1、新菌种分离与筛选的步骤新菌种分离与筛选的步骤 采样应根据筛选的目的、微生物分布情况、菌种的采样应根据筛选的目的、微生物分布情况、菌种的主要特征及其生态关系等因素,确定具体的时间、环境主要特征及其生态关系等因素,确定具体的时间、环境和目标物。和目标物。土壤土壤是微生物的大本营,是微生物的大本营,菜园和耕作层土壤是有机菜园和耕作层土壤是有机质较多的土层,常以细菌和放线菌为主质较多的土层,常以细菌和放线菌为主;果园树根土层果园树根土层中,酵母菌含量较高;中,酵母菌含量较高;动植物残体及霉腐土层中,分布动植物残体及霉腐土层中,分布着较多的霉菌。着较多的霉菌。此外,此外,豆科植物根系土中,往往存在根豆科
2、植物根系土中,往往存在根瘤菌;瘤菌;河流湖泊的淤泥中能分离到产甲烷菌;河流湖泊的淤泥中能分离到产甲烷菌;油田和炼油田和炼油厂周围土层中常见分解石油的微生物等。油厂周围土层中常见分解石油的微生物等。季节、表面季节、表面的植被、温湿、通风情况、养分、水分、酸碱度和光照的植被、温湿、通风情况、养分、水分、酸碱度和光照等都会影响土壤中的微生物分布,故在采土样时应予以等都会影响土壤中的微生物分布,故在采土样时应予以重视。重视。从自然界筛选从自然界筛选一、控制培养基的营养成一、控制培养基的营养成分分1、根据微生物的营养特点、根据微生物的营养特点 例如例如:酵母富集培养基酵母富集培养基 葡萄糖葡萄糖 5%尿
3、素尿素 0.1%(NH4)SO4 0.1%KH2PO4 0.25%Na2HPO4 0.05%MgSO4 7H2O 0.1%FeSO4 7H2O 0.01%酵母膏酵母膏 0.05%孟加拉红孟加拉红 1/3万万 PH=4.52、根据微生物的不同种类来选择富集培养基、根据微生物的不同种类来选择富集培养基例如例如:丝状真菌的丝状真菌的 增殖增殖 可选用可选用 淀粉琼脂培养基淀粉琼脂培养基 但是要注意酵母浸膏的加量但是要注意酵母浸膏的加量,过多会刺激菌丝的生长过多会刺激菌丝的生长,而而不利于孢子的产生不利于孢子的产生.3、根据微生物对环境因子的耐受范围具有可塑性的特、根据微生物对环境因子的耐受范围具有可
4、塑性的特点来分离点来分离鉴别培养基(differential medium)选择培养基选择培养基(selective medium)用于鉴别不同类型微生物的培养基用于鉴别不同类型微生物的培养基特殊化学物质发生特定的化学反应,产生明显的特征性特殊化学物质发生特定的化学反应,产生明显的特征性变化,变化,根据这种特征性变化根据这种特征性变化,可将该种微生物与其他微生物区分可将该种微生物与其他微生物区分开来。开来。用于将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分用于将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基离出来的培养基根据不同种类微生物的特殊营养需求或对某种化学根据不同种类微生物的特殊营养需
5、求或对某种化学物质的敏感性不物质的敏感性不同,在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物同,在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质,抑制不需要质,抑制不需要的微生物的生长,有利于所需微生物的生长。的微生物的生长,有利于所需微生物的生长。鉴别培养基培养基名称培养基名称 加入化学物质加入化学物质 微生物代谢产物微生物代谢产物 培养基特征性变化培养基特征性变化 主要用途主要用途酪素培养基酪素培养基 酪素酪素 胞外蛋白酶胞外蛋白酶 蛋白水解圈蛋白水解圈 鉴别产蛋白酶菌株鉴别产蛋白酶菌株明胶培养基明胶培养基 明胶明胶 胞外蛋白酶胞外蛋白酶 明胶液化明胶液化 鉴别产蛋白酶菌株鉴别产蛋白酶菌株油脂培养基油
