發酵工業菌株需要具備哪些特點

1. 進行菌種選育是利用微生物的哪一特點

微生物菌種的選育方法
微生物

菌種選育Loremreferentibus（英語：Strain selection 日語：ひずみの選択 法語：la sélection des souches 俄語：Штаммвыбор 德語：Stammselektion ）微生物菌種是決定發酵產品的工業價值以及發酵工程成敗的關鍵，只有具備良好的菌種基礎，才能通過改進發酵工藝和設備以獲得理想的發酵產品。菌種用途廣泛涉及食品、醫葯、工農業、環保等諸多領域。
自然選育
自然選育的菌種來源於自然界、菌種保藏機構或生產過程，從自然界中選育菌種的過程較為復雜，而從生產過程或菌種保藏機構得到菌種的自然選育過程較為簡單。
自然選育的步驟主要是：采樣，增長培養，培養分離和篩選等。采樣篩選的菌種採集的對象以土壤為主，也可以是植物、腐敗物品和某些水域等。土壤是微生物的匯集地，從土壤中幾乎可以分離到任何所需的微生物，故土壤往往是首選的採集目標。微生物的營養需求和代謝類型與生長環境有很大關系。富集培養 由於採集樣品中各種微生物數量有很大差異，若估計到要分離的菌種數量不多時，就要人為增加分離的概率，增加該菌種的數量，稱為富集培養。純種培養 盡管通過增長培養的效果很好，但是得到的微生物還是處於混雜狀態，因為樣品中本身含有許多種類的微生物。所以，為了取得所需的微生物純種，增殖培養後必須進行分離。平板分離法由接種環以無菌操作沾取少許待分離的材料，在無菌平板表面進行平行劃線、扇形劃線或其他形式的連續劃線，微生物細胞數量將隨著劃線次數的增加而減少，並逐步分散開來。如果劃線適宜的話，微生物能一一分散，經培養後，可在平板表面得到單菌落。分離方法有三種：即劃線分離法、稀釋法和組織分離法。稀釋分離法在溶液中再加入溶劑使溶液的濃度變小。亦指加溶劑於溶液中以減小溶液濃度的過程。濃溶液的質量×濃溶液的質量分數=稀溶液的質量×稀溶液的質量分數生產能力考察初篩一般通過平板稀釋法獲得單個菌落，然後對各個菌落進行有關性狀的初步測定，從中選出具有優良性狀的菌落。例如，對抗生素產生菌來說，選出抑菌圈大的菌落；對於蛋白酶產生菌來說，選出透明圈大的菌落。此法快速、簡便，結果直觀性強。缺點是培養皿的培養條件與三角瓶、發酵罐的培養條件相差大，兩者結果常不一致。
復篩指對初篩出的菌株的有關性狀作精確的定量測定。一般要在搖瓶或台式發酵罐中進行培養，經過精細的分析測定，得出准確的數據。突變體經過篩選後，還必須經過小型或中型的投產試驗，才能用於生產。誘變育種誘變育種一般步驟 利用各種誘變劑處理微生物細胞，提高基因的隨機突變頻率，擴大變異幅度，通過一定的篩選方法，獲得所需要優良菌株的過程，稱為誘變育種。誘變育種應注意的問題
（1）挑選優良的出發菌株 出發菌株就是用於育種的原始菌株。出發菌株適合，育種工作效率就高。參考以下實際經驗選用出發菌株：①以單倍體純種為出發菌株，可排除異核體和異質體的影響；②採用具有優良性狀的菌株，如生長速度快、營養要求低以及產孢子早而多的菌株；③選擇對誘變劑敏感的菌株。由於有些菌株在發生某一變異後，會提高對其它誘變因素的敏感性，故可考慮選擇已發生其他變異的菌株為出發菌株。④許多高產突變往往要經過逐步累積的過程，才變得明顯，所以有必要多挑選一些已經過誘變的菌株為出發菌株，進行多步育種，確保高產菌株的獲得。
（2）菌懸液的制備 一般採用生理狀態一致（用選擇法或誘導法使微生物同步生長）的單細胞或孢子進行誘變處理。所處理的細胞必須是均勻而分散的單細胞懸液。分散狀態的細胞可以均勻地接觸誘變劑，又可避免長出不純菌落。由於某些微生物細胞是多核的，即使處理其單細胞，也會出現不純的菌落。有時，雖然處理的是單核的細胞或孢子，但由於誘變劑一般只作用於DNA雙鏈中的某一條單鏈，故某一突變無法反映在當代的表型上，而是要經過DNA的復制和細胞分裂後才表現出來，於是出現了不純菌落，這就叫表型延遲。上述兩類不純菌落的存在，也是誘變育種工作中初分離的菌株經傳代後很快出現生產性狀「衰退」的主要原因。鑒於上述原因，因此用於誘變育種的細胞應盡量選用單核細胞，如黴菌或放線菌的孢子或細菌的芽孢。
細胞的生理狀態對誘變處理也會產生很大的影響。細菌在對數期誘變處理效果較好；黴菌或放線菌的分生孢子一般都處於休眠狀態，所以培養時間的長短對孢子影響不大，但稍加萌發後的孢子則可提高誘變效率。
（3）選擇簡便有效、最適劑量的誘變劑 誘變劑主要有兩大類，即物理誘變劑和化學誘變劑。物理誘變劑如紫外線、X射線、γ射線和快中子等；化學誘變劑種類極多，主要有烷化劑、鹼基類似物和吖啶類化合物。最常用的烷化劑有N-甲基-N′-硝基-N-亞硝基胍(NTG)、甲基磺酸乙酯(EMS) 、甲基亞硝基脲(NMU)、硫酸二乙酯(DES)和

