第三章培养基2.ppt

第三节 培养基的种类 ;;;;1.孢子培养基 ⑴用途: 收获孢子； 作扩大培养用种子； 保存菌种。 (2) 种类: 琼脂斜面培养基 米粒培养基； 麸皮培养基;(3) 要求: 产孢子多（菌量多） 遗传稳定性好 （孢子发芽生成的菌落较纯) 耐保存（营养相对贫乏） 原材料质量稳定 ;2. 种子（繁殖）培养基 种子扩大培养的目的是短时间内获得数量多、质量高的大量菌种，以满足发酵生产的需要。 为了使微生物细胞快速分裂和生长，种子培养基必须有较完全和丰富的营养物质，特别需要充足的氮源和必须的生长因子。 ;;;种子培养基;(3) 要求: 孢子发芽快； 营养菌体生长良好 逐级与发酵培养基相适应 ;3.发酵培养基 发酵生产中最主要的培养基，不仅要采用大量的原材料，而且也是决定发酵生产成功与否的重要因素。 主要作用是为了最大限度地获得目的产物，因此必须根据菌体自身生长规律、产物合成的特点来设计培养基。 ;发酵培养基;;4.补料培养基 ⑴用途 : 延续微生物生长和产物合成； 降低发酵液粘度； 增加发酵液体积 (2)种类 :补糖培养基；补氮培养基；补前体培养基；综合补料培养基;(3)要求 : 能满足菌体生长和产物合成对各种营养基质的持续与均衡需要； 能保持菌体浓度稳定（控制菌体生长率与补料稀释率之间的平衡）； 尽量使用可溶性和流动性好的成分，便于精确计量及流加 ;5 发酵培养基的设计原理;从微生物生长和产物合成的角度，设计培养基还应该考虑： 1 菌体的同化能力 一般只有小分子能够通过细胞膜进入细胞体内进行代谢。 在选用淀粉、黄豆饼粉这类原料作为培养基时，必须考虑微生物是否具备分泌胞外淀粉酶和蛋白酶的能力。;在工业上如果选取葡萄糖作为碳源，成本相对较高，一般采用淀粉水解糖。 将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的“糖化”，所得的糖液称为淀粉水解糖液。 影响淀粉水解糖液的质量因素除原料本身外，很大程度上和制备方法密切相关，目前制备方法有酸法、酸酶法和双酶法，双酶法最好。;2 培养基对菌体代谢的阻遏与诱导的影响 在配制培养基???虑氮源和碳源时，应根据微生物的特性和培养目的，注意速效碳源（氮源）和迟效碳源（氮源）的相互配合，发挥各自优势，避其所短。;对于快速利用的碳源葡萄糖来讲，当菌体利用葡萄糖时产生的分解代谢产物会阻遏或抑制某些产物合成所需的酶系形成或酶的活性，即发生“葡萄糖效应”，也称“葡萄糖分解阻遏作用”。 因此，在抗生素发酵时，作为种子培养时的培养基所含的快速利用的碳源和氮源，往往比作为合成目的产物发酵培养是培养基所含的多。;;微生物利用氮源的能力因菌种、菌龄的不同而有差异。 多数能分泌胞外蛋白酶的菌株，在有机氮源上可以良好生长。同一微生物处于不同生长阶段时对氮源的利用能力不同，在生长早期容易利用易同化的铵盐和氨基氮，在生长中期则由于细胞的代谢酶系已经形成，利用蛋白质的能力增强，因此在培养基中有机和无机氮源赢得混合使用。;;3 碳氮比对菌体代谢调节的重要性 培养基中碳氮比对微生物生长繁殖和产物合成的影响极为显著。 氮源过多，会使菌体生长过于旺盛，PH值偏高，不利于代谢产物的积累，氮源不足，则菌体繁殖量少，从而影响产量。 碳源过多则容易形成较低的pH，若碳源不足则容易引起菌体的衰老和自溶。;微生物在不同的生长阶段对碳氮比的最适要求也不一样。一般来讲，因为碳源既作为碳骨架参与菌体和产物合成又作为生命过程中的能源，所以要求比氮源高。 一般工业发酵培养基的碳氮比为100：（0.2-2），在谷氨酸发酵中因为产物含氮量较多，所以氮源比例相对高些，否则会出现只长菌体而几乎不合成谷氨酸的现象。;4 pH对不同菌体代谢的影响 微生物的生长和代谢除了需要适宜的营养环境外，其他环境因子也应处于适宜的状态，其中pH就是极为重要的环境因子。 微生物在利用营养物质时，由于酸碱物质的积累或代谢时酸碱物质形成都会造成培养体系pH的波动。;;;要确定一个适合工业规模生产的发酵培养基，首先必须做好调查研究工作，了解菌种的来源、生长规律、生理生化特性和一般的营养要求。其次，对生产菌种的培养条件，生物合成的代谢途径，代谢产物的化学性质、分子结构，一般的提炼方法和产品质量要求等也需要有了解，以便在选择培养基时做到心中有数。;最好先以一种较好的化学合成培养基为基础，先做一些摇瓶实验，然后进一步做小型发酵罐培养，摸索菌种对各种主要营养物质，如碳源和氮源的利用情况和产生代谢产物的能力。注意培养过程中的pH变化，观察适合于菌种生长繁殖和适合于代谢产物形成的两种不同pH，不断调整配比来实验上述情况和要求。;;6 发酵培养基的优化方法;;第