Обычно используемые микроорганизмы и часто встречающиеся бактерии в промышленном производстве-это в основном бактерии, актиномицеты, дрожжи и плесень. Из-за развития самой ферментационной инженерии и вступления генной инженерии в процесс ферментации другие микроорганизмы, такие как вирусы и водоросли, также постепенно становятся промышленными производственными бактериями. В этой главе в основном представлены основные микробные группы, связанные с ферментационной инженерией.
https://www.sinotechmachinery.com/products/parallel-bioreactor/
1. Бактерии:
Бактерии являются наиболее распространенным и крупнейшим видом микроорганизмов в природе. Это одноклеточные прокариоты с типичным ядерным делением или бинарным делением. Они крошечные и, как правило, можно увидеть под 1000-кратным оптическим микроскопом или электронным микроскопом. Ниже приведены обычно используемые бактерии в промышленном производстве:
(1). Бацилла субтилис
Bacillus subtilis-аэробная спорообразующая бактерия. Вегетативная клетка имеет стержнеобразную форму и размер обычно составляет 0,7 ~ 0,8 × 2 ~ 3 мкм. Бактериальный конец-полукруглый. Одиночный или в коротких цепях. Споры образуются в центральной части клетки. Споры овальные или круглые, а размер составляет около 0,6 ~ 0,7 × 1,0 ~ 1,5 мкм. Споры прорастают и расщепляются вдоль экватора, который является средней посадкой талии. Клетка имеет жгутики сбоку и может двигаться. Окрашивание по грамму положительное. Температура роста составляет 30 ~ 39 ℃, но она все еще может расти при 50 и 56 ℃. Оптимальный pH составляет 6,7 ~ 7,2. Это спорообразующая бактерия. Споры устойчивы к высоким температурам и обычно могут быть убиты при 100 ℃ в течение 3 часов.
(2). Кишечная палочка
Ячейки имеют стержнеобразную форму, длиной 0,5 × 1,0 ~ 3,0 мкм. Некоторые из них почти сферические, в то время как другие имеют длинную форму стержня. Окрашивание грамма отрицательное. Они могут двигаться или не двигаться. Те, которые двигаются, имеют жгутики вокруг своего тела. Многие виды производят капсулы или микрокапсулы и без спор.
Escherichia coli ферментируют глюкозу и лактозу для производства кислоты и газа. Декарбоксилаза глутамата кишечной палочки используется в промышленности для количественного анализа глутамата. Escherichia coli также можно использовать для производства аспарагиновой кислоты, треонина и валина. В медицине и генной инженерии кишечная палочка является хорошим исследовательским материалом.
(3). Лактобактерии
Ячейки имеют стержнеобразную форму до сферической. Они часто растут цепями, в основном неподвижными, а те, которые могут двигаться, имеют перитрихозные жгутики. Окрашивание по грамму положительное. -Никаких спор нет. Нормальные колонии-грубые. Они ферментируют углеводы, и более 85% продуктов составляют молочную кислоту. Они являются анаэробными или факультативно анаэробными. Температура роста 45-50 ℃.
Обычно используемая Lactobacillus delbrueckii имеет стержнеобразную форму, с размером 0,5-0,8 × 2,9 мкм. Он особенно энергично воспроизводится в солодовой жидкости для осахаривания. Бактерии являются жирными и обладают особенно сильной способностью к выработке кислоты. На твердых средствах массовой информации культуры, колонии являются крошечными. В бульонных средах культуры, они слегка мутные.
(4). Клос. ацетобутилеум
Клетки имеют стержнеобразную форму, с круглыми концами, 0,6-0,7 × 2,6-4,7 мкм, а споровые капсулы-1,3-1,6 × 4,7-5,5 мкм. Одиночный или парный, но не в цепях. Споры являются овальными, мезогенными или субтерминальными, что делает споровую капсулу набухающей в форме фузиформы или голени. Никаких капсул. Перемещается с перитрихумом. С гранулами крахмала. Окрашивание по грамму положительное и может стать отрицательным. Образует круглые, плотно поднятые колонии на агаре глюкозы, сливочный, непрозрачный, и разжижает желатин. Может ферментировать различные сахара, включая крахмал, декстрин и т. Д.
Он главным образом использован для произведения бутанола ацетона в продукции. Оптимальная температура для ферментации составляет 30 ~ 32 ℃, оптимальная температура для роста составляет 37 ℃, а оптимальный pH составляет 6,0 ~ 7,0.
(5). Лейконосток мезентероидный
Клетки сферические или двояковыпуклые, размером 0,5 ~ 0,7 × 0,7 ~ 1,2 мкм, в парах или цепях, часто расположенных в короткие цепочки. Окрашивание по грамму положительное, колонии мелкие, серовато-белые, приподнятые и не разжижают желатин.
