柠檬酸发酵菌黑曲霉的菌种改良述评
  人气： 【字体：大 中 小】
  发布时间：2007-10-02 15:09:46

>>>>>>>>提问

有谁能针对、柠檬酸发酵菌黑曲霉的菌种改良述评 做出自己的见解和看法的请告之 本人非常感激
或者是找到相关的书籍 请把名称告诉我
多谢谢了

---

>>>>>>>>休闲养生网回答：

菌种的退化、变异较为复杂。常见的菌种衰退现象很多，如曲霉菌不生孢子或生孢子稀少，糖化力下降；酵母菌稍稳定一些，但也有变异。在什么情况下发生变异呢？一，菌种长期生活在不良的条件下，由于物理、化学、生物等因素的变化，特别是营养成分、温度、pH的变化，致使菌种变异衰退。如曲霉长期生活在高糖、高蛋白的培养基上，糖化能力衰退；高温酵母长期在低温状态下培养和保存，有可能失去耐高温的特性。二，菌种在不适于作为保藏的培养基上传代次数越多，菌种的自然变异就超大，以致某一特性逐渐降低。如3.4309唐花菌长期在营养丰富的米曲汁斜面上传种，则糖化力急剧下降。三，把野生菌种变成纯培养菌种，由于某些营养成份的缺乏，常常使某些子实体构造失去。如曲霉的子囊壳，镰刀霉的多细胞分生孢于等。四，试管菌种被污染，或培养基条件不适宜，菌株长不好，称为“菌种退化”。从遗传的观点看，菌种遗传是相对的，变异是绝对的，培菌工作的任务．就是要保持菌种的相对稳定性，使其朝着有益的方向变异。

人工培养的菌株，由于培养条件的改变，由虽变到质变的积累，动摇了遗传性的稳定性，称为“变异”。如果因为集些生长条件的改变，比如图糖度高低而影响菌种肥瘦，或者因为某一条件缺乏而生孢子有稀有密，凡这些都不能认为是菌种变异。因为核酸(主要是DNA)是生物遗传变异的物质基础，是绝大多数生物遗传信息的载体，只有当核酸的分子组成和结构发生改变时，如DNA分子的碱基改变，使遗传密码发生错乱，最终导致生物性状的改变，才能引起遗传的变异。微生物的自然变异可能在如下情况发生：
休 闲 居 编 辑
(一) 有性杂交

有性的“+”“-”菌丝交合成为接合子，接合于可分为四个类型：即两个亲本型，一个野生型，一个双突变型。

(二) 无性繁殖和准性生殖：

大部份微生物是多核的，细胞核上的染色体具有遗传性状，不同的细胞核在同一苗丝体中称为异核现象，不同的细胞核具有各自的遗传性状。无性杂交或异核遗传的后代，可分为三个类型：产生大量菌丝和少量孢子的类型；产生大量孢子和少量菌丝的类型，产生大量孢子和大量菌丝的类型。异核作用的细胞经减数分裂后，负有双核遗传的性状，称为准性生殖，准性生殖的子代细胞必然变异。

(三) 突变

引起突变的原因甚为复杂，较普遍地认为是异核作用。人工培养的菌落，生孢子部份可以突变为不生孢子的菌株。黑曲霉黑色的生孢子区域也偶然地出现白色的孢子头，如南阳酒精厂，就从宇佐美曲霉3.758中，分离得到了白色孢子头。白地霉在放射形的菌落上，有一角菌丝特别肥厚，称为角变。某些研究者指出，大约10亿个细胞中有一个细胞发生突变。

(四) 细胞质遗传

将啤酒酵母接种在琼脂培养基上，能够分离出大部份的均匀一致的菌落，但其中也有少数小菌落。小菌落比正常菌落生长缓慢，但发酵性能差不多，这种突变不是单基因突变，而是细胞质遗传。如果取大菌落和小菌落杂交，其子代突变因子消失：

大菌落×小菌落—→二倍体—→正常菌落(突变因子消失）

(五) 微生物的形态变异

酵母在正常菌落中大部份为光滑型，个别菌落出现皱褶型。例如，高梁酒酵母很容易出现皱褶型菌落，大菌落变小蘑菇，单细胞变链状细胞。随着形态的改变，也会出现生理性状改变。苏联科学院通讯院士伊姆舍聂茨基试验指出，单褶型的酵母比光滑型的酵母出芽更快，殖更多，在通风条件下酵母的产量增加71％，而发酵力无明显差别。全苏酒酒精科学研究所，在研究黑曲霉和米曲霉变异时得知，光滑型的黑色菌落比皱褶的黄色菌落具有更大的淀粉酶活力。南阳酒精厂白色孢子头的变种，比原种3.758具有更高的糖化力、糖化力和界限糊精分解力。据该厂介绍，使用白色孢子头的变种，平均淀粉出酒率较原种提高1—2％。当然菌种变异，并不都是朝着人类所需要的方面发展。例如，有的形态变异，导致粳化力增高，我们称之为“正变”，有的形态变异，导致糖化力下降，我们称之为“负变”。