2. 工業用微生物菌種選擇應遵循哪些原則

發酵工業對微生物菌種的基本要求： ① 能在廉價原料製成的培養基上生長，且生成目的產物產量高、易於回收； ② 生長較快，發酵周期短； ③ 培養條件易於控制； ④ 抗噬菌體及雜菌污染的能力強； ⑤ 菌種不易變異退化，以保證發酵生產和產品質量的穩定； ⑥ 對放大設備的適應性強； ⑦ 菌種不是病原菌，不產生任何有害的生物活性物質和毒素。

3. 發酵的特點

1、發酵過程一般來說都是在常溫常壓下進行的生物化學反應，反應安全，要求條件也比較簡單。 2、發酵所用的原料通常以澱粉、糖蜜或其他農副產品為主，只要加入少量的有機和無機氮源就可進行反應。微生物因不同的類別可以有選擇地去利用它所需要的營養。基於這—特性，可以利用廢水和廢物等作為發酵的原料進行生物資源的改造和更新。3、發酵過程是通過生物體的自動調節方式來完成的，反應的專一性強，因而可以得到較為單—的代謝產物。4、由於生物體本身所具有的反應機制，能夠專一性地和高度選擇性地對某些較為復雜的化合物進行特定部位地氧化、還原等化學轉化反應，也可以產生比較復雜的高分子化合物。5、發酵過程中對雜菌污染的防治至關重要。除了必須對設備進行嚴格消毒處理和空氣過濾外，反應必須在無菌條件下進行。如果污染了雜菌，生產上就要遭到巨大的經濟損失，要是感染了噬菌體，對發酵就會造成更大的危害。因而維持無菌條件是發酵成敗的關鍵。6、微生物菌種是進行發酵的根本因素，通過變異和菌種篩選，可以獲得高產的優良菌株並使生產設備得到充分利用，也可以因此獲得按常規方法難以生產的產品。7、工業發酵與其他工業相比，投資少，見效快，開可以取得顯著的經濟效益。基於以上特點，工業發酵日益引起人們重視。和傳統的發酵工藝相比，現代發酵工程除了上述的發酵特徵之外更有其優越性。除了使用微生物外，還可以用動植物細胞和酶，也可以用人工構建的「工程菌』來進行反應；反應設備也不只是常規的發酵罐，而是以各種各樣的生物反應器而代之，自動化連續化程度高，使發酵水平在原有基礎上有所提高和和創新

