بكتيريا الإنتاج الصناعي: تحليل البكتيريا والخميرة

الكائنات الدقيقة شائعة الاستخدام والبكتيريا التي تصادفها بشكل متكرر في الإنتاج الصناعي هي أساسا البكتيريا ، الفطريات ، الخميرة والعفن. بسبب تطور هندسة التخمير نفسها ودخول الهندسة الوراثية في عملية التخمير ، تتحول الكائنات الدقيقة الأخرى مثل الفيروسات والطحلب إلى بكتيريا إنتاج صناعي. يقدم هذا الفصل بشكل رئيسي المجموعات الميكروبية الرئيسية المتعلقة بهندسة التخمير.

https://www.sinotechmachinery.com/products/parallel-bioreactor/

1. البكتيريا:

البكتيريا هي النوع الأكثر توزيعًا والأكثر انتشارًا من الكائنات الدقيقة في الطبيعة. وهي بدائيات النواة أحادية الخلية مع تقسيم نووي نموذجي أو تكاثر انشطاري ثنائي. فهي صغيرة ويمكن رؤيتها عادة تحت مجهر بصري 1000x أو مجهر إلكتروني. فيما يلي البكتيريا شائعة الاستخدام في الإنتاج الصناعي:

(1). العصوية الربيعية

Bacillus subtilis هي بكتيريا تشكل البوغ الهوائي. الخلية الخضرية على شكل قضيب ، وحجمها عموما هو ، ~ ، ~ ~ ~ 2 ~ 3μm. نهاية البكتيريا نصف دائرية. واحد أو في سلاسل قصيرة. تتشكل الجراثيم في الجزء المركزي من الخلية. الجراثيم مستديرة أو بيضاوية الحجم حوالي ، ~ من من من من من ؟ ~ ~ 1.5 ميكرومتر. تنبت الجراثيم وتنفصل على طول خط الاستواء ، وهو إنبات الخصر الأوسط. الخلية بها سوط على الجانب ويمكنها التحرك. تلوين الجرام إيجابي. درجة حرارة النمو هي 30 ~ 39 ℃ ، ولكن لا يزال من الممكن أن تنمو عند 50 و 56 ℃. الرقم الهيدروجيني الأمثل هو!!! وهي بكتيريا تشكل البوغ. الجراثيم مقاومة لدرجات الحرارة العالية ويمكن عموما قتلها عند ، ولمدة 3 ساعات.

(2). إشريشيا كولي

تكون الخلايا على شكل قضيب ، بطول بــ: ~ 3.0μm. بعضها كروي تقريبًا ، في حين أن البعض الآخر على شكل قضيب طويل. تلوين الجرام سلبي. يمكنهم التحرك أو عدم التحرك. أولئك الذين يتحركون لديهم سوط حول أجسامهم. تنتج العديد من الأنواع كبسولات أو كبسولات دقيقة ولا توجد جراثيم.

الإشريشيا القولونية تخمر الجلوكوز والاكتوز لإنتاج الأحماض والغاز. يستخدم ديكاربوكسيلاز الغلوتامات من Escherichia coli في الصناعة للتحليل الكمي للغلوتامات. يمكن أيضًا استخدام Escherichia coli لإنتاج حمض الأسبارتيك وثريونين وفالين. في الطب والهندسة الوراثية ، تعتبر الإشريشيا القولونية مادة بحث جيدة.

(3). الملكتات

الخلايا على شكل قضيب إلى كروية. غالبًا ما تنمو في سلاسل ، معظمها غير متحركة ، وتلك التي يمكن أن تتحرك لديها سوط بريتريك. تلوين الجرام إيجابي. لا توجد جراثيم. مستعمرات طبيعية قاسية. إنها تخمر الكربوهيدرات ، وأكثر من ، من المنتجات هي حمض اللاكتيك. إنها لا هوائية أو لا هوائية اختيارية. درجة حرارة النمو هي 45-50 ℃.

لاكتوباسيلوس ديلبروكي شائع الاستخدام على شكل قضيب ، بحجم: ~ ~ ~ 2.9μm. تتكاثر بقوة خاصة في سائل تكبير الشعير. البكتيريا هي الدهون ولها قدرة إنتاج حمض قوي بشكل خاص. على وسائل الإعلام الثقافية الصلبة ، والمستعمرات صغيرة. في وسائل الإعلام ثقافة المرق ، فهي عكرة قليلا.

