03 工业用培养基制备.pptVIP

Chapter 03 工业发酵培养基 第一节 培养基的成分 一、碳源物质 蛋白质和氨基酸在碳源贫乏时可作为碳源。 二、氮源物质 1.作用： 供菌体结构物质，能源（少），含氮代谢产物。 2.类型： （1）有机氮源类型： 豆饼粉、花生饼粉、棉子饼粉、酵母粉、 麦麸、鱼粉、玉米浆、蛋白胨、尿素等 （2）有机氮特点： 成分复杂，有利于生产和产物合成。 三、无机盐和微量元素 无机盐：酶的激活剂，生理活性物质的组成， 生理活性作用的调节剂。 主要包括：P、Mg、S、Fe、K、Na、Pb、Cl、 Zn、Co、Mn等。 较低浓度对细胞的生长和产物合成有促进作用，而高浓度有抑制作用。 不同菌种、不同生长阶段需求量不同。 四、生长因子 微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大，微生物自身不能用简单的碳源或氮源合成，或合成量不足以满足机体生长需要的有机营养物质 广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子 狭义的生长因子一般仅指维生素 不同微生物需求的生长因子的种类和数量不同 五、前体物质 在生物合成中直接结合到产物分子中，自身结构变化不大，能显著提高产量的小分子物质。 抗生素(Antibiotin)发酵中常用的前体物质： 六、 促进剂和抑制剂 促进剂Accelerator（刺激剂Stimulant） 并非前体或营养物，促进菌体生长或产物合成 。 常用促进剂：各种表面活性剂Surfactant（洗涤剂、吐温80、 EDTA、植酸等） 抑制剂：通过抑制某些合成其它产物的途径而使所需产物的合成得到加强。 抗生素生产中的抑制剂： 七、水分 原生质的重要组分； 优良溶剂；（物质进出细胞） 维持大分子结构的稳定； 参与生化反应 第二节 培养基的类型和设计 一、培养基的类型 分类依据 类型 纯度 天然、合成、半合成 培养基物理状态 液体、固体、半液体 培养基的成分和目的 基本、完全、鉴别、选择 生产工艺的要求 孢子(Spore)、种子、发酵 孢子(Spore)培养基： 固体； 营养不太丰富（尤其是有机氮源）； 适当的无机盐浓度； 适当的pH和湿度 种子培养基： 液体； 营养丰富全面，稀薄为好 最后一级尽量接近发酵培养基。 二、培养基的设计与配制 （二）培养基的设计思路 第三节 影响培养基质量的因素 * * 发酵工艺一般流程 种子扩大培养 培养基配制与灭菌 空气除菌 发酵工艺过程检测与控制 菌种选育 培养基(Culture medium)： 人工配制的供微生物或动植物细胞 生长、繁殖、代谢和合成人们所需 产物的营养物质和原料 。 作用： 提供能源， 构成细胞碳架， 代谢产物 常用碳源： 糖类、 油脂、 有机酸、 低碳醇、 碳氢化合物 糖类 单糖：葡萄糖，速效碳 双糖：蔗糖、乳糖和麦芽搪 多糖：糊精、淀粉及其水解液（水解为单糖 或二糖才能用） 过多可产酸，pH降低 油脂 一般霉菌和放线菌可以用油脂作碳源。 发酵过程中加入的油脂有消沫和补充碳源的双重作用。 利用油脂作碳源时耗氧量增加，必须提供充分的氧气 过多可导致有机酸积累，pH降低 油脂在贮藏过程中易氧化产生过氧化物，有毒副作用 有机酸、醇、碳氢化合物 有些菌可用 有机酸盐对发酵pH值起调节作用 生理b碱性（Basic）物质 CH3COONa十2O2 →CO2十H2O十NaOH 速效碳与缓效碳 速效碳：一般指葡萄糖，利于生长 缓效碳：二糖、多糖等，利用生产 配合使用 （3）无机氮源类型：氨水、铵盐、硝酸盐 （4）无机氮特点：被吸收、利用快，但成分单 一，常作辅助氮源。 （5）生理acid\basic物质： （NH4）2 SO4 →2NH3十H2SO4 NaNO3十4H2 →NH3十2H2O十NaOH 速效氮：氨基氮或铵基氮，如氨基酸或铵盐 缓效氮：胞外水解酶的水解才能被利用的物， 如黄豆饼粉、花生饼粉等。 速效氮源，通常有利于机体生长，用于发酵前； 缓效氮源有利于代谢产物形成，用于发酵后期。 在工业发酵中，速效氮源与缓效氮源配合使用。 速效氮和缓效氮 丙酸、丙醇、丙酸盐、乙酸盐 红霉素 肌醇、精氨酸、甲硫氨酸 链霉素 苯乙酸（或在发酵中生成苯乙酸的物质）