Температура роста этого гриба составляет от 10 до 37 градусов Цельсия, а оптимальная температура составляет от 20 до 30 градусов Цельсия. Поскольку он часто делает сахарный сок липким и не поддающийся обработке, это вредный гриб на сахарных заводах.
(6). Ацетобактер
Ячейки имеют форму от овала до стержня, 0,6 ~ 0,8 × 1,0 ~ 3,0 мкм. Существуют одиночные, парные и цепные клетки. В старых культурах они склонны к различным деформированным клеткам, таким как нитевидные, лестничные, изогнутые и т. д.Существует два типа жгутиков, один-перитрихозный жгутик, а другой-терминальный жгутик. Споры не образуются.
(7). Коринебактерия
Ячейки имеют стержнеобразную форму, прямые или слегка изогнутые. Они часто имеют стержнеобразную форму с одним концом опухшими, сломанными и расколотыми. Они расположены в форме «восьмерки» или палисада. Они не двигаются, и передвигаться могут лишь несколько патогенных бактерий. Никаких спор. Окрашивание по грамму положительное, а некоторые-отрицательное. Окраска в клетке неравномерная, аэробная или анаэробная.
В производстве приправ, таких как производство глутаминовой кислоты, обычно используемыми бактериями являются Beijing Corynebacterium (Corynebacterium pekinense). Его клетки обычно представляют собой короткие стержни до небольших стержней, иногда слегка изогнутых, с тупыми концами и без ветвей. Они являются полиморфными, то есть клетки удлиняются после 6 часов культивирования. Ячейки расположены в одинарной, парной или «восьми» формах. Размер ячейки составляет 0,7 ~ 0,9 × 1,0, 2,5 мкм. Они хорошо растут при культивировании при 26 и 37 ℃ и слабо растут при 41 ℃. Они могут расти при pH5 ~ 10, а оптимальный pH составляет 6 ~ 7,5.
(8). Бривибактерия
Клетки представляют собой короткие неразветвленные прямые палочки, обычно около 0,5 ~ 1,0 × 1,0, 5 мкм; большинство из них не имеют жгутиков. Они хорошо растут на подливной пептоновой среде. Иногда они производят нерастворимые в воде пигменты, которые являются красными, оранжево-красными, желтыми и коричневыми. Окрашивание по грамму положительное. Они не образуют спор. Это аэробные микроорганизмы. Большинство из них производят кислоту в результате ферментации глюкозы, но не ферментируют лактозу. Большинство из них разжижают желатин и уменьшают лакмусовую бумажку.
(9). Ксантомонас
Клетки имеют прямую стержнеобразную форму; два конца тупые и слегка заостренные; размер 0,4 ~ 0,7 × 1,2 ~ 1,5 мкм. Окрашивание по грамму отрицательное, спор нет, а есть полярные жгутики. На агаровых пластинках, содержащих сахарозу, он может образовывать круглые, аккуратно обрамленные, липкие и гладкие желтые колонии. В жидкой культуре он образует желтый липкий коллоидно-капсульный полисахарид, желтый цвет которого является нерастворимым в воде пигментом.
Ксантомонас кампестрис может произвести камедь ксантана заквашиванием с крахмалом как источник углерода под условиями аэрации на пэ-аш 6,8 ~ 7,0 и 28 ~ 30 ℃.
2. Дрожжи:
Дрожжи-это одноклеточный эукариотический микроорганизм, который встречается повсеместно в природе и в основном распространен в кислых средах с высоким содержанием сахара, таких как фрукты, овощи, нектар, листья растений и фруктовая почва. Дыжки в основном сапрофитные. Оптимальная температура роста составляет 25 ~ 30 ℃. В промышленности обычно используются следующие дрожжи:
(1). Пивные дрожжи (Saccharomyces cerevisiae)
Пивные дрожжи-это вид, широко используемый в роде Saccharomyces.
Клетки пивных дрожжей, выращенных на среде солодового сока, круглые, овальные или эллиптические. Клетки одиночные, двойные или в коротких строках или кластерах. Большие дрожжевые клетки составляют около 5 ~ 10 × 6 ~ 12 мкм, а маленькие-около 3 ~ 9 × 4,5 ~ 10 мкм.
(2). Дрожжи виноградного сока (Saccharomyces uvarum)
Культивируется в солодовом соке при 25 ℃ в течение 3 дней, форма клеток овальная, овальная или колбасная. Колония на солодовом соке агара средняя молочно-белая, гладкая, блестящая, имеет аккуратные края.