(4). Clos. acetobutyleum

والخلايا على شكل قضيب ، ذات نهايات دائرية ، من من من من من من من من من ؟-من من من من ؟ ؟ ؟ ؟ ؟ ؟-4.7μm ، وكبسولات البوغ هي ؟ ؟ ؟-5.5μm. انفراديًا أو مزودًا ، ولكن ليس في سلاسل. الجراثيم بيضاوية ، أو مسوجينية أو فرعية طرفية ، مما يجعل كبسولة البوغ تنتفخ في شكل منفوش أو عصا الطبل. لا كبسولة. التحركات مع peritricchum. مع حبيبات النشا. تلوين الجرام إيجابي وقد يصبح سلبيًا. أشكال مستديرة ، مستعمرات مرتفعة بإحكام على أجار الجلوكوز ، كريمي ، غير شفافي ، ويسيل الجيلاتين. يمكن تخمير مجموعة متنوعة من السكريات ، بما في ذلك النشا ، الدكسترين ، إلخ.

يستخدم في الغالب لإنتاج الأسيتون بيوتانول في الإنتاج. درجة الحرارة المثلى للتخمير هي 30 ~ 32 درجة مئوية ، ودرجة الحرارة المثلى للنمو هي 37 درجة مئوية ، ودرجة الحموضة المثلى هي:

(5). مسانتيرويدس ليوكونوستوك

والخلايا كروية أو ثنائية النطاط ، بحجم ~ ~ ~ ~ 1.2 متر ، في أزواج أو سلاسل ، مرتبة عادة في سلاسل قصيرة. تلوين غرام إيجابي ، والمستعمرات صغيرة ، بيضاء رمادية ، مرفوعة ، ولا تسيّل الجيلاتين.

تتراوح درجة حرارة نمو هذا الفطر بين 10 و 37 درجة مئوية ، ودرجة الحرارة المثلى هي 20 إلى 30 درجة مئوية. لأنه غالبًا ما يجعل عصير السكر لزجًا وغير قادر على معالجته ، فهو فطر ضار في مصانع السكر.

(6). أسيتوباكتر

الخلايا بيضاوية الشكل ، من ~ ، إلى صولب × ~ 3.0μm. هناك خلايا مفردة ومزوّدة وسلسلة. في الثقافات القديمة ، فهي عرضة لمختلف الخلايا المشوهة ، مثل الخيطية ، على شكل سلم ، منحنية ، الخ.هناك نوعان من السوط ، واحد هو السوط peritricous و الآخر هو السوط الطرفي. لا يتم تشكيل الجراثيم.

(7). Corynebacterium

الخلايا على شكل قضيب أو مستقيمة أو منحنية قليلاً. غالبًا ما تكون على شكل قضيب مع طرف واحد منتفخ وكسر وانقسام. يتم ترتيبها في شكل "ثمانية" أو الحواجز. لا تتحرك ، ولا يمكن أن يتحرك سوى عدد قليل من البكتيريا المسببة للأمراض. لا جراثيم. تلوين الجرام إيجابي ، وبعضها سلبي. التلوين في الخلية غير متساوي أو هوائي أو لا هوائي.

في إنتاج التوابل ، مثل إنتاج حمض الجلوتاميك ، البكتيريا الشائعة الاستخدام هي بكينيكتيريوم كورينيباكتريا (البيكينيات). عادة ما تكون خلاياه قضبان قصيرة إلى قضبان صغيرة ، منحنية قليلاً في بعض الأحيان ، مع نهايات حادة ولا فروع. إنها متعددة الأشكال ، أي أن الخلايا ممدودة بعد 6 ساعات من الثقافة. يتم ترتيب الخلايا في أشكال مفردة أو مقترنة أو "ثمانية". حجم الخلية هو: ~ 1.2 × ، 2.5μm. تنمو بشكل جيد عند زراعتها عند 26 و 37 درجة مئوية ، وتنمو بشكل ضعيف عند 41 درجة مئوية. يمكن أن تنمو في pH5 ~ 10 ، وph الأمثل هو 6 ~ ،.

