理论教育 生物催化反应与转化原理中的富集、分离技术

生物催化反应与转化原理中的富集、分离技术

时间:2023-11-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:在增殖培养过程中按照设计的反应或技术路线,结合菌种特性地设置一定的限制因素,让所需的微生物在增殖从数量上占优势,抑制不需要的微生物增殖,从而进行“选择性”分离。一般在分离培养基中加入不同的抗生素或试剂或不同底物来增强选择性。用连续富集培养分离出的菌种。

生物催化反应与转化原理中的富集、分离技术

富集培养是根据微生物的生理特点,在目的微生物含量较少时,设计一种选择性培养基,创造有利的生长条件,使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖,数量增加,有原来自然条件下的劣势菌种变成人工环境下的优势菌种,以有利于分离到所需要的菌株。

富集培养条件主要根据微生物的碳源、氮源、pH值、温度、需氧等生理因素加以控制,一般通过采用产目的酶的菌株最适合的培养条件促进其增殖来进行富集。在增殖培养过程中按照设计的反应或技术路线,结合菌种特性地设置一定的限制因素,让所需的微生物在增殖从数量上占优势,抑制不需要的微生物增殖,从而进行“选择性”分离。

富集培养的方法有:①营养控制法:改变碳源、氮源、无机盐类及维生素营养成分。②外界培养条件控制法:改变培养基的酸碱度、培养温度等。例如,根据产芽孢、孢子的微生物如枯草芽包杆菌、梭状芽包杆菌等的孢子比一般细菌的耐热,某些放线菌的繁殖体、孢子(如链菌酶)和菌丝片段特耐热等特点,可以采用热处理方法减少土样中的其他细菌数。③添加抑制组分法:改变底物浓度或添加抑制剂等。一般在分离培养基中加入不同的抗生素试剂或不同底物来增强选择性。在增殖真菌时可添加青霉素、链菌素之类抗细菌抗生素以抑制细菌的增长,在增殖培养过程放线菌和细菌时添加抗霉菌素等抗真菌抗生素以控制霉菌的生长。在富集培养基中加入作用的底物或其类似物进行富集培养,能够使利用此底物的酶产生菌较好地生长,并且往往会在其菌落周围形成透明圈。透明圈的大小虽不能与酶活力的高低完全成正比,但可以作为菌种初筛选的判断标准。例如,蛋白酶、脂肪酶、果胶酶、甘露聚糖酶、淀粉酶纤维素酶等产酶菌种,以及绝大多数能降解有机化合物的菌种,都可用这个方法进行富集、筛选。

富集培养可采用分批式和恒化式两种不同的方式。(www.daowen.com)

(1)分批式富集培养技术是指定期地将富集培养物接到新的培养基中,重新建立选择性压力,如此重复转种几次后,再取此富集培养物接种到固体培养基上,以获得单菌落。在这种分批式富集培养中,转种的时间是关键,应在所需菌种占优势的情况下转种。

(2)恒化式富集培养技术是通过改变限制性基质的浓度,来控制两类不同菌株的比生长速率,通过改变稀释速率进行连续富集培养,获得所需要的菌种。用连续富集培养分离出的菌种。特别适合用于连续发酵生产。

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