一、微生物工業對菌種的要求
(一)、微生物工業的生產水平由三個要素決定：生產菌種的性能、發酵及提純工藝條件、生產設備。其中生產菌種的性能是最重要的因素。
（二）、微生物工業對菌種的要求是：
（1）菌株高產，在較短的時間內發酵產生大量發酵產物的能力;
（2）在發酵過程中不產生或少產生與目標產品相近的副產品及其他產物;
（3）生長繁殖能力強，較強的生長速率，產孢子的菌種應該具有較強的產孢子能力;
（4）能夠高效地將原理轉化為產品;
（5）能利用廣泛的原材料，並對發酵原料成分的波動敏感性小;
（6）對需要添加的前體物質有耐受能力，並且不能將這些前體物質作為一般碳源利用;
（7）在發酵過程中產生的泡沫要少;
（8）具有抗噬菌體的能力；
（9）遺傳穩定性，
二、工業用微生物菌種的來源及選育
（一）微生物菌種的來源
一般通過以下幾個途徑收集菌種、采集樣品和分離篩選：
（1）是根據資料直接向有科研單位、高等院校、工廠或菌種保藏部門索取或購買；
（2）從大自然中采集樣品分離；
（3）從一些發酵製品中分離篩選目的菌株。
當前發酵工業所用菌種總趨勢是從野生菌轉向變異菌，自然選用轉向代謝育種，從誘發基因突變轉向基因重組的定向育種。
（二）微生物工業菌種的分離
1、野生菌株的分離、篩選過程
（1）新菌種分離與篩選的步驟
菌種分離的流程如下：
標本采集 →標本材料的預處理→富集培養→菌種初篩→ 菌種複篩→性能鑒定→ 菌種保藏
①采樣
采樣季節：以溫度適中，雨量不多的秋初為好。
采土方式：在選好適當地點後，用小鏟子除去表土，取離地麵5-15cm處的土約10g，盛入清潔的牛皮紙袋或塑料袋中，紮好，標記，記錄采樣時間、地點、環境條件等，以備查考。為了使土樣中微生物的數量和類型盡少變化，宜將樣品逐步分批寄回，以便及時分離。
②標本預處理
④純種分離：采用劃線分離法、稀釋分離法等純化方法獲取單菌落。
⑤高產菌株的篩選：這一步是采用與生產相近的培養基和培養條件，通過三角瓶的容量進行小型發酵試驗，獲得適合於工業生產用菌種。還要對菌種進行發酵性能測定，
⑥毒性試驗：據有的國家規定，微生物中除啤酒酵母、脆壁酵母、黑曲黴、米曲黴和枯草杆菌作為食用無須作毒性試驗外，其他微生物作為食用，均需通過兩年以上的毒性試驗。
2、菌種的分離方法
（1）施加選擇性壓力分離法
主要是利用不同種類的微生物其生長繁殖對環境和營養的要求不同，如溫度、pH、滲透壓、氧氣、碳源、氮源等，人為控製這些條件，使之利於某類或某種微生物生長，而不利於其他種類微生物的生存，以達到使目的菌種占優勢．而得以快速分離純化的目的。如可以控製培養時的氧，可將好氧微生物和厭氧微生物分開；通過控製溫度，可將嗜熱微生物和非嗜熱微生物分開；控製pH，可將嗜酸、嗜堿微生物分離等。在分離培養基中也可以加入不同的抗生素或試劑來增加選擇性。如在分離放線菌和細菌時，可加入抗真菌抗生素；分離真菌時，可加入抗細菌藥物。
（2）隨機分離方法
有些微生物的產物對篩選沒有直接的選擇性指示作用，因此常采用隨機分離方法分離。
A、抗生素產生菌的分離
抗生素產生菌的分離常用抑菌圈法。實驗必須用工具菌：采用抗生素的敏感菌，傳統上常用金黃色葡萄球菌和枯草杆菌。