(8). بريفيباكتيريوم

تكون الخلايا قصيرة ، قضبان مستقيمة غير متفرعة ، بشكل عام حول ، ، حوالي − ~ ، 5 ميكرومتر ؛ معظمها لا تحتوي على سوط. أنها تنمو بشكل جيد على متوسط الببتون المرق. في بعض الأحيان تنتج أصباغ غير قابلة للذوبان في الماء ، وهي حمراء وبرتقالية حمراء وصفراء وبنية. تلوين الجرام إيجابي. أنها لا تشكل الجراثيم. إنها كائنات دقيقة هوائية. معظمها ينتج حمض من تخمير الجلوكوز ، ولكن لا تخمر اللاكوز. معظمهم من الجيلاتين المسال وتقليل عثرة.

(9). Xantomonas

والخلايا مستقيمة الشكل ؛ والطرفان كليلان ومشيران قليلاً ؛ والحجم هو: ~ ~ 4.5 x ar ~ 1.5μm. تلوين غرام سلبي ، لا توجد جراثيم ، وهناك سوط قطبي. على أطباق أجار تحتوي على السكروز ، يمكن أن تشكل مستعمرات صفراء لزجة وناعمة مستديرة ، ذات حواف دقيقة. في الاستنبات السائل ، يشكل عديد السكاريد الغرواني اللزج الأصفر ، اللون الأصفر الذي هو صبغة غير قابلة للذوبان في الماء.

يمكن أن تنتج كامبستريس إكسانثوموناس صمغ عن طريق التخمير مع النشا كمصدر كربون ظروف تهوية في pH ~ ~ xight و 28 ~ 30 ℃.

2. خميرة:

الخميرة هي عبارة عن كائنات دقيقة حقيقية النواة وحيدة الخلية منتشرة في كل مكان في الطبيعة ويتم توزيعها بشكل رئيسي في البيئات الحمضية ذات المحتوى العالي من السكر ، مثل الفواكه والخضروات والرحيق وأوراق النباتات وتربة البستان. الخمائر هي في الغالب saprophytic. درجة حرارة النمو المثلى هي 25 ~ 30 ℃. تستخدم الخمائر التالية بشكل شائع في الصناعة:

(1). خميرة البيرة (Saccharomyces cerevisiae)

خميرة البيرة هي نوع يستخدم على نطاق واسع في جنس Saccharomyces.

خلايا خميرة البيرة التي تزرع على وسط عصير الشعير مستديرة أو بيضاوية أو بيضاوية. تكون الخلايا منفردة أو مزدوجة أو في سلاسل قصيرة أو مجموعات. خلايا الخميرة الكبيرة حوالي 5 ~ 10 × 6 ~ 12μm ، والخلايا الصغيرة حوالي 3 ~ 9 × ~ 10μm.

(2). خميرة عصير عنب (Saccharomyces uvarum)

يزرع في عصير الشعير عند 25 درجة مئوية لمدة 3 أيام ، يكون شكل الخلية بيضاويًا أو بيضاويًا أو على شكل نقانق. مستعمرة على عصير الشعير متوسط أجار أبيض حليبي ، ناعم ، لامع ، وله حواف أنيقة.

يمكن أن تنتج ascospores ، مع 1 إلى 4 جراثيم في كل ascus. الجراثيم مستديرة أو بيضاوية مع سطح ناعم. هذه الفطريات لديها قدرة تخمير قوية وغالبا ما تظهر عكرة في الثقافة السائلة.

(3). هانسنولا

الخلايا النباتية لهذا النوع من الخميرة لها أشكال مختلفة ، تتراوح بين دائرية وبيضاوية وبيضاوية الشكل وسجق. لديهم مهب متعددة الأطراف. بعض الأنواع يمكن أن تشكل pseudohyphae.

شكل الإسكوس هو نفس شكل الخلية النباتية. هناك 1 إلى 4 أسكوسبورج ، والتي هي على شكل قبعة ، على شكل زحل ، مستديرة ، أو نصف دائرية ، مع سطح ناعم.

(4). توروبسيس

خلايا التورم هي كروية وممدودة قليلا في شكل بيضة. أنها تتكاثر عن طريق مهدها متعددة الجوانب.

المستعمرات الموجودة على مائل عصير الشعير بيضاء حليبية ، مع أسطح مجعدة ومملة ، وحواف أنيقة أو غير منتظمة. في وسط الاستنبات السائل ، تظهر حلقات الرواسب والخميرة ، وفي بعض الأحيان يمكن أيضًا إنتاج البكتيريا.

(5). كانديدا

الخلايا مستديرة أو بيضاوية أو طويلة. أنها تتكاثر عن طريق مهدها متعددة الجوانب. يمكن أن تشكل pseudohyphae. على متوسط أجار عصير الشعير ، تكون المستعمرات بيضاء حليبية ، ناعمة ، لامعة ، مع حواف أنيقة أو مبطنة. الثقافة السائلة يمكن أن تشكل الأفلام العائمة.

