培养基的制备分析报告.pptVIP

第二章 培养基的制备 一、培养基： 是指供产生菌生长、繁殖、代谢和合成产品所需的，按一定比例配制的多种营养物质的混合物。 培养基的必备条件？ 二、配制工业发酵培养基的一般要求 第二节 培养基的制备过程 一、培养基成分 （一）碳源 功能： 为微生物菌种的生长繁殖提供能源和合成菌体细胞成分所必需的碳成分 为合成目的产物提供所需的碳成分 1、糖类：单、双、多糖。 葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、糊精、淀粉等糖类物质，是细菌、放线菌、霉菌、酵母利用的碳源。其中，葡萄糖是碳源中最容易利用的单糖，几乎所有微生物都能利用葡萄糖。（葡糖效应和中期溶氧不足） 其他糖类：蔗糖、麦芽糖、乳糖等双糖也是常用的碳源。多糖如淀粉和纤维素。淀粉还可以克服葡萄糖代谢过快的弊病，并且价格低廉，来源丰富。蔗糖、麦芽糖、乳糖等双糖常用于抗生素、氨基酸、酶类的发酵。 2、脂类：一般在糖类缺乏时，菌利用脂类。如植物油，动物油等脂类，具备较活跃的脂肪酶的微生物可利用脂类为碳源，但是耗氧量会增加，因此要提供更多的氧。常用脂类有：豆油、菜油、葵花籽油、棉籽油、玉米油、猪油等 3、有机酸，醇：柠檬酸，甲醇。 碳氢化合物：石油产品，如谷氨酸生产菌，用正十六烷作碳源，当发酵到100小时加适量青霉素，谷氨酸产量达84 g/L。 碳源可分为速效碳和缓效碳，要配合使用。 （二）氮源 功能：氮源物质构成菌体细胞结构物质（氨基酸、蛋白质、核酸）；为微生物提供能源；合成含氮的代谢产物。 常用的氮源分为两类：无机氮源和有机氮源。 1. 无机氮源 主要包括氨水、铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐等。其被利用速度及吸收速度均快于有机氮源，也被称为速效氮源。一般情况下作为辅佐氮源。 生理酸性氮源和生理碱性氮源常被用来做发酵过程中培养基pH调节的一种有效手段。 2. 有机氮源 主要成分复杂的工农业下脚料，包括豆粉、玉米粉、豆饼、鱼粉、蚕蛹粉、酿酒工业的酒糟等。含有机氮源的培养集中，菌体生长速度快，菌丝较多。 玉米浆：一般含10%左右的乳酸，pH值在4左右，一般用于抗生素发酵。 尿素（脲） ：抗生素和氨基酸发酵，尤其是谷氨酸的生产。能分泌脲酶的微生物才能利用。氮含量高达50%，但是营养成分单一。 蛋白胨（动物组织和植物水解制备）：实验室用有机氮源 （三）生长因子 功能：生长因子为微生物必不可少的物质，一般为小分子有机物，需求量很小。 包括：维生素、碱基等。维生素中需求量最大的为B族维生素，多为生化代谢中的辅酶。 一般不需要单独添加。天然原料（玉米浆、糖蜜、豆饼水）及实验室培养基（酵母膏）等都已经含有。 应用实例：生物素——合成生物质膜的重要辅酶，不足会造成细胞膜不完整，细胞内容物的渗漏。添加亚适量（5mg/L），可即使菌体生长少受抑制也可以使过多的谷氨酸因外泄而源源不断地合成。 （四）无机盐及微量元素 功能：构成菌体的成分；酶的组成部分或其激活剂、抑制剂；调节渗透压、菌体内部pH以及氧化还原电位等等。 大量元素（0.1～1mM），包括P、S、K、Mg 、Ca、Na、Fe，常常以盐的形式加入培养基。如：磷酸盐，钾盐，镁盐，钙盐等。 微量元素（0.01 ～ 1mM），包括Cu、Zn、Mn、Mo和Co等，Co是发酵微生物 B12 的激活剂。 K,Na,Ca等离子虽然不是细胞的组成成分，但是与维持细胞的一定渗透压和细胞透性相关，并且是许多酶的激活剂。 （五）前体 在产物的生物合成过程中，被菌体直接用于产物合成而自身结构无显著改变的物质称前体。 最早是从青霉素的生产中被发现的。 加入玉米浆后，青霉素单位可从20U/ml增加到100U/ml； 玉米浆中含有苯乙胺，它能被优先合成到青霉素分子中，从而提高青霉素G的产量。 （六）促进剂和抑制剂 1、促进剂：并不是前体或营养物质，但却能提高产量的物质。 作用方式： 或影响微生物正常代谢；或促进中间产物的累积；或提高次级代谢产物量。 如：巴比妥盐能增加生产菌菌丝的抗自溶能力，达到推迟菌体自溶目的，增加链霉素和利福霉素等抗生素的累积。 如：谷氨酸棒状杆菌生产赖氨酸的时候，加入红霉素可以提高产量25%以上，加入表面活性剂可以增加产量30%以上。 促进剂能促进产量增加的原因： 主要是改进了细胞的渗透性，增强了氧的传递速度，改善了菌体对氧的有效利用。 2、抑制剂：一些对生产菌代谢途径有某种调节