4. 相對於多菌種發酵而言，純種發酵有哪些特點

相對於多菌種發酵而言，純種發酵有哪些特點
純種發酵是在成分單一的發酵基質中，僅接入一種微生物，通過對該微生物的培養，得到純度較高的單一性產物。為使發酵順利進行，必須保持發酵的始終單菌純種，要求人工擴大的菌種不得被污染，一旦發現其它菌株出現，便稱之為發酵事故。因而對發酵設備和環境要求較高，要有嚴格的滅菌措施和空氣凈化系統。
傳統發酵是以成分復雜的穀物為原料，有多種微生物分泌的酶系參與，水解與發酵混合進行，將原料成分轉化成多種風味和營養物質的過程。
所以我覺得純種發酵對無菌要求比較高，要嚴格無菌條件，否則會造成雜菌的生存。而傳統發酵相對來說不太嚴格，因為幾種菌之間相互抗衡。比如說家庭式的製作泡菜、霉毛豆等，都沒有去嚴格的滅菌，當然不能保證沒有黴菌的生長。
不知道這樣有沒有解決你的疑問。

5. 發酵工業對微生物菌種的基本要求

內容如下：

1、能在廉價原料製成的培養基上生長，且生成目的產物產量高且易於回收。

2、生長較快，發酵周期短。

3、培養條件易於控制。

4、抗噬菌體及雜菌污染的能力強。

5、菌種不易變異退化，以保證發酵生產和產品質量的穩定。

6、對放大設備的適應性強。

7、 菌種不是病原菌，不產生任何有害的生物活性物質和毒素。

應用領域

微生物發酵生產水平主要取決於菌種本身的遺傳特性和培養條件。發酵工程的應用范圍有：

⑴醫葯工業。

⑵食品工業。

⑶能源工業。

⑷化學工業。

⑸農業：改造植物基因；生物固氮；工程殺蟲菌生物農葯;微生物飼料。

⑹環境保護等方面。

微生物肥料由一種或數種有益微生物活細胞制備而成的肥料。主要有根瘤菌劑、固氮菌劑、磷細菌劑、抗生菌劑、復合菌劑等。微生物肥料具有增產、改善品質的功能，還有顯著減少植物體內硝酸鹽，亞硝酸鹽和重金屬含量，提高化肥利用率以及培肥土壤等作用。要使微生物肥料在無公害蔬菜生產中真正發揮增產增效環保的作用。

微生物肥料是一種 純天然、無毒、無害、無殘留、無污染的高科技生命體。生命力極強，適應各類地質、各類土壤。使用范圍極廣，可廣泛用於水稻、小麥、玉米、棉花、油菜、花生、大豆、芝麻、大蔥、韭菜、大蒜、菠菜、洋蔥、土豆、西瓜、南瓜、冬瓜、西葫蘆香瓜、辣椒、香蕉、菠蘿、荔枝、龍眼、蔬菜、中葯材、速生楊、用材林、竹林、花卉、苗圃、草坪等。

6. 微生物工程在工業生產上的優良菌種應具備哪些基本特性

1.能在廉價原料製成的培養基上生長，且生成的目的產物產量高、已與回收
2.生長較快，發酵周期短
3.培養條件易於控制
4.抗噬菌體及雜菌污染的能力強
5.菌種不易變異退化，以保證發酵生產和產品質量的穩定
6.對放大設備的適應性強
7.菌種不是病原菌，不產生任何有害的生物活性物質和毒素。

