谷氨酸生产菌的特征、育种及扩大培养.ppt

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1、第三章谷氨酸生产菌的特征、育种及扩大培养目录contents1234谷氨酸生产菌的主要特征●国内谷氨酸生产菌及其比较●谷氨酸生产菌在发酵过程中的形态变化●谷氨酸发酵的代谢控制育种策略●5利用生物工程技术选育谷氨酸生产菌●6菌种的扩大培养及种子的质量要求●第一节.谷氨酸生产菌的主要特征一、现有谷氨酸生产菌的分类现有谷氨酸生产菌主要是棒状杆菌属、短杆菌属、小杆菌属及节杆菌属中的细菌。1.棒状杆菌属(Corynebacterium)直到微弯的杆菌，一端膨大呈棒状，折断分裂形成“八”字形或栅状排列。葡萄糖发酵产酸，G+2短

2、杆菌属(Brevibacterium)短的不分枝直杆菌。多数从葡萄糖发酵产酸，不发酵乳糖。G+3小杆菌属(Microbacterium)形态与棒状杆菌相似。发酵葡萄糖产酸弱，主要产乳酸。G+4节杆菌属(Arthrobacterium)培养过程中，细胞形态变化较大球菌杆菌，杆菌球菌。G+G-,G-G+能液化明胶，从碳水化合物产酸极少或不产酸。二、谷氨酸棒状杆菌基因组研究进展谷氨酸棒状杆菌ATCC13032GenBankNC-004369目前应用发酵法生产L-乳酸常用的微生物仅有两大类:一类为细菌,多采用乳酸菌,另一类

3、为根霉。根霉可以直接利用淀粉质原料生产L-乳酸,但是产酸量低,副产物多,转化率低。Sauer等构建了包含乳杆菌L-乳酸脱氢酶基因的毕氏酵母,它利用木糖发酵,初始浓度为100g/L，生产L-乳酸达到58g/L，比利用葡萄糖产生乳酸的水平高。基因工程育种（重组DNA技术）三、现有谷氨酸生成菌的主要特征（1）细胞形态球形、棒状以及短杆状。（2）G+，无芽孢、无鞭毛，不能运动。（3）需氧型、生物素缺陷型微生物。（4）脲酶强阳性（5）不分解淀粉、纤维素、油脂、酪蛋白以及明胶。（6）发酵中菌体发生明显的形态变化，同时发生细胞膜

4、渗透性的变化。（7）CO2固定反应酶系活力强。（8）异柠檬酸裂解酶活力弱，乙醛酸循环弱。（9）α-酮戊二酸氧化能力微弱。（10）NADPH2进入呼吸链能力弱。（11）柠檬酸合成酶、乌头酸梅、异柠檬酸脱氢酶以及谷氨酸脱氢酶活力强。（12）能利用醋酸，不能利用石蜡。（13）具有向环境中泄露谷氨酸的能力。（14）不分解利用谷氨酸，并能耐高浓度的谷氨酸，产谷氨酸5%以上。第二节国内谷氨酸生产菌及其比较1、形态特征短杆至小棒状，有时微弯曲，两端钝圆，不分枝，呈多种形态。单个、成对及“V”字形排列。G+。胞内有横隔。不运动。无

5、芽孢。一、北京棒杆菌(AS1299)的形态和生理特征2、培养特征普通肉汁琼脂平板：菌落圆形，24h白色，48h淡黄色，中央隆起，表面湿润、光滑，有光泽，边缘整齐且呈半透明状，无黏性，不产生水溶性色素。3、生理特征★对氧的要求：好氧及兼性厌氧。★与温度的关系：菌株26~37℃培养生长良好，不耐高温，41℃生长较弱。★pH的影响：Ph5~10均能生长，最适pH6~7.5。★还原硝酸盐：反映强烈。★石蕊牛奶培养：7d后微产碱。★不水解淀粉，不分解纤维素。★对尿素的耐力，2.6%以上生长受抑制。★脲酶试验：强阳性反应。★产

6、酸物质的测定：G、果糖、甘露糖、蔗糖、麦芽糖迅速产酸。★生长因素试验：生物素是必需生长因素。硫胺素明显促生长。二、钝齿棒杆菌(AS1542)的形态和生理特征1、形态特征短杆至棒状，有时微弯曲，两端钝圆，不分枝。单个、成对及“V”字形排列。折断分裂。G+。胞内有横隔。不运动。无芽孢。2、培养特征普通肉汁琼脂平板：菌落圆形，近草黄色，表面湿润、光滑，无光泽，边缘顿齿状，较薄，半透明，无黏性，不产生水溶性色素。★对氧的要求：兼性厌氧。★与温度的关系：菌株20~37℃培养生长良好，不耐高温，42℃不生长。★pH的影响：pH

7、6~9生长良好，pH10生长微弱，pH4~5已不能生长。★还原硝酸盐：反映强烈。★石蕊牛奶培养：7d后微产碱。★水解淀粉，不分解纤维素。★对尿素的耐力，2.6%以上生长受抑制。★脲酶试验：强阳性反应。★产酸物质的测定：G、果糖、甘露糖、蔗糖、麦芽糖、水杨苷、七叶灵等迅速产酸。★生长因素试验：生物素是必需生长因子。3、生理特征三、天津短杆菌(T613)的形态和生理特征典型的短杆状，有时微弯曲，两端稍钝圆，不分枝。单个、成对及“V”字形排列。折断分裂。G+。不运动。无芽孢。1、形态特征2、培养特征★普通肉汁琼脂平板：菌

8、落圆形，浅黄色，表面湿润、光滑，隆起，边缘整齐，较薄，半透明，无黏性，不产生水溶性色素。3、生理特征★对氧的要求：好氧及兼性厌氧。★与温度的关系：菌株26~37℃培养生长良好，75℃处理10min不再生长。★pH的影响：pH6~10生长良好，pH5生长微弱，pH4和pH11已不能生长。★还原硝酸盐：反映强烈。★不水解淀粉，不分解纤维素。★对尿素的耐力，5%以