工业上利用什么大规模培养微生物

㈠ 如何提高工业微生物菌种的生产性能

工业微生物都是上大罐生产，为了获得最好的效益，一般通过三步来提高生产菌株的性能：
1，出发菌株的诱变育种：上罐发酵是一个逐级放大的过程，如果在实验室能够诱变获得一株遗传稳定性好、发酵效价高的菌株，经过发酵放大，最终的效果是惊人的，目前主要都是紫外诱变、基因组重排、推理育种等方法结合。
2，发酵培养基的优化：实验室常用培养基效果虽好但是用在大规模生产上成本偏高，采用价格低廉的玉米粉、豆饼粉、棉籽粉这些碳氮源不仅能够显着降低成本，经过优化后其发酵效价也能达到要求。
3，发酵条件在线优化：大罐发酵时，培养温度，通风量，搅拌速度，罐压，接种量，这些条件的最优化结果能够显着提高菌株的产能。

㈡ 微生物如何给人类工业带来便利

如果在合适的条件下人工培养酵母菌，一天就能收获一次！生产味精的细菌在50多个小时内，菌体就增加30多亿倍！

在很短的时间内就能获得大量的微生物个体，这是其他生物都望尘莫及的。利用这种特性来培养微生物，可以获得大量有用的产品，像喝的酒、吃的酱、助消化的酵母片和治病用的抗生素等等都是微生物对人类的贡献。

㈢ 微生物工程使用什么微生物

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解析:

微生物工程常用微生物

（一）、细菌

细菌 (bacteria)是自然界分布最广、数量最多的一类微生物，属单细胞原核生物。

工业生产常用的细菌有:枯草芽抱杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等。

用于生产淀粉酶、乳酸、醋酸、氨基酸和肌甘酸等等。

（二）、酵母菌

酵母菌 (yeast)为单细胞真核生物，在自然界中普遍存在，主要分布于含糖较多的酸性环境中，如水果、蔬菜、花蜜和植物叶子上，以及果园土壤中。石油酵母较多地分布在油田周围的土壤中。

工业上用的酵母菌有:啤酒酵母、假丝酵母、类酵母等。

分别用于酿酒、制造面包、生产脂肪酶（Lipase）以及生产可食用、药用和饲料用酵母菌体蛋白等。

（三）、霉菌

霉菌 (mould)不是一个分类学上的名词。凡生长在营养基质上形成绒毛状、网状或絮状菌丝的真菌统称为霉菌。

霉菌在自然界分布很广，大量存在于土壤、空气、水和生物体内外等处。它喜欢偏酸性环境。

工业上常用的霉菌有：藻状菌纲的根霉、毛霉、犁头霉，子囊菌纲的红曲霉，

半知菌类的曲霉、青霉等。

它们可用于生产多种酶制剂、抗生素、有机酸及甾体激素 (steriod hormone)-（四）、放线菌

放线菌(actinomycetes)是一个原核生物类群，在自然界中分布很广，尤其在含有机质丰富的微碱性土壤中较广。

它的最大经济价值在于能产生多种抗生素(antibiotic)。从微生物中发现的抗生素，有60%以上是放线菌产生的，如链霉素、红霉素、金霉素、庆大霉素等。

常用的放线菌主要来自以下几个属:链霉菌属、小单抱菌属和诺卡菌属等。

（五）、担子菌

所谓担子菌 (basidiomycetes)就是人们通常所说的菇类 (mushroom)微生物。担子菌资源的利用正引起人们的重视，如多糖、橡胶物质和抗癌药物的开发。

（六）、藻类

藻类 (alga)是自然界分布极广的一类自养微生物资源，许多国家已把它用作人类保健食品和饲料。培养螺旋藻，按干重计算每公顷 (lha二l0。#)可收获60t，而种植