7. 釀酒酵母的特點及除釀酒以外的生產應用

產品種類
酵母產品有幾種分類方法。以人類食用和作動物飼料的不同目的可分成食用酵母和飼料酵母。食用酵母中又分成麵包酵母、食品酵母和葯用酵母等。
麵包酵母 又分壓榨酵母、活性乾酵母和快速活性乾酵母。
①壓榨酵母：採用釀酒酵母生產的含水分70～73％的塊狀產品。呈淡黃色,具有緊密的結構且易粉碎,有強的發面能力。在4℃可保藏1個月左右，在0℃能保藏2～3個月產品最初是用板框壓濾機將離心後的酵母乳壓榨脫水得到的，因而被稱為壓榨酵母，俗稱鮮酵母。發面時，其用量為麵粉量的1～2％,發面溫度為28～30℃,發面時間隨酵母用量、發面溫度和面團含糖量等因素而異，一般為1～3小時。
②活性乾酵母:採用釀酒酵母生產的含水分8％左右、顆粒狀、具有發面能力的乾酵母產品。採用具有耐乾燥能力、發酵力穩定的醇母經培養得到鮮酵母，再經擠壓成型和乾燥而製成。發酵效果與壓榨酵母相近。產品用真空或充惰性氣體（如氮氣或二氧化碳）的鋁箔袋或金屬罐包裝，貨架壽命為半年到1年。與壓榨酵母相比,它具有保藏期長，不需低溫保藏，運輸和使用方便等優點。
③快速活性乾酵母：一種新型的具有快速高效發酵力的細小顆粒狀（直徑小於1mm）產品。水分含量為4～6％。它是在活性乾酵母的基礎上,採用遺傳工程技術獲得高度耐乾燥的釀酒酵母菌株，經特殊的營養配比和嚴格的增殖培養條件以及採用流化床乾燥設備乾燥而得。與活性乾酵母相同,採用真空或充惰氣體保藏,貨架壽命為1年以上。與活性乾酵母相比,顆粒較小,發酵力高,使用時不需先水化而可直接與麵粉混合加水製成面團發酵，在短時間內發酵完畢即可焙烤成食品。該產品在本世紀70年代才在市場上出現，深受消費者的歡迎。研究發現，安琪酵母的活力是最高的。
食品酵母 不具有發酵力的繁殖能力，供人類食用的乾酵母粉或顆粒狀產品。它可通過回收啤酒廠的酵母泥、或為了人類營養的要求專門培養並乾燥而得。美國、日本及歐洲一些國家在普通的糧食製品如麵包、蛋糕、餅乾和烤餅中摻入 5％左右的食用酵母粉以提高食品的營養價值。酵母自溶物可作為肉類、果醬、湯類、乳酪、麵包類食品、蔬菜及調味料的添加劑；在嬰兒食品、健康食品中作為食品營養強化劑。由酵母自溶浸出物製得的5′-核苷酸與味精配合可作為強化食品風味的添加劑（見）。從安琪酵母中提取的濃縮轉化酶用作方蛋夾心巧克力的液化劑。從以乳清為原料生產的酵母中提取的乳糖酶，可用於牛奶加工以增加甜度，防止乳清濃縮液中乳糖的結晶，適應不耐乳糖症的消費者的需要。
葯用酵母 製造方法和性質與食品酵母相同。由於它含有豐富的蛋白質、維生素和酶等生理活性物質，醫葯上將其製成酵母片如食母生片，用於治療因不合理的飲食引起的消化不良症。體質衰弱的人服用後能起到一定程度的調整新陳代謝機能的作用。在酵母培養過程中，如添加一些特殊的元素製成含硒、鉻等微量元素的酵母，對一些疾病具有一定的療效。如含硒酵母用於治療克山病和大骨節病，並有一定防止細胞衰老的作用；含鉻酵母可用於治療糖尿病等。
飼料酵母 通常用假絲酵母或脆壁克魯維酵母經培養、乾燥製成是不具有發酵力,細胞呈死亡狀態的粉末狀或顆粒狀產品。它含有豐富的蛋白質(30～40％左右)、B族維生素、氨基酸等物質,廣泛用作動物飼料的蛋白質補充物。它能促進動物的生長發育，縮短飼養期，增加肉量和蛋量，改良肉質和提高瘦肉率，改善皮毛的光澤度，並能增強幼禽畜的抗病能力。

酵母的工業發展史
早在公元3000年前，人類開始利用酵母來製作發酵產品。最早在市場上銷售的產品是酵母泥，這種產品的特點是發酵速度快，但運輸和使用不便，產品的商業化受到了一定的限制。從銷售酵母泥算起，把製造酵母作為一種工業來看，酵母工業的發展已有200餘年的歷史了。酵母已成為世界上研究最多的微生物之一，是當今生物技術產品研究開發的熱點和現代生物技術發展、基因組研究的模式系統。
目前，全球酵母生產能力總計（以乾酵母計）超過100萬噸，年銷售收入超過25億美元。
20世紀80年代以來，中國酵母工業取得了跨越式發展，擁有了暢銷全球的自主創新品牌，酵母產品的研究、生產和應用達到了國際先進水平，其中規模最大的安琪酵母股份有限公司設立有酵母工業國家級企業技術中心、企業博士後科研工作站、國家認可實驗室，安琪商標為中國馳名商標。中國已成為全球重要的酵母生產國和供應國，2005年度中國酵母產品出口2萬多噸，實現出口創匯5000多萬美元。