6、脂培养基 食用油食用油、土温、土温、胞外脂肪酶胞外脂肪酶 由淡红色变成深红色由淡红色变成深红色 鉴别产脂肪酶菌株鉴别产脂肪酶菌株 中性红指示剂中性红指示剂淀粉培养基淀粉培养基 可溶性淀粉可溶性淀粉 胞外淀粉酶胞外淀粉酶 淀粉水解圈淀粉水解圈 鉴别产淀粉酶菌株鉴别产淀粉酶菌株H2S试验培养基试验培养基 醋酸铅醋酸铅 H2S 产生黑色沉淀产生黑色沉淀 鉴别产鉴别产H2S菌株菌株糖发酵培养基糖发酵培养基 溴甲酚紫溴甲酚紫 乳酸、醋酸、丙酸等乳酸、醋酸、丙酸等 由紫色变成黄色由紫色变成黄色 鉴别肠道细菌鉴别肠道细菌远藤氏培养基远藤氏培养基 碱性复红、亚硫酸钠碱性复红、亚硫酸钠 酸、乙醛酸、乙醛 带金属
7、光泽深红色菌落带金属光泽深红色菌落 鉴别水中大肠菌群鉴别水中大肠菌群伊红美蓝培养基伊红美蓝培养基 伊红、美蓝伊红、美蓝 酸酸 带金属光泽深紫色菌落带金属光泽深紫色菌落 鉴别水中大肠菌群鉴别水中大肠菌群选择培养基选择培养基 实例:碱性纤维素酶产生菌的筛选实例:碱性纤维素酶产生菌的筛选采样(造纸厂)采样(造纸厂)80度度30分钟处理分钟处理文献文献:产生菌为中性牙孢杆菌,产生菌为中性牙孢杆菌,嗜碱牙孢杆菌嗜碱牙孢杆菌、放线菌及霉菌、放线菌及霉菌0.0075%曲利本蓝曲利本蓝1%CMC(羧甲基纤维素),(羧甲基纤维素),pH10.5培养培养34天,选择有凹陷圈的菌落天,选择有凹陷圈的菌落从从285个
8、土样中获得个土样中获得62株株26株为组成型株为组成型36株为诱导型株为诱导型例:醛肟水解酶的筛选例:醛肟水解酶的筛选 -Journal of biotechnology 94(2002),65-72培养基中含0.05%of Z-PAOx 每隔2-3天移去一半培养物,补充新鲜培养基不断分析样品,2-3个月后Z-PAOx降低后,稀释分离菌落极端环境中的微生物的筛选极端环境中的微生物的筛选 极端环境:极端环境:高、低温环境高、低温环境 高盐环境高盐环境 高酸、高碱环境高酸、高碱环境 高压环境。高压环境。极端环境中的微生物极端环境中的微生物(一)嗜热微生物(一)嗜热微生物1、发现、发现地热泉地热泉热
9、水系统热水系统 制糖厂制糖厂极端环境中的微生物极端环境中的微生物(一)嗜热微生物(一)嗜热微生物2、生存机制、生存机制(高温对微生物的一般影响是什么?)(高温对微生物的一般影响是什么?)有限的保护机制:细胞膜的蜡质程度、震热蛋白有限的保护机制:细胞膜的蜡质程度、震热蛋白 极端嗜热菌的保护机制:高溶点脂肪、抗热蛋白、核酸极端嗜热菌的保护机制:高溶点脂肪、抗热蛋白、核酸保护蛋白保护蛋白(二)嗜冷微生物(二)嗜冷微生物1、发现、发现(红雪现象:嗜寒水藻)(红雪现象:嗜寒水藻)极端环境中的微生物极端环境中的微生物耐寒喜温型耐寒喜温型嗜冷型嗜冷型(二)嗜冷微生物(二)嗜冷微生物2、生存机制、生存机制 特殊的酶、细膜含特殊的脂肪特殊的酶、细膜含特殊的脂肪极端环境中的微生物极端环境中的微生物生物柴油Biodiesel 物理方法化学方法酯化-酯交换联合法生物柴油生产流程光合微生物产氢直接光解产氢间接光解产氢光发酵产氢