第三章培養基及制备.pptVIP

典型的分批发酵工艺流程图;第三章 培养基及制备;1.微生物发酵培养基常用的的碳源主要有哪几种？ 2.微生物发酵培养基常用的氮源主要有哪几种？为什么大多数的工业培养基都使用玉米浆？ 3 .培养基的碳氮比对菌体的生长和产物形成的影响。 4.培养基设计的步骤?;第一节 培养基选择和配制的原则;1. 根据来源;2、根据形状 ;;例：种子培养基因不同的微生物种类差别是很大的，同一种微生物因不同的扩大培养过程（一级、二级）其培养基往往也有较大差异。 例如：啤酒酵母扩大培养用的培养基组成如下： 固体试管 液体试管 三角瓶 大三角 （无酒花） （有酒花 ）（有酒花） ;;培养基选择和配制的原则;三、培养基的配制原则 1、根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基营养成分的恰当配比：最重要的C/N 影响产物的积累，菌体的生长速度，菌体衰老、自溶程度，以及代谢途径。不同的微生物、同一种微生物不同的菌株，其对培养基中的C/N要求是不一样的，同一菌株在不同的发酵阶段，其对C/N的要求也不一样。 ;;;四、培养基成分配比的选择的设计和优化;例: 如在酒精生产中葡萄糖转化为酒精的理论转化率计算如下∶ 葡萄糖转化为酒精的代谢总反应衡算式为∶ C6H12O6 ─→ 2C2H5OH + 2CO2 葡萄糖转化为酒精的理论得率为∶ 2*46 Y = ─── = 0.57 162 ;; 培养基成分的含量最终都是通过实验获得的;;③ 当培养基成分确定后，剩下的问题就是各成分最适 的浓度，由于培养基成分很多，为减少实验次数常采 用一些合理的实验设计方法。 ;类胡萝卜素高产菌Y11的培养基的优化;; 初步确定可能的培养基成分(以碳源为例); 通过单因子实验确定适宜的培养基成分(以碳源为例);结果：;发酵培养基;;-;第二节 工业发酵培养基;发酵培养基的作用：;3.2 工业发酵培养基;碳源;;碳源;① 葡萄糖;不同的制糖工艺生产的糖液质量差别很大;② 糖蜜;不同加工方法对甘蔗糖蜜的影响;糖蜜使用的注意点：;（3） 淀粉、糊精;例：地衣芽孢杆菌生产α-淀粉酶;李江华，无锡轻工大学学报，2004;;工业发酵培养基;;;;毛霉产蛋白酶的研究;无机氮源的影响：;2、有机氮源;; 有机氮源成分复杂可以从多个方面对发酵过程进行影响，而另一方面有机氮源的来源具有不稳定性。所以在有机氮源选取时和使用过程中，必须考虑原料的波动对发酵的影响;工业发酵培养基;工业发酵培养基;工业发酵培养基;例：铁离子 青霉素发酵中，铁离子的浓度要小于20μg/ml 发酵罐必须进行表面处理;发酵培养基;发酵培养基;发酵培养基;工业发酵培养基;;工业发酵培养基;工业发酵培养基; 前体指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。;作用：前体有助于提高产量和组份;;用法：前体使用时普遍采用流加的方法 前体一般都有毒性，浓度过大对菌体的生长不利 苯乙酸，一般基础料中仅仅添加0.07% 前体相对价格较高，添加过多，容易引起挥发和氧化， 流加也有利于提高前体的转化率;;;;发酵转换;fermentation transition ;（2）头孢霉素C，添加L—Met，可以抑制头孢霉素N的生物合成，从而提高头孢霉素C的产率。 ;工业发酵培养基; 所谓产物促进剂是指那些非细胞生长所必须的营养物，又非前体，但加入后却能提高产量的添加剂。 ;; 促进剂提高产量的机制还不完全清楚，其原因是多方面的。 有些促进剂本身是酶的诱导物； 有些促进剂是表面活性剂，可改善细胞的透性，改善 细胞与氧的接触从而促进酶的分泌与生产， 也有人认为表面活性剂对酶的表面失活有保护作用； 有些促进剂的作用是沉淀或螯合有害的重金属离子。;;;3.3淀粉水解糖的制备;课前思考题;2、淀粉的分子结构 淀粉可分为直链和支链淀粉两类。直链淀粉通过α-1，4键连接。支链淀粉的直链部分通过α-1，4键连接，分支点则有α-1，6键连接，。一般植物中直链淀粉含量为20～25%，支链淀粉占75～80%。直链淀粉在70～80℃的水中可溶，溶液的粘度较小，遇I2呈纯蓝色；支链淀粉在高温水中可溶，