還有以下幾個優點：

⑴ 具有醇氧化酶AOX1基因啟動子，這是目前最強，調控機理最嚴格的啟動子之一。

⑵ 表達質粒能在基因組的特定位點以單拷貝或多拷貝的形式穩定整合。

⑶ 菌株易於進行高密度發酵，外源蛋白表達量高。

⑷ 畢赤酵母中存在過氧化物酶體，表達的蛋白貯存其中，可免受蛋白酶的降解，而且減少對細胞的毒害作用。 Pichia.pastoris基因表達系統經過近十年發展，已基本成為較完善的外源基因表達系統，具有易於高密度發酵，表達基因穩定整合在宿主基因組中，能使產物有效分泌並適當糖基化，培養方便經濟等特點。利用強效可調控啟動子AOX1，已高效表達了HBsAg、TNF、EGF、破傷風毒素 C片段、基因工程抗體等多種外源基因，證實該系統為高效、實用、簡便，以提高表達量並保持產物生物學活性為突出特徵的外源基因表達系統，而且非常適宜擴大為工業規模。

目前美國FDA已能評價來自該系統的基因工程產品，最近來自該系統的Cephelon制劑已獲得FDA批准，所以該系統被認為是安全的． Pichia.pastoris表達系統在生物工程領域將發揮越來越重要的作用，促進更多外源基因在該系統的高效表達，提供更為廣泛的基因工程產品。
Johns Hopkins大學研究人員成功運用新技術從酵母基因組中找到一些和在酵母細胞分裂時將復制的染色體聚集以保護細胞分裂時酵母遺傳完整性相關的基因。

8. 微生物中的酵母菌有何特點

單細胞真菌。一般呈卵圓形、圓形、圓柱形或檸蒙形。菌落形態與細菌相似，但較大較厚，呈乳白色或紅色，表面濕潤、粘稠，易被挑起。生殖方式分無性繁殖和有性繁殖。無性繁殖有芽殖和裂殖兩種。解脂假絲酵母等當環境條件適宜而生長繁殖迅速時，出芽形成的子細胞尚未與母細胞分開，又長了新芽 ，形成成串的細胞，猶如假絲狀，故稱假絲酵母。有性繁殖產生子囊孢子。酵母菌分布很廣，在含糖較多的蔬菜、水果表面分布較多，在空氣土壤中較少。

酵母菌在釀造、食品、醫葯等工業上佔有重要的地位。早在4000多年前的殷商時代，中國就用酵母菌釀酒。酵母菌的維生素、蛋白質含量高，可作食用、葯用和飼料用，又是提取核苷酸、輔酶A、細胞色素C、谷胱甘肽、三磷酸腺苷等多種生化產品的原料，還可用於生產維生素、氨基酸、有機酸等。解脂假絲酵母用於石油脫蠟。少數種類的酵母菌能引起儀器腐敗，如蜂蜜酵母等能使蜂蜜、果醬變質，漢遜酵母常使酒類飲料污染，也是酒精發酵工業的有害真菌。白假絲酵母可引起皮膚、粘膜、呼吸道、消化道以及泌尿系統等多種疾病

酵母菌（Saccharomyces）是真菌生物，分類上比較混亂，主要是因其形態不一所致。按J·Lodder的酵母分類學，能形成子囊孢子的屬子囊菌綱的酵母菌科（Saccha romycetaceae），也稱真酵母如德巴利酵母（S·Debaryomyces）。還有些酵母不形成孢子，屬於不完全菌綱、蓯梗孢目，隱球酵母科（Cryptococcaceae），如假絲酵母（Candidaspp）。

提起酵母菌這個名稱，也許有人不太熟悉，但實際上人們幾乎天天都在享受著酵母菌的好處。我們每天吃的麵包和饅頭就是有酵母菌的參與製成的；我們喝的啤酒也離不開酵母菌的貢獻。酵母菌是人類實踐中應用比較早的一類微生物，我國古代勞動人民就利用酵母菌釀酒。酵母菌的細胞里含有豐富的蛋白質和維生素，所以也可以做成高級營養品添加到食品中，或用作飼養動物的高級飼料。

