发酵工业培养基.pptx

3.1发酵工业培养基的基本要求3.2发酵工业培养基的成分和来源一、基本营养源
1、碳源：
凡可提供微生物菌种的生长繁殖所需的能源及合成菌体和产物所必需的碳骨架成分的营养物质。

常用的碳源有：
糖类、油脂、有机酸和低碳醇等

（1）糖类
糖类是最广泛的碳源，主要有Ｇ、糖蜜、淀粉
①单糖：如G，所有的微生物都能利用G（速
效碳源），但过多的G会存在G分解阻
遏效应。
②二糖：蔗糖、麦芽糖、乳糖
③多糖：糊精、淀粉、纤维素等。不能直接被
M利用，需先水解成小分子
④糖蜜：制糖生产时的结晶母液，它是制糖工
业的副产物，主要含蔗糖，杂质较多
（２）油脂类：各种动、植物油
能利用这类碳源的M一般都有比较活跃的脂肪酶。M利用这类碳源时所消耗的溶解氧会增加，当供氧不足时，大量的脂肪酸和有机酸中间体积累，会引起pH下降。

常用的油脂类有：豆油、菜籽油、棉籽油、鱼油、猪油等。（３）有机酸
有机酸的利用常会引起发酵体系pH上升，尤其是有机酸盐氧化时，常伴随有碱性物质的产生，使pH进一步上升。
常用的有机酸有：乳酸、醋酸、柠檬酸等。

（４）烃和低碳醇类
正烷烃以用于有机酸、氨基酸、抗生素、维生素和酶制剂发酵中，甘油也常用作抗生素生产和甾体转化的碳源。２、氮源：凡可构成Ｍ细胞和代谢产物中氮素
来源的物质。
常用的氮源分两大类：有机氮源和无机氮源。
（１）无机氮源
种类：氨盐、硝酸盐和氨水
特点：微生物对它们的吸收快，所以也称之谓速
效氮源。但无机氮源的迅速利用会引起pH
的变化
(NH4)2SO4→2NH3+2H2SO4
NaNO3+4H2→NH3+2H2O+NaOH

无机氮源被菌体利用后，培养液中就留下了酸性或碱性物质，这种经微生物生理作用后能形成酸性物质的无机氮源叫生理酸性物质，如硫酸胺，若菌体代谢后能产生碱性物质的则此种无机氮源称为生理碱性物质，如硝酸钠。正确使用生理酸碱性物质，对稳定和调节发酵过程的pH有积极作用。
（２）有机氮源
来源：工业上常用的有机氮源都是一些廉价的原料，花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟

有机氮源成分复杂，除提供丰富的Pr.、aa.外，还含糖类、脂肪、无机盐及生长因子。由于有机氮源营养丰富，M在含有机氮源的培养基中表现出生长旺盛、菌丝浓度迅速增加等特点。
３、无机盐及微量元素
这类物质一般在低浓度时对M生长和产物合成有促进作用，但在高浓度时常表现出明显的抑制作用。

二、水
微生物细胞的含水量约占细胞鲜重的70～90%。水对微生物的生理作用：
①起到溶剂与运输介质的作用，营养物质的吸收与代谢产物的分泌以水为介质才能完成
②参与细胞内一系列生化反应
③维持蛋白质等生物大分子稳定的天然构象
④水的比热高，热的传导性好，能有效地吸收代谢过程中放出的热，并将吸收的热散发出去，避免导致细胞内温度陡然升高；
⑤维持细胞的正常形态
⑥M通过水合和脱水作用控制由多亚基组成的结构。三、生长调节物质
１、生长因子
M自身不能合成但生长不可缺少的微量有机物质。有机氮源是这些生长因子的重要来源，多数有机氮源含有一些M生长不可缺少的生长因子。
２、前体
前体指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接彼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。青霉素：分子量356
３、产物合成促进剂和抑制剂
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。
它们通过促进或抑制某一反应途径来调节微生物的代谢，使生化反应途径集中在目标产物的形成上，从而提高产量和质量。
３．３M的培养基类型1、孢子培养基（也称为斜面培养基）
用途：供微生物生长繁殖孢子或保藏菌种之用，
提供细胞生长繁殖所需的各类营养物质。
措施：①培养基营养不能太丰富，碳、氮源不宜
过多，否则易长菌丝而少产孢子。
②无机盐浓度应适量，否则影响孢子的颜
色和数量。
③注意培养基的pH和湿度，并供给必要
的生长因子和微量元素。
生产上常用的有：麸皮培养基、大米培养基等2、种子培养基
用途：供孢子发芽、生长和繁殖大量菌丝体，
并使菌丝长得粗壮，成为活力强的种子。
措施：①有较完全和丰富的营养物质，特别是
充足的氮源和生长因子。
②碳源和氮源应提供一些易于利用的成
分。
③各种营养物浓度不必太高，有利于溶
氧，且最后一级种子培养基的成分应较
接近发酵培养基，以便种子进入发酵罐
后能迅速适应环境。3、发酵培养基
用途：供菌体生长、繁殖和合成大量产物。
措施：①碳氮源速效和迟效相互搭配，多用
迟效少用速效
②合适的碳氮比，加缓冲剂稳定pH
③添加菌体生长所必需的生长因子和
产物合成所需的前体、促进剂和抑
制基等。3.4发酵培养基的设计与优化3.4