Ｂ、抗腫瘤藥物產生菌的分離
抗腫瘤藥物產生菌的分離常用方法：生化誘導法、SOS生色檢測法、DNA修複能力突變株。原理是利用DNA的損傷，微生物發生突變。
B1、生化誘導法：將大腸杆菌的lacZ基因連接在λ噬菌體的PL啟動子下，當DNA損傷時，誘發λ阻遏物CI分解，PL啟動子啟動lacZ基因轉錄，測定表達的ß-半乳糖苷酶活性，來檢測藥物的存在。
B2、SOS生色檢測法：利用當DNA損傷時，可活化yecA蛋白，進而分解噬菌體的阻遏蛋白，再引起sifA基因啟動lacZ基因轉錄，測定表達的ß-半乳糖苷酶活性，來檢測藥物的存在。
Ｃ、生長因子產生菌的分離
以氨基酸產生菌為例，介紹篩選方法。首先將待試菌接入加了抗真菌的化合物（如亞胺環己酮）的分離培養基中生長，然後采用影印法，將菌落複印到能支持氨基酸產生菌生長的培養基中，培養2-3天後，用紫外線殺司長好的菌落，再往此平板上麵鋪一層相應營養缺陷型菌株菌懸液，培養16小時後，被殺死的氨基酸產生菌的菌落周圍應有一檢測菌的生長圈。
（3）目的微生物分離
A、根據形態篩選突變株
B、根據平板菌落生化反應篩選變株
透明圈法、呈色圈法、抑菌圈法、渾濁圈法等。
①透明圈法：在平板培養基中加入溶解性較差的底物，使培養基混濁。能分解底物的微生物便會在菌落周圍產生透明圈，圈的大小初步反應該菌株利用底物的能力。該法在分離水解酶產生菌時采用較多，如脂肪酶、澱粉酶、蛋白酶、核酸酶產生菌都會在含有底物的選擇性培養基平板上形成肉眼可見的透明圈。
在分離某種產生有機酸的菌株時，也通常采用透明圈法進行初篩。在選擇性培養基中加入碳酸鈣，使平板成混狀，將樣品懸浮液塗抹到平板上進行培養，由於產生菌能夠把菌落周圍的碳酸鈣水解，形成清晰的透明圈，可以輕易地鑒別出來。分離乳酸產生菌時，由於乳酸是一種較強的有機酸，因此，在培養基中加入的碳酸鈣不僅有鑒別作用，還有酸中和作用。
②變色圈法：對於一些不易產生透明圈產物的產生菌，可在底物平板中加入指示劑或顯色劑，使所需微生物能被快速鑒別出來。如篩選果膠酶產生菌時，用含0.2%果膠為惟一碳源的培養基平板，對含微生物樣品進行分離，待菌落長成後，加入0.2%剛果紅溶液染色4h，具有分解果膠能力的菌落周圍便會出現絳紅色水解圈。在分離穀氨酸產生菌時，可在培養基中加入溴百裏酚藍，它是一種酸堿指示劑，變色範圍在pH6.2～7.6，當pH在6.2以下時為黃色，pH7.6以上為藍色。若平板上出現產酸菌，其菌落周圍會變成黃色，可以從這些產酸菌中篩選穀氨酸產生菌。
③生長圈法：生長圈法通常用於分離篩選氨基酸、核苷酸和維生素的產生菌。工具菌是一些相對應的營養缺陷型菌株。將待檢菌塗布於含高濃度的工具菌並缺少所需營養物的平板上進行培養，若某菌株能合成平板所需的營養物，在該菌株的菌落周圍便會形成一個混濁的生長圈。如嘌呤營養缺陷型大腸杆菌（如E.coliP264）與不含嘌呤的瓊脂混合倒平板，在其上塗布含菌樣品保溫培養，周圍出現生長圈的菌落即為嘌呤產生菌。
④抑菌圈法：常用於抗生素產生菌的分離篩選，工具菌采用抗生素的敏感菌。若被檢菌能分泌某些抑製菌生長的物質，如抗生素等，便會在該菌落周圍形成工具菌不能生長的抑菌圈，很容易被鑒別出來。
