第四章第四章 种子的扩大培养种子的扩大培养种子扩大培养的目的与要求种子制备实例种子制备的技术概要与他熄贼娶违鲍羽诧俏犯含貌咐卸芯扦涅敷瞥杠宵驰磕页饥绸哲抛仑易才张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25 种种子子扩扩大大培培养养是是指指将将保保存存在在砂砂土土管管、冷冷冻冻干干燥燥管管中中处处休休眠眠状状态态的的生生产产菌菌种种接接入入试试管管斜斜面面活活化化后后，再再经经过过扁扁瓶瓶或或摇摇瓶瓶及及种种子子罐罐逐逐级级扩扩大大培培养养,最最终终获获得得一一定定数数量量和和质质量量的的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。纯种过程。这些纯种培养物称为种子。第一节 种子扩大培养的目的与要求种子扩大培养的概念:刨岁入甭揩儒翱试负坏兢礁料咸淄寄拄官刮酋净锚逢侥敖刨俘沸股浆自倔张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25种子扩培的目的种子扩培的目的 接种量的需要接种量的需要 菌种的驯化菌种的驯化 缩短发酵时间、保证生产水平缩短发酵时间、保证生产水平种子的要求：种子的要求： 总量及浓度能满足要求总量及浓度能满足要求 生理状况稳定，个体与群体生理状况稳定，个体与群体 活力强，移种至发酵后，能够迅速生长活力强，移种至发酵后，能够迅速生长 无杂菌污染无杂菌污染甘隆蛆时慌褐录斌巷论噪稿大蕾利杰破无杜哮怒豌悄斗谱息此虑逛凿纽尉张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25第一节第一节 种子制备过程举例种子制备过程举例一、谷氨酸生产的种子制备一、谷氨酸生产的种子制备制备过程制备过程斜面菌种斜面菌种一级种子培养一级种子培养二级种子培养二级种子培养发酵发酵臂唉拍糖灿酬残靛贪诧犊莫章朗忙课壳庶精瘫遗肿踞戒潜懊傍跺傣当只轧张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养251、斜面、斜面 (AS1.299)培养基：蛋白胨培养基：蛋白胨 1%，牛肉膏，牛肉膏1%，氯化钠，氯化钠 0.5 琼脂琼脂 2%， pH 7.0-7.2培养基特点：培养基特点：有利于菌体的生长，原料比较精细有利于菌体的生长，原料比较精细培养条件：培养条件：32，生长，生长18-24小时小时生长斜面要求：生长斜面要求：生长良好，所使用斜面连续传代不超过生长良好，所使用斜面连续传代不超过 3次次蒂垒寻举馏珠均头般医保盟壶宜衷肛蔓凌汇忧腥原帜景孵陡磊宅碟况荐撒张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养252. 一级一级种子（摇瓶）种子（摇瓶）培养条件：于培养条件：于1000ml三角瓶中，装液三角瓶中，装液200-250ml,32培培 养养12小时。小时。培养基：葡萄糖培养基：葡萄糖2%，尿素，尿素0.5%，玉米浆，玉米浆 2.5%， K2HPO4 0.1%培养基特点：培养基特点：有利于菌体的生长，所使用的原料已经基有利于菌体的生长，所使用的原料已经基 本接近于发酵培养基本接近于发酵培养基拭计狞纸惺密沉皿沏花军恶翱衫键歹息秘雏蚀镇咙淳瓣滦截稍培甘勘节嘴张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养253. 二级种子二级种子(种子罐种子罐)培养条件：在种子罐中培养（容积为发酵罐的培养条件：在种子罐中培养（容积为发酵罐的1%），）， 32培养培养7-10个小时个小时培养基：和一级种子相似，其中葡萄糖用水解糖代替，培养基：和一级种子相似，其中葡萄糖用水解糖代替， 浓度为浓度为2.5%培养基的特点培养基的特点：长菌体，更接近于发酵培养基：长菌体，更接近于发酵培养基截穴阴汹抱敌懦外获翼裳悍渺寇莆依幼捎鸣哉啼胖溃怠题游捅疙劫千陌敝张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25种子的质量要求：种子的质量要求：108-109个个/ml大小均匀，呈单个或八字排列大小均匀，呈单个或八字排列PH 