发酵工业培养基的设计培养基.ppt

大连医科大学 生物技术专业 培养基 3.1 培养基的基本要求 单位培养基能够产生最大量的目的产物； 能够使目的产物的合成速率最大； 能够使副产物合成的量最少； 质量稳定、价格低廉、易长期获得； 不影响通气搅拌性能和后处理。 3.2 培养基的成分及来源 培养基的基本要素 碳源、氮源、无机盐和微量元素、水、生长调节物质。 3.3 发酵培养基的类型 按营养物质的来源 按培养基形态 按生产用途 发酵培养基的类型 ※正交试验设计(Orthogonal experimental design) 均匀分散，齐整可比 是一种高效率、快速、经济的实验设计方法 日本著名的统计学家田口玄一将正交试验选择的水平组合列成表格，称为正交表 2、正交实验的表头设计 表头设计是正交设计的关键，它承担着将各因素及交互作用合理安排到正交表的各列中的重要任务，因此一个表头设计就是一个设计方案。 表头设计的主要步骤 (1)确定列数?? (2)确定各因素的水平数 (3)选定正交表 (4)表头安排?? 作 业 1、某培养基影响因素与水平如下，试问应采用哪种正交表进行实验？ 1、 正交表的记号及含义 正交表的列数 （最多能安排的因素个数， 包括交互作用、误差等） 正交表的行数 （需要做的试验次数） 各因素的水平数 （各因素的水平数相等） q 正交表的代号 如 表示 表示各因素的水平数为2， 做8次试验，最多考虑7个 因素（含交互作用）的正 交表。 根据正交表的数据结构看出，正交表是一个n行c列的表，其中第j列由数码1，2，… Sj 组成，这些数码均各出现N/S 次，例如表11中，第二列的数码个数为3，S=3 ，即由1、2、3组成，各数码均出现3次。 正交表的特点 1、正交表中任意一列中，不同的数字出现的次数相等； 表示：在试验安排中，所挑选出来的水平组合是均匀分布的（每个因素的各水平出现的次数相同） ——均衡分散性 2、正交表中任意两列，把同行的两个数字看成有序数 对时，所有可能的数对出现的次数相同。 表示：任意两因素的各种水平的搭配在所选试验中出现的次数相等 ——整齐可比性 以上是设计正交试验表的基本准则 (5)组织实施方案?? 整个设计过程一句话归纳为： “因素顺序上列 水平对号入座 实验横着作”。 ※方法1 直观分析（极差分析） （1）计算极差，确定因素的主次顺序 第j列的极差 极差越大，说明这个因素的水平改变对试验结果的 影响越大，极差最大的那个因素，就是最主要的因素。 3、结果统计方法 甘露聚糖 乙硫氨酸 溴化物、硫脲 硫磺化合物、乙硫氨酸 L-蛋氨酸 巴比妥药物 甘露糖链霉素 链霉素 金霉素 金霉素 头孢霉素N 其他利福霉素 链霉素 去甲链霉素 四环素 去甲金霉素 头孢霉素C 利福霉素B 抑制剂 被抑制的产物 产物 某些代谢产物的抑制剂 产孢子用 孢子 按生产用途 供孢子发芽和菌体生长繁殖，营养丰富、完整，浓度不高 种子 供菌体生长繁殖和最大限度地获得目的产物用的 发酵 液＋琼脂，微好氧细菌的培养或运动能力确定 半固体 用于菌种分离、保藏、观察、计数、鉴定等 固体 培养种子和发酵时用 液体 按培养基形态 定量工作研究用，生长慢，营养成分简单 合成 异养微生物生长，一般自养型微生物不能生长 天然 按营养物质的来源 特 点 类型 依据 1、按培养基物质来源 1）合成培养基 ? 所用原料的化学成分明确、稳定 如葡萄糖、硫酸铵 ? 适于研究菌种基本代谢和过程的物质变化等科研工作；在生产某些疫苗的过程中，为了防止异性蛋白质等杂质掺入，也常用合成培养基； ? 营养单一、价格较高，不适于大规模生产 2）天然培养基 ? 原料是一些天然动、植物产品 如花生饼粉、蛋白胨等 ? 来源广泛（大多为农副产品）、营养丰富、价格低廉、适于工业化生产 ? 一般不需要另加微量元素、维生素等物质 ? 由于成分复杂，不易重复，如对原料质量等方面不加控制会影响生产稳定性 2、按培养基形态分 1）固体 ? 适于菌种和孢子的培养与保存，也广泛应用于有子实体的真菌类，如香菇、白木耳等的生产； ? 近年来由于机械化程度的提高，在发酵工业上又开始应用固体培养基进行大规模生产，其组分常用麸皮、大米、小米、木屑、禾壳等。 2）半固体 ? 琼脂0.5%-0.8% ? 主用于鉴定细菌、观察细菌运动特征及噬菌体的效价测定等 3）液体 发酵工业大规模使用的培养基 3. 按用途分 孢子培养基 种子培养基 发酵培养基 供菌种繁殖孢子的培养基，常用固体培养基。 1）孢子培养基 孢子培养基基本要求： 配制时需注意： A）营养不要太丰富（特别是有机氮源），否则不易产孢子。