يمكنهم تخمير الجلوكوز والسكروز ورافينوز. لا يمكنهم تخمير المالتوز والجلاكتوز والاكتوز والميليبيوز. أنها لا تتحلل الدهون. يمكنهم استيعاب النترات.

(6). بيشيا

الخلايا بيضاوية أو مستطيلة أو على شكل نقانق أو مفردة أو قصيرة السلاسل. أنها تشكل ascopores عن طريق اقتران متباين. أسكوسبورج بيضاوية. مستعمرات أجار الشعير بيضاء حليبية ، مملة ، ولها شقوق دقيقة على الحواف. عندما عبادةفي نبتة الشعير ، هناك جراثيم بكتيرية خشنة بيضاء مجعدة على سطح محلول الثقافة ، ورواسب بكتيرية في القاع.

هذه البكتيريا لديها قدرة ضعيفة على تحلل السكر ولا تنتج الكحول. يمكنه أكسدة الكحول وتحمل تركيزات عالية أو عالية نسبيًا من الكحول. غالبًا ما يسبب أزهار بيضاء في النبيذ وصلصة الصويا ويشكل طبقة عائمة. إنها بكتيريا ضارة في صناعة التخمير ، مثل خميرة بيشيا البودرة.

(7). خميرة حمراء (رودوتورولا)

الخلايا مستديرة أو بيضاوية أو طويلة. لديهم مهدها متعددة الأطراف وأصباغ حمراء أو صفراء واضحة. العديد من الأنواع تشكل مستعمرات لزجة بسبب الكبسولات. هناك سلالات في هذا الجنس تنتج الدهون بشكل جيد ، ويمكن استخراج كمية كبيرة من الدهون من البكتيريا. بعض الأنواع لها تأثير أكسدة ضعيف على الهيدروكربونات ويمكنها توليف بيتا كاروتين. على سبيل المثال ، يمكن لتشكيلة الخميرة الحمراء أكسدة الألكانات لإنتاج الدهون ، ويمكن أن يصل المحتوى إلى 50 ~ من الكتلة الحيوية الجافة. وفي ظل ظروف معينة ، يمكن أن تنتج أيضا ألفا-ألانين وحمض الجلوتاميك ، كما أن القدرة على إنتاج الميثيونين قوية جدا أيضا ، والتي يمكن أن تصل إلى-من الكتلة الحيوية الجافة.

(8). Nematspora gossypii

المعروف أيضا باسم قالب كيس القطن. ينمو جيدًا عند 26 ℃ على عصير الشعير ومتوسط زراعة البطاطس. في البداية ، ينتشر الخفاش الزاحف الرطب وينمو ؛ المستعمرة عديمة اللون أو بيضاء اللون ، تتحول تدريجيا إلى اللون الأصفر الفاتح بعد 2-3 أيام ، وتصبح ليمون برتقالي بعد 5 أيام ، ويصبح أصفر وأخضر بعد 7-10 أيام بسبب انتشار الريبوفلافين حول المستعمرة.

(9). Geotrichum candidum

Geotrichum candidum هو نوع شائع في جنس getrichum. إنه إنتاج انشطاري. المسام مفردة أو متصلة في سلاسل ، أسطوانية طويلة ، مربعة ، أو بيضاوية ، مع نهايات حادة. معظم المسام الوردية هي ~ ، ، ~ 16.6 ميكرومتر.

في عصير الشعير ، المستزرع في 28 ~ 30 ℃ ليوم واحد ، يتم إنتاج اللب الأبيض. إنه رقيق أو مساحيق ، قاسي أو هش ، وهو خمور فطري. درجة حرارة النمو 33 ~ 37 ℃. لديها تخمير ضعيف للجلوكوز ، المانوز ، الفركتوز ، إلخ. يمكن استيعاب الجلسرين والإيثانول ؛ السوربيتول ، المانيتول. يمكن أن تتحلل البكتين ، النفط ، الخ. لا تستوعب النترات. الخلايا الجرثومية غنية بالبروتين والدهون والفيتامينات وكمية كبيرة من الحمض النووي. يتميز بخصائص القدرة على القدرة القوية على التكيف والنمو السريع والعائد الكبير وطريقة الزراعة البسيطة.