7.0-7.2时结束，时结束，6.887.0-7.2活力旺盛活力旺盛胳赛瞥嘎志戴肘兴逝泽悄倾绢阁斤灿数聚蜡列靡派布衍袭垃贡诸个孺卓艾张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25二、青霉素生产的种子制备二、青霉素生产的种子制备制备过程制备过程安培管安培管 斜面孢子斜面孢子 大米孢子大米孢子 一级种子一级种子 二级种子二级种子 发酵发酵鹤哈酱残杖卡野骚子闯励恍耙老陪沫那段别恢初额昔芝河紊诡死荤组险址张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25一、斜面孢子一、斜面孢子培养基：甘油、培养基：甘油、 葡萄糖、葡萄糖、 蛋白胨等蛋白胨等培养基特点培养基特点：有利于长孢子，用量少而精细有利于长孢子，用量少而精细培养条件：培养条件：25、7天天, 注意湿度注意湿度50%左右左右怨撬桩杯灰匆翁同泼涪炸俞田讣椅弦狰孕家铂嫩躲瘫穷榜荷晋活觉桶宙弘张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25二、大米孢子二、大米孢子培养基：大米及氮源（玉米浆）培养基：大米及氮源（玉米浆）培养基的特点培养基的特点：成本低、米粒之间结构疏松提高比表成本低、米粒之间结构疏松提高比表面积和氧的传质，营养适当（要求大米面积和氧的传质，营养适当（要求大米的白点小）有利于孢子的生长。的白点小）有利于孢子的生长。培养条件：培养条件：25、7天，控制湿度天，控制湿度大米孢子的要求大米孢子的要求：1粒米含粒米含1.4*106个孢子个孢子巫穷诺肖吉目毡钟耗骸沽俘瑟等萧惰韭汁晴混钡捶聋映沾灾鹿破口飞撑喝张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养253、一级种子、一级种子培养基：（葡萄糖、乳糖、蔗糖）、玉米浆培养基：（葡萄糖、乳糖、蔗糖）、玉米浆目的目的：长菌体长菌体培养条件：培养条件：27，40小时小时接种量：接种量：200亿孢子亿孢子/吨吨4、二级种子、二级种子培养基：同上培养基：同上培养条件：培养条件：27、10-14小时小时接种量：接种量：10%真自革中惩症郭胚跟米渍哗险忘岂娃肘笺捉蜘呵摸徽端惨弓脏晾留限除辗张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25种子的质量要求种子的质量要求菌丝长稠呈丝状、菌丝团很少，有中小空孢，处于菌丝长稠呈丝状、菌丝团很少，有中小空孢，处于期期青霉素发酵菌丝体的生长共分为青霉素发酵菌丝体的生长共分为6个期，个期，1-4为年青期，为年青期，4-6期合成青霉素的能力最强期合成青霉素的能力最强途庇娠唆制贾醇隙考裕韶位狐邯趴赘赂糊妮卸牙缎掘巩痴红橱犬畦贿亲巨张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25第二节第二节 种子制备的技术概要种子制备的技术概要一、种子制备的过程一、种子制备的过程实验室阶段实验室阶段：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种室完成，因此现象地将这些培养过程称为实验室阶段的种子培养。生产车间阶段生产车间阶段：种子培养在种子罐里面进行，一般在工程归为发酵车间管理，因此形象地称这些培养过程为生产车间阶段。捆打膘嚏锣芳粮张瞳包渤吩色羚警珊淄辰蚊醇蜒角涂叹阳酝桥谴抑锅奎烤张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25二、实验室阶段二、实验室阶段1、培养物选择的原则、培养物选择的原则目的：种子扩培到一定的量和质，根据菌种的特点最终目的：种子扩培到一定的量和质，根据菌种的特点最终的培养物可分为两类：的培养物可分为两类： 对于不产孢子和芽胞的微生物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获得一定数量和质量的菌体对于不产芽孢和孢子的微生物，实验室阶段的种子扩培对于不产芽孢和孢子的微生物，实验室阶段的种子扩培最终是获得一定数量和质量的菌体，如谷氨酸的种子培最终是获得一定数量和质量的菌体，如谷氨酸的种子培养。养。宾鉴盾赡颁翟谊芯垃酝贡素贼敛当择储款伴洞河买功僵西殴谗仇镐焙肥癸张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25 获得一定数量和质量的孢子获得一定数量和质量的孢子菌丝体培养步骤少，因而更容易获得量和质稳定的种菌丝体培养步骤少，因而更容易获得量和质稳定的种子，但操作繁琐。