大豆每公顷才可收获4t;从蛋白质产率来看，螺旋藻是大豆的28倍。

㈣ 微生物大规模工业生产常用的培养的方法有哪些

深层液体发酵搅拌罐； 固态发酵培养；

㈤ 在实验室,以及在大规模的微生物工业生产中,如何培养微生物

实验室采用恒温培养箱和摇床等实验设备培养，工业上在实验种的基础上，再采取多级扩大培养的方式，比如从摇瓶种接到立方级别的的种子罐，根据生产需要可以采取多级种扩大的工艺。

㈥ 在实际生产中如何选择和配制培养基

培养基的选择：

不同的微生物对培养基的需求是不同的，因此，不同微生物培养过程对原料的要求也是不一样的。应根据具体情况，从微生物营养要求的特点和生产工艺的要求出发，选择合适的营养基，使之既能满足微生物生长的需要，又能获得高产的产品，同时也要符合增产节约、因地制宜的原则。

1、根据微生物的特点选择培养基

用于大规模培养的微生物主要有细菌、酵母菌、霉菌和放线菌等四大类。它们对营养物质的要求不尽相同，有共性也有各自的特性。在实际应用时，要依据微生物的不同特性，来考虑培养基的组成，对典型的培养基配方需作必要的调整。

2、根据发酵方式选择培养基

液体和固体培养基各有用途，也各有优缺点。在液体培养基中，营养物质是以溶质状态溶解于水中，这样微生物就能更充分接触和利用营养物质，更有利于微生物的生长和更好地积累代谢产物。工业上，利用液体培养基进行的深层发酵具有发酵效率高，操作方便，便于机械化、自动化，降低劳动强度，占地面积小，产量高等优点。

所以发酵工业中大多采用液体培养基培养种子和进行发酵，并根据微生物对氧的需求，分别作静止或通风培养。而固体培养基则常用于微生物菌种的保藏、分离、菌落特征鉴定、活细胞数测定等方面。此外，工业上也常用一些固体原料，如小米、大米、麸皮、马铃薯等直接制作成斜面或茄子瓶来培养霉菌、放线菌。

3、从生产实践和科学试验的不同要求选择

生产过程中，由于菌种的保藏、种子的扩大培养到发酵生产等各个阶段的目的和要求不同，因此，所选择的培养基成分配比也应该有所区别。一般来说，种子培养基主要是供微生物菌体的生长和大量增殖。

为了在较短的时间内获得数量较多的强壮的种子细胞，种子培养基要求营养丰富、完全，氮源、维生素的比例应较高，所用的原料也应是易于被微生物菌体吸收利用。常用葡萄糖、硫酸铵、尿素、玉米浆、酵母膏、麦芽汁、米曲汁等作为原料配制培养基。

而发酵培养基除需要维持微生物菌体的正常生长外，主要是要求合成预定的发酵产物，所以，发酵培养基碳源物质的含量往往要高于种子培养基。当然，如果产物是含氮物质，应相应地增加氮源的供应量。除此之外，发酵培养基还应考虑便于发酵操作以及不影响产物的提取分离和产品的质量。

4、从经济效益方面考虑选择生产原料

从科学的角度出发，培养基的经济性通常是不被那么重视，而对于生产过程来讲，由于配制发酵培养基的原料大多是粮食、油脂、蛋白质等，且工业发酵消耗原料量大。

因此，在工业发酵中选择培养基原料时，除了必须考虑容易被微生物利用并满足生产工艺的要求外，还应考虑到经济效益，必须以价廉、来源丰富、运输方便、就地取材以及没有毒性等为原则选择原料。

培养基的配制原则：

培养基的配制必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分；有利于减少培养基原料的单耗，单位营养物质所合成产物数量大或产率大；有利于提高培养基产物的浓度，以提高单位容积发酵罐的生产能力。

有利于提高产物的合成速度，缩短发酵周期；尽量减少副产物的形成；减少对发酵过程中通气搅拌的影响，有利于提高氧的利用率、降低能耗；有利于产品的分离和纯化；并尽可能减少产生“三废”的物质。

当然，设计任何一种培养基都不可能面面俱到地满足上述各项要求，需根据具体情况，抓主要环节。使其即满足微生物的营养要求，又能获得优质高产的产品，同时也符合增产节约、因地制宜的原则。

