发酵培养基课件.pptx

发酵培养基;第一节培养基的类型;1、按培养基成分;2、按物理状态分;3、按用途分;供菌种繁殖孢子的培养基，常用固体培养基。;孢子培养基基本要求：;常用孢子培养基：;2）种子培养基;?营养要求比较丰富和完全，氮源和维生素的含量也要高些，但总浓度以略稀薄为好，这样可达较高的溶解氧，供大量菌体生长和繁殖。;3）发酵培养基;第二节

发酵培养基的成分及来源;一、碳源;常用的碳源:;1、糖类;葡萄糖

?最易利用，几乎所有微生物都能利用

?葡萄糖常作为培养基的一种主要成分，并且作为加速微生物生长的一种有效糖。

?但过多的葡萄糖会过分加速菌体的呼吸，以至培养基中的溶解氧不能满足需要，使一些中间代谢物（如丙酮酸、乳酸、乙酸等）不能完全氧化而积累在菌体或培养基中，导致pH下降，影响某些酶的活性，从而抑制微生物的生长和产物的合成。;糖蜜

?制糖的结晶母液，它是制糖工业的副产物;

?含有丰富的糖、氮类化合物、无机盐和维生素等，是微生物发酵培养基价廉物美的碳源;

?糖蜜主要含有蔗糖，总糖可达50%-75%。

?糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜，二者在糖的含量和无机盐的含量上有所不同，即使同一种糖蜜由于加工方法不同其成分也存在差异，因此使用时要注意。;淀粉糊精

?多糖，也是常用的碳源;

?需经胞外酶水解成单糖后再被吸收利用;

?使用淀粉可克服葡萄糖代谢过快的弊病，价格也比较低廉，在发酵工业中被普遍使用。

?常用的淀粉为玉米、甘薯、马铃薯、木薯淀粉。;?油和脂肪也能被许多微生物作为碳源和能源

?这些微生物都具有比较活跃的脂肪酶，在脂肪酶的作用下，油或脂肪被水解为甘油和脂肪酸，在溶解氧的参与下，进一步氧化成CO2和H2O，并释放出大量的能量。

?当微生物利用脂肪作为碳源时，要供给比糖代谢更多的氧，不然大量的脂肪酸和代谢中的有机酸会积累，从而引起pH的下降，并影响微生物酶系统的作用。

?常用豆油、菜油、葵花籽油、猪油、鱼油、棉籽油等;?一些微生物对多种有机酸（如乳酸、柠檬酸、乙酸等）有很强的氧化能力，可以有机酸或有机酸盐作为碳源。

?有机酸的利用常会使pH上升，尤其是有机酸盐氧化时，常伴随着碱性物质的产生，使pH进一步上升。

如以醋酸盐为碳源时，反应如下：

CH3COONa+2O2?2CO2+H2O+NaOH;?随着石油工业的发展，微生物工业的碳源也有所扩大。

?正烷烃（一般指从石油裂解中得到的14-18碳的直链烷烃混合物）已用于有机酸、氨基酸、维生素、抗生素和酶制剂的工业发酵中。

?石油工业的发展促使乙醇产量的增加，乙醇代粮发酵的工艺发展也十分迅速，自然界中能同化乙醇的微生物和能同化糖质的微生物一样普遍，种类也相当多，乙醇作碳源其菌体得率比葡萄糖作碳源还高，因而乙醇已成功地应用于发酵工业的许多领域中，如利用乙醇生产单细胞蛋白;二、氮源;成分;无机氮源和尿素、玉米浆等可被迅速利用，为速效氮；

蛋白质氮则需先水解成肽和氨基酸后才能被吸收利用，

属迟效氮;?氮源物质常对培养液pH产生影响

(NH4)SO4?2NH3+H2SO4

NaNO3+4H2?NH3+2H2O+NaOH

反应中所产生的NH3被菌体作为氮源利用后，培养液中就留下了酸性或碱性物质。

?在常用的无机氮中，硫酸铵被菌体利用后会使培养液的pH下降，为生理酸性物质；

硝酸钠被同化时则引起培养液pH上升，为生理碱性物质;三、无机盐和微量元素;四、生长因子;不是所有微生物都必需的，只是对于某些自己不能合成这些成分的微生物才是必不可少的营养物质。;提供生长因子的农副产品原料;2）麸皮水解液;3）糖蜜（molasses）;五、水;?对于发酵工厂来说，恒定的水源是至关重要的，因为在不同水源中存在的各种因素对微生物发酵代谢影响甚大，特别是水中的矿物质组成对酿酒工业和淀粉糖化影响甚大。

?水源质量的主要参数包括pH值、溶解氧、可溶性固体、污染程度以及矿物质组成和含量。;六、前体(precursor);发现：

?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。;大多数前体，如苯乙酸对微生物的生长有毒性，以及菌体具有将前体氧化分解的能力，因此在生产中为了减少毒性和增加前体的利用率，常采用少量多次的流加工艺。;产品;七、促进剂和抑制剂;?促进剂不是前体或营养物

?可影响正常代谢，或促进中间代谢产物的积累，或提高次级代谢产物的产量;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。;2、抑制剂

抑制某些