的制备1,细菌孢子的制备 细菌的斜面培养基多采用碳源限量而氮源丰富的配方。培养温度一般为37。细菌菌体培养时间一般为12天,产芽孢的细菌培养则需要510天。2,霉菌孢子的制备 霉菌孢子的培养一般以大米、小米、玉米、麸皮、麦粒等天然农产品为培养基。培养的温度一般为2528。培养时间一般为414天。3,放线菌孢子的制备 放线菌的孢子培养一般采用琼脂
3、斜面培养基,培养基中含有一些适合产孢子的营养成分,如麸皮、豌豆浸汁、蛋白胨和一些无机盐等。培养温度一般为28。培养时间为514天。,孢子培养基是为了获得孢子,应注意避免孢子发育为菌体,所以通常使用营养限制的固体培养基。,(二)液体种子制备 对于产孢子能力不强或孢子发芽慢的菌种,如产链霉素的灰色链霉菌、产卡那霉素的卡那链霉菌可以用摇瓶液体培养法。将孢子接入含液体培养基的摇瓶中,于摇瓶机上恒温振荡培养,获得菌丝体,作为种子。其过程如下:试管三角瓶摇床种子罐,生产车间种子的制备,孢子或摇瓶菌丝在实验室中制备好后,即可转移到种子罐中扩大培养。种子罐的作用是使有限的数量的孢子或菌丝生长繁殖成大量的菌丝体
4、。种子罐的培养基因不同菌种而异,但其原则为营养丰富,采用易被菌利用的成分如葡萄糖、玉米浆、磷酸盐等,还需供给足够的无菌空气,并不断搅拌,同时应考虑与发酵培养基成分相靠近。,生产车间阶段,培养物的选择原则:,在生产车间阶段,最终一般都是获得一定数量的菌丝体。,种子扩大的级数,指制备种子需逐级扩大培养的次数,需要根据菌种的生长繁殖速率,发酵罐的容积综合确定。一级种子二级发酵:谷氨酸棒杆菌二级种子三级发酵:青霉菌三级种子四级发酵:灰色链霉菌,种子罐级数取决于:(1)菌种生长特性、孢子发芽及菌体繁殖速度;(2)所采用发酵罐的容积。细菌:生长快,种子用量比例少,级数也较少,二级发酵。霉菌:生长较慢,如青
5、霉菌,三级发酵 放线菌:生长更慢,采用四级发酵酵母:比细菌慢,比霉菌,放线菌快,通常用一级种子,种子罐的级数越少,越有利于简化工艺和控制,并可减少由于多次移种而带来染菌的机会。也须考虑尽量延长发酵罐生产产物的时间,缩短由于种子发芽、生长而占用的非生产时间,以提高发酵罐的生产率。,接种龄与接种量,接种龄:种子的培养时间。种龄过于年轻:前期生长缓慢,发酵周期延长种龄过于年老:导致生产能力衰退,接种量:移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。接种量的选择:根据菌种的区别各有不同,高可达发酵罐的25%。通常接种量,细菌15%,酵母菌510%,霉菌715%,有时2025%,接种量的大小决定于生产菌种在
6、发酵罐中生长繁殖的速度,采用较大的接种量可以缩短发酵罐中菌丝繁殖达到高峰的时间,使产物的形成提前到来,节约动力消耗,减少染菌机会。但接种量过大或者过小,均会影响发酵。过大会引起溶氧不足,影响产物合成;而且会过多移入代谢废物,也不经济;过小会延长培养时间,降低发酵罐的生产率。,双种:两个种子罐接种到一个发酵罐中。倒种:部分种子来源于发酵罐。,种子质量的判定,通常测定的参数包括pH培养基中营养物质的含量菌丝形态、色泽、浓度酶活,溶解氧,尾气等,种子质量标准1,细胞或菌体菌丝形态、菌丝浓度和培养液外观(色素、颗粒等)单细胞:菌体健壮、菌形一致、均匀整齐,有的还要求有一定的排列方式;霉菌、放线菌:菌丝
7、粗壮、对某些染料着色力强、生长旺盛、菌丝分枝情况和内含物情况好。,2,生化指标 种子液的糖、氮、磷的含量和pH变化。3,酶活力 种子液中某种酶的活力,与目的产物的产量有一定的关联。,影响种子质量的因素,培养基原材料质量 生产过程中经常出现种子质量不稳定的现象,其主要原因是原材料质量波动。例如在四环素、土霉素生产中,配制产孢子斜面培养基用的麸皮,因小麦产地、品种、加工方法及用量的不同对孢子质量的影响也不同。蛋白胨加工原料不同如鱼胨或骨胨对孢子影响也不同。,培养条件 如温度、PH值、湿度、培养时间和冷藏时间等都影响种子质量。,种子质量的控制,菌种的稳定性检查与复壮无杂菌检查,青霉素生产的种子制备,
8、制备过程,安培管,斜面孢子,大米孢子,一级种子,二级种子,发酵,斜面孢子,培养基:甘油、葡萄糖、蛋白胨等,培养基特点:有利于长孢子,用量少而精细,培养条件:25、7天,湿度50%左右,大米孢子,培养基:大米及氮源(玉米浆),培养基的特点:成本低、米粒之间结构疏松提高,比表面积大,利于氧的传质,营养适当有利于孢子的生长。,培养条件:25、7天,控制湿度,大米孢子的要求:1粒米含1.4*106个孢子,一级种子,培养基:(葡萄糖、乳糖、蔗糖)、玉米浆,目的:长菌体,培养条件:27,40小时,接种量:200亿孢子/吨,二级种子,培养基:同上,培养条件:27、10-14小时,接种量:10%,质量要求,菌
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 生化 工程 种子 扩大
链接地址:https://www.31ppt.com/p-6315457.html