发酵培养基的主要作用是为了获得预期的产物，必须根据产物特点来设计培养基。因此要求营养要适当丰富和完备，菌体迅速生长和健壮，整个代谢过程pH值适当且稳定；糖、氮代谢能完全符合高单位罐、批的要求，能充分发挥生产菌种合成代谢产物的能力。此外还要求成本降低。

1、根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基

不同的微生物所需要的培养基成分是不同的，要确定一个合适的培养基，就需要了解生产用菌种的来源、生理生化特性和一般的营养要求，根据不同生产菌种的培养条件、生物合成的代谢途径、代谢产物的化学性质等确定培养基。

2、营养成分的恰当配比

微生物所需的营养物质之间应有适当的比例，培养基中的碳氮的比例（C/N）在发酵工业中尤其重要。不同的微生物菌种、不同的发酵产物所要求的碳氮比是不同的。菌体在不同生长阶段，对其碳氮比的最适要求也不一样。培养基的碳氮比不仅会影响微生物菌体的生长，同时也会影响到发酵的代谢途径。

由于碳既作碳架又作能源，所以用量要比氮多。从元素分析来看，酵母细胞中碳氮比约为100：20，霉菌约为100：10。

一般发酵工业中培养基碳氮比约为100：（0.2～2.0），但在氨基酸发酵中，因为产物中含有氮，所以碳氮比就相对高一些。如谷氨酸发酵的碳氮比为100：（15～21），若碳氮比为100：（0.2～2.0），则会出现只长菌体，几乎不产谷氨酸的现象。

碳氮比随碳水化合物及氮源的种类以及通气搅拌等条件而异，很难确定统一的比值。一般情况下，碳氮比偏小，能导致菌体的旺盛生长，易造成菌体提前衰老自溶，影响产物的积累；碳氮比过大，菌体繁殖数量少，不利于产物的积累。

碳氮比较合适，但碳源、氮源浓度高，仍能导致菌体的大量繁殖，增大发酵液粘度，影响溶解氧浓度，容易引起菌体的代谢异常，影响产物合成；碳氮比较合适，但碳源、氮源浓度过低，会影响菌体的繁殖，同样不利于产物的积累。

3、渗透压

配制培养基时，应注意营养物质要有合适的浓度。营养物质的浓度太低，不仅不能满足微生物生长对营养物质的需求，而且也不利于提高发酵产物的产量和提高设备的利用率。但是，培养基中营养物质的浓度过高时，由于培养基溶液的渗透压太大，会抑制微生物的生长。

此外培养基中的各种离子的浓度比例也会影响到培养基的渗透压和微生物的代谢活动，因此，培养基中各种离子的比例需求要平衡。

在发酵生产过程中，在不影响微生物的生理特性和代谢转化率的情况下，通常趋向在较高浓度下进行发酵，以提高产物产量，并尽可能选育高渗透压的生产菌株。当然，培养基浓度太大会使培养基黏度增加和溶氧量降低。

4、pH值

各种微生物的正常生长均需要有合适的pH值，一般霉菌和酵母菌比较适于微酸性环境，放线菌和细菌适于中性或微碱性环境。

为此，当培养基配制好后，若pH值不合适，必须加以调节。当微生物在培养过程中改变培养基的pH值而不利于本身的生长时，应以微生物菌体对各种营养成分的利用速度来考虑培养基的组成，同时加入缓冲剂，以调节培养液的pH值。

5、氧化还原电位

对大多数微生物来说，培养基的氧化还原电位一般对其生长的影响不大，即适合它们生长的氧化还原电位范围较广。但对于厌氧菌，由于氧的存在对其有毒害作用，因而往往在培养基中加入还原剂以降低氧化还原电位。

在配制培养基时，除应注意以上几条原则外，还要考虑到营养成分的加入顺序，为了避免生成沉淀而造成营养成分的损失，加入的顺序一般为先加入缓冲化合物，溶解后加入主要物质，然后加入维生素、氨基酸等生长素类的物质。