为了保持菌株的有益特性，各厂也积累了一些比较好的经验，其方法如下：

(一) 保持遗传性的相对稳定性

据上海酒精厂介绍，为了使菌种保持不变，其培养基成份，包括作糖化液的粮食、糖度及其它培养条件，应做到尽可能的不变，只要是菌种已经习惯了的培养条件，一般不要去改变，菌种也不易产生变异。菌种传代次数越多，越容易产生变异，因此菌种斜面应尽可能地一次做，生产上使用同一批试管斜面菌株，减少传代次数，这样才能不发生或少发生变异。山西省太原、襄汾、祁县等酒厂，在接种前，尽量使固体斜面培养基充分干燥，以减少不孕菌丝；在接种时，尽可能接种孢子或孢子的稀释液，以减少异核菌丝，从而保持了菌种不变异或少变异。

(二) 定向培育

使微生物的变异，朝着对人类有益的方向发展，称为定向培育。一个优良的糖化菌，长期培养在含糖培养基上，经多次传代以后，它们的淀粉酶活力就会减弱。如果再移植到含有淀粉的培养基上，经过多次移植传代，其淀粉酶活力又可以恢复过来，这种现象称为酶的适应性。据一些资料介绍酶的诱异作用，只有在含淀粉的培养基上才能大量产生淀粉酶；曲霉的蔗糖酶，也只有在含有蔗糖的培养基中才能生成；放线菌或细菌的葡萄糖异构酶，也是在含有木糖的培养基中才能生成。因此，在培养物中加入适量的诱导物，可引起相应的酶生成，这种生成诱导酶的物质称为诱导剂。

下面是利用不同碳源，添加量5％，在33—35℃培养曲霉菌一周，其生长情况及酶活力的测定结果(表2)：

表2 不同碳源曲霉的淀粉酶活力[12]

项 目 大米淀粉 可溶性淀粉 糊精 麦芽糖 蔗糖 葡萄糖
菌丝重（毫克） 220 250 170 64 12 30
糖化力O.C 1960 450 410 110 0 0

从上表可以看出，将曲霉培养在单糖和双糖培养基上，远不及培养在高分子的糊精和淀粉培养基上。在蔗糖培养基上尤差，菌丝体内几乎无淀粉酶积蓄。多次试验证明，曲霉形成淀粉酶，选择碳源的顺序如下：淀粉＞糊精＞麦芽糖＞葡萄糖＞蔗糖。同样，用酵母作试验也表明；酵母的麦芽糖酶活力也必须受麦芽糖诱导。酵母长期培养在葡萄糖中，则发酵麦芽糖便很因难。虽然不是任何酶都可以诱导出来，但是诱导剂在选种和保存良种上有重要的实践意义。例如，酿酒用的曲霉。最好用米曲汁或淀粉质碳源培养。发酵淀粉原料的酵母，则由于淀粉分解的产物含有较多的麦芽糖，为了能发酵这部分糖类，以提高淀粉利用率，应该用米曲汁或麦芽汁培养，使其具有较高的麦芽糖酶活力。发酵糖蜜或伊拉克枣所用的酵母，应该用米曲汁或麦芽汁添加20％的糖蜜或伊拉克枣煮汁培养。

(三) 满足菌株的最适生长条件

一些白酒厂为了防止菌种变异，满足菌株生孢子的性能或提高麸曲糖化力，积累了许多经验。上海酒精厂、石家庄酒厂等，采用试管米曲汁培养基加麸曲浸煮汁的方法，防止黑曲霉生孢子习性的退化。合肥酒厂针对白曲喜欢酸性的特点，将试管培养基调整了酸度，收到了明显的效果。总的讲，一般对试管斜面培养基菌株已经适应了的条件，如未发现某些性状的衰退，就不要轻易去变动。例如，生产柠檬酸菌株N558，在天津使用的斜面培养基是米曲汁琼脂，产量较高；在常州改用土豆汁琼脂，则产量下降，恢复使用米曲汁琼脂后，产量正常。

(四)单株微生物分离

定期或不定期地进行单株微生物分离，对各个单株进行性能对比测定，是保证菌种纯优的有效措施之一。一旦菌种退化、变异甚至污染，应用纯种分离技术，择优去劣，这样就可以很快地恢复正常生产。

(五) 正确的菌种保藏方法

根据不同菌种的特点，选择采用适宜的菌种保藏方法，可使微生物不变或少变。其具体方法将在后面专题叙述。

人工培养的菌株，一切形态和性能的变化，是否都归结为菌种衰退或变异呢？常常有些培菌工作者，在实践中一遇到微生物失去某些原来的特性，就宣称菌种退化了，其实不然。比如，有的白酒厂只有一个保温箱，酵母和曲霉在一个温箱中，都用28℃培养，曲霉培养的温度很低，菌株生孢子就稀少，有的酒厂试管培养基酸度不够，使得菌株生孢子稀少，有的因为试管斜面自然干燥时间不够，菌株生孢子稀少；有的采用了不适宜的培养基作试管第一代种子，甚至操作不严，致使菌种污染，等等。所以，确切地说，并不是菌种已经退化变异，而是培菌工作者没有给他们创造适宜的生长条件。菌种衰退或变异，或者污染，这是一个严肃的问题，必须慎重对待，科学地加以分析，找出改进措施。凡是给予适宜的生长条件，就能使菌种的有效性能得到恢复的，都不属于菌种变异。

≡ 查看、发表评论 ≡