Он может производить аскопоры, от 1 до 4 спор в каждом акусе. Споры круглые или овальные с гладкой поверхностью. Этот гриб обладает сильной ферментационной способностью и часто кажется мутным в жидкой культуре.
(3). Хансенула
Вегетативные клетки этого рода дрожжей имеют различные формы, начиная от круглой, эллиптической, овальной и колбасной формы. У них многосторонние надежды. Некоторые виды могут образовывать псевдогифы.
Форма акуса такая же, как у вегетативной клетки. Есть от 1 до 4 аскопор, которые являются шапочкообразными, Сатурн-образными, круглыми или полукруглыми, с гладкой поверхностью.
(4). Торуйопсис
Клетки Toruiopsis сферические и слегка вытянутые в форме яйца. Они размножаются путем многогранного бутонизирования.
Колонии на скосе солодового сока молочно-белые, с морщинистыми и тусклыми поверхностями и аккуратными или неровными краями. В жидкой культуральной среде появляются осадки и дрожжевые кольца, а иногда могут также образовываться бактерии.
(5). Кандида
Клетки круглые, овальные или длинные. Они размножаются путем многогранного бутонизирования. Они могут образовывать псевдогифы. На средне-агаровом солодовом соке колонии молочно-белые, гладкие, блестящие, с аккуратными или гифовыми краями. Жидкая культура может образовывать плавающие пленки.
Они могут ферментировать глюкозу, сахарозу и рафинозу. Они не могут бродить мальтозу, галактозу, лактозу и мелибиозу. Они не разлагают жиры. Они могут усваивать нитраты.
(6). Пичия
Ячейки овальные, продолговатые или колбасной формы, одиночные или в коротких цепочках. Они образуют аскопоры путем гетероморфного сопряжения. Акопоры-овальные. Колонии на солодовом агаре молочно-белые, тусклые и имеют мелкие выемки по краям. Когда культОбработанный в солодовом сусле, на поверхности культурального раствора присутствуют белые, морщинистые, грубые бактериальные споры, а на дне-бактериальные отложения.
Эта бактерия обладает слабой способностью разлагать сахар и не вырабатывает спирт. Он может окислять спирт и может переносить высокие или относительно высокие концентрации спирта. Он часто вызывает белые цветы в вине и соевом соусе и образует плавающую пленку. Это вредная бактерия в пивоваренной промышленности, такая как порошкообразные дрожжи Pichia.
(7). Красные дрожжи (Rhodotorula)
Клетки круглые, овальные или длинные. Они имеют многостороннюю почку и очевидные красные или желтые пигменты. Многие виды образуют вязкие колонии благодаря капсулам. Есть штаммы в этом роде, которые хорошо производят жир, и большое количество жира может быть извлечено из бактерий. Некоторые виды обладают слабым окислительным действием на углеводороды и могут синтезировать β-каротин. Например, красный сорт дрожжей может окислять алканы для получения жира, а содержание может достигать 50 ~ 60% сухой биомассы. При определенных условиях он также может производить α-аланин и глутаминовую кислоту, а способность производить метионин также очень сильна, что может достигать 1% сухой биомассы.
(8). Немацпора госсипии
Также известна как хлопковая киста. Он хорошо растет при 26 ℃ на солодовом соке и картофельной культурной среде. Вначале влажные ползучие гифы распространяются и растут; колония бесцветная или не совсем белая, постепенно становится светло-желтой через 2-3 дня, становится лимонно-оранжевой через 5 дней и становится желто-зеленой через 7-10 дней из-за диффузии рибофлавина вокруг колонии.
(9). Геотрихум кандум
Geotrichum candidum-распространенный вид рода Geotrichum. Это деление-производство. Артроспоры одиночные или соединенные в цепи, длинные цилиндрические, квадратные, или овальные, с тупыми концами. Большая часть артроспор составляет 4,9 ~ 9,6 × 5,4 ~ 16,6 мкм.
В солодовом соке, культивируемым при 28 ~ 30 ℃ в течение одного дня, производится белая мякоть. Он пушистый или порошкообразный, жесткий или хрупкий, и является грибковой гифой. Температура роста 33 ~ 37 ℃. Он имеет слабую ферментацию глюкозы, маннозы, фруктозы и т. Д. Он может усваивать глицерин, этанол; сорбит, маннит. Он может разлагать пектин, масло и т. Д. Он не усваивает нитраты. Бактериальные клетки богаты белком, жиром, витаминами и большим количеством нуклеиновой кислоты. Он обладает характеристиками сильной приспособляемости, быстрого роста, большой урожайности и простого метода выращивания.
English
français
Español
русский
português
العربية