子，但操作繁琐。 对于产孢子的微生物对于产孢子的微生物 获得一定数量和质量的菌丝体获得一定数量和质量的菌丝体便于操作，但需要更仔细的控制。便于操作，但需要更仔细的控制。谢鲤例价帚糕填金爬链奢洗沼腔汪邦卉阐上岁撒济膛灯勘婉挨钒玫则竣缨张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养252、培养基选择的原则、培养基选择的原则培养基的选择应该是有利于菌体的生长，对孢子培养基培养基的选择应该是有利于菌体的生长，对孢子培养基应该是有利于孢子的生长应该是有利于孢子的生长。在原料方面，实验室种子培养阶段，规模一般比较小，在原料方面，实验室种子培养阶段，规模一般比较小，因此为了保证培养基的质量，培养基的原料一般都比较因此为了保证培养基的质量，培养基的原料一般都比较精细。精细。四括闻袱兽擎缴糜莱灾动懈刘氯穷抠岸士抓绳肘嘎了效湍虏淳栽漂沈噪嘛张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养253、起始接种物的传代问题、起始接种物的传代问题 细菌细菌保藏斜面保藏斜面 活化斜面活化斜面 产孢子产孢子保藏保藏 母斜面母斜面 子斜面子斜面目的目的：使菌种的传代次数尽可能的少。：使菌种的传代次数尽可能的少。湖太伟坡器翘账玄睬顺敬勉棘物黎潮鼓词豌贾勋炔趟全捷闲垂盲摹宪夸侦张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25 母瓶母瓶：活化、纯化，使保藏菌种生长，并去处变异株。：活化、纯化，使保藏菌种生长，并去处变异株。 所以接种时要稀一点、便于纯化生长到单菌落。所以接种时要稀一点、便于纯化生长到单菌落。 子瓶子瓶: 大量繁殖，得到大量孢子。大量繁殖，得到大量孢子。 接种：接种：从母斜面上点接种，选取生长好的单从母斜面上点接种，选取生长好的单菌落菌落 接种时密一点，得到大量的孢子。接种时密一点，得到大量的孢子。孢子培养时注意湿度，子斜面使用一般不超过孢子培养时注意湿度，子斜面使用一般不超过1个月个月孢子培养焉怪矫郝超痉墙醉妮瞄种颤缨斟脏东讽炯袱吸渴例臃链谤寸拱押靖驶劣氯张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25三、生产车间阶段三、生产车间阶段1、培养物的选择原则、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。在生产车间阶段，最终一般都是获得一定数量的菌丝体。 缩短发酵时间缩短发酵时间 有利于获得好的发酵结果有利于获得好的发酵结果菌丝体比孢子要有利：菌丝体比孢子要有利：止查这晌友恳订侈儒厅魄印专整鞠棚座佰粪壕卉毅尉椿丁抒淹以骏向梧磁张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养252、培养基选择的原则、培养基选择的原则目的：获得一定数量和质量的菌体，因此培养基的选择应目的：获得一定数量和质量的菌体，因此培养基的选择应首先考虑的是有利于孢子的发育和菌体的生长，所首先考虑的是有利于孢子的发育和菌体的生长，所以营养要比发酵培养基丰富。以营养要比发酵培养基丰富。在原料方面：不如实验室阶段那么精细，而是基本接近于在原料方面：不如实验室阶段那么精细，而是基本接近于发酵培养基，这有两个方面的原因发酵培养基，这有两个方面的原因: 一是成本一是成本 二是驯化二是驯化终虐蔡鸣缕锁虐惯州厦佯把低弓悠袍奈偷销搞配股续暗协蝇渔骗牛柏嘎钵张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25例：柠檬酸发酵例：柠檬酸发酵 以蔗糖为原料以蔗糖为原料成分成分 斜面斜面 种子罐种子罐 发酵发酵麦芽汁麦芽汁 麦汁麦汁 蔗糖蔗糖 2.5-5% 20%NH4NO3 0.225% 0.11%K2HPO4 0.03% MgSO4.H2O 0.025% 0.025% KCl 0.015%琼脂琼脂 2%姚捆溃英俩勋蓉檀垄肩那完在淑折帽时歧您详跪岁运批柬创笨剖价淀井稠张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25 薯干粉薯干粉成分成分 斜面斜面 种子罐种子罐 发酵发酵麦芽汁麦芽汁 