酵母菌在自然界中分布很廣，尤其喜歡在偏酸性且含糖較多的環境中生長，例如，在水果、蔬菜、花蜜的表面和在果園土壤中最為常見。

酵母菌一般有很高的營養價值，特別是含有較多蛋白質，很多B族維生素、核酸和礦物質，同時也能產生一些保健功能活性物質。維生素B群可控制人體的代謝功能，保持正常的神經作用。維生素B2與維生素B6對皮膚是很重要的維生素。維生素B12有防止貧血的作用，且有促進腸內維生素合成的作用，所以對腸或肝功能不強的人有增強體力的效果。 另外，有人報告，酵母菌SH2發酵培養物用凝膠層析柱G-75分析，於280nm波長處進行蛋白質洗脫分離時，發現在其中有2個蛋白質洗脫峰對干擾素效價有增強作用，進而證明此物為核蛋白（蛋白比糖為3：1），但並不是DNA或RNA。如果這一實驗信息得到進一步證實，則可說明酵母菌發酵培養物有增強干擾素效價，從而有增強機體免疫功能。

近來國內出現一些以酵母為載體，補充一些微量營養素的保健食品和特殊營養食品，如富鐵酵母、富硒酵母、富鋅酵母等。即在生產酵母的培養基中，增加鐵、鋅、硒濃度，從而使酵母中含有較多的這些物質，供人食用。也可將富含某些營養物質的酵母摻入畜禽飼料，經再一步轉化，產生富含某些營養素的奶、蛋、肉類。目前這類食品轉移的功效物質還只限於營養素，是否可以擴展到非營養素性功能物質，這當然是人們感興趣的問題。

酵母菌有多種繁殖方式，有人把只進行無性繁殖的酵母菌稱作"假酵母"，而把具有有性繁殖的酵母菌稱作"真酵母"。

酵母菌的無性繁殖

芽殖：酵母菌最常見的無性繁殖方式是芽殖。芽殖發生在細胞壁的預定點上，此點被稱為芽痕，每個酵母細胞有一至多個芽痕。成熟的酵母細胞長出芽體，母細胞的細胞核分裂成兩個子核，一個隨母細胞的細胞質進入芽體內，當芽體接近母細胞大小時，自母細胞脫落成為新個體，如此繼續出芽。如果酵母菌生長旺盛，在芽體尚未自母細胞脫落前，即可在芽體上又長出新的芽體，最後形成假菌絲狀。

裂殖：是少數酵母菌進行的無性繁殖方式，類似於細菌的裂殖。其過程是細胞延長，核分裂為二，細胞中央出現隔膜，將細胞橫分為兩個具有單核的子細胞。

酵母菌的有性繁殖

酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式進行有性繁殖的。兩個臨近的酵母細胞各自伸出一根管狀的原生質突起，隨即相互接觸、融合，並形成一個通道，兩個細胞核在此通道內結合，形成雙倍體細胞核，然後進行減數分裂，形成4個或8個細胞核。每一子核與其周圍的原生質形成孢子，即為子囊孢子，形成子囊孢子的細胞稱為子囊。
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9. 食品發酵的主要特點是什麼

發酵的特點
(1)發酵過程一般來說都是在常溫常壓下進行的生物化學反應，反應安全，要求條件也比較簡單。
(2)發酵所用的原料通常以澱粉、糖蜜或其他農副產品為主，只要加入少量的有機和無機氮源就可進行反應。微生物因不同的類別可以有選擇地去利用它所需要的營養。基於這—特性，可以利用廢水和廢物等作為發酵的原料進行生物資源的改造和更新。
(3)發酵過程是通過生物體的自動調節方式來完成的，反應的專一性強，因而可以得到較為單—的代謝產物。
(4)一般情況下，發酵過程中需要特別控制雜菌的產生。通常控制雜菌的方法是對設備進行嚴格消毒處理，對空氣加熱滅菌操作以及盡可能的採用自動化的方式進行發酵。通常，如果發酵過程中污染了雜菌或者噬菌體，會影響發酵過程的進行，導致發酵產品的產量減少，嚴重的，甚至會導致整個發酵過程失敗，發酵產品被要求全部倒掉。
(5)微生物菌種是進行發酵的根本因素，通過變異和菌種篩選，可以獲得高產的優良菌株並使生產設備得到充分利用，甚至可以獲得按常規方法難以生產的產品。