麦汁麦汁 薯干粉薯干粉 10% 22-28%(NH4)2SO4 0.5%琼脂琼脂 2%绒律胞搜敢能铁彝充连幕道痊刘旋联象犯砖樟促淄绪搪芜梯厅祭默恤烹谭张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养253、发酵级数的确定、发酵级数的确定谷氨酸：三级发酵谷氨酸：三级发酵一级种子（摇瓶）一级种子（摇瓶）二级种子二级种子 （小罐）（小罐）发酵发酵青霉素：三级发酵青霉素：三级发酵一级种子一级种子 （小罐）（小罐）二级种子（中罐）二级种子（中罐）发酵发酵 一般由菌丝体培养开始计算发酵级数，但有时，一般由菌丝体培养开始计算发酵级数，但有时，工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数辞茵羡漫唯磅惠拟括弹弘宽起万互锌隅榔搀黔峰役智斌痊盟烧准哎圾于啼张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25发酵级数确定的依据发酵级数确定的依据 级数受发酵规模、菌体生长特性、接种量的影响级数受发酵规模、菌体生长特性、接种量的影响 级数大，难控制、易染菌、易变异，管理困难，一级数大，难控制、易染菌、易变异，管理困难，一 般般2-4级。级。 在发酵产品的放大中，反应级数的确定是非常重要在发酵产品的放大中，反应级数的确定是非常重要 的一个方面的一个方面亨霸弓梢谩忠蚤寻旭寒泼肆惟劲容棺爱炯肯赏名州撬扛斧矗街鄂斑袭乌择张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养254、接种量的确定、接种量的确定 移入种子的体积移入种子的体积接种量接种量 接种后培养液的体积接种后培养液的体积过大过小都不好，最终以实践定，如大多数抗生素为过大过小都不好，最终以实践定，如大多数抗生素为7-15%。但是一般认为大一点好。但是一般认为大一点好。双种：两个种子罐接种到一个发酵罐中。双种：两个种子罐接种到一个发酵罐中。倒种：一部分种子来源于种子罐，一部分来源于发酵罐。倒种：一部分种子来源于种子罐，一部分来源于发酵罐。 P 147文年勒尉鸽哨坤尉态形牡故咨诲绦挑豹哟遮演卷性栽名蕴淋鲜皆胆销海蠕张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养255、种龄、种龄种龄是指种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐种龄是指种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。或发酵罐时的培养时间。种龄短：菌体太少；种龄长：易老化种龄短：菌体太少；种龄长：易老化。原则：对数生长期末，细胞活力强，菌体浓度相对较原则：对数生长期末，细胞活力强，菌体浓度相对较大，但是最终由实验结果定。大，但是最终由实验结果定。茶蔷对开话点泪氖捉懈波池卫柴畜靠釜茂职心忱拒价邓屏佐嘎绳数蓬醚磺张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养256、种子的质量要求：、种子的质量要求：量：要求达到一定的浓度量：要求达到一定的浓度质质: 形态形态 （生长处于某个阶段、均匀等等）（生长处于某个阶段、均匀等等） 理化指标：理化指标：C、N、P的含量，的含量，pH 酶活等酶活等 无污染无污染享慕该庙氖跺吞划汾纪邮答挛谬三诱铲严达钩野狸扶捍似神胳牧剔焰游酚张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25本章小节：了解种子扩培的工艺过程及其中的基本概念理解种子扩培的目的和要求掌握控制种子质量的基本方法和手段隙苇偿间伺学聘厕度骡咒服体眷低噪再键俺机阻造但帧酷肿催渊遍撩萄谴张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25读书报告：种子质量的控制方法，以及种子质量对发酵的影响要求：1. 针对具体的产品2. 注意与上课的内容联系3. 4月5号交（文本，一定标注参考文献）氓耳炸甥迪贪吓邑狭浪目矢硕崭削何广绩筑步饼论宙晦燥锹超税旷轰镀反张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25张嗣同发酵工程第四章种子的扩大培养25