2019 微生物培养基-PPT课件.ppt

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1、大连医科大学生物技术专业发酵工业培养基的设计培养基：是指一切可供微生物细胞生长繁殖和合成各种代谢产物的营养物质。碳源、氮源、无机盐、微量元素、水、生长辅助因子培养基的作用：满足菌体的生长促进产物的形成培养基培养基3.1培养基配制基本要求3.2培养基的成分及来源3.3培养基的类型及功能3.4发酵培养基的设计和优化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。一、碳源主

2、要功能：1）为菌体的生长繁殖提供能源和合成菌体所必需的成分；2）为合成目的产物提供所需的碳素成分常用的碳源:特殊情况下（如碳源贫乏时），蛋白质水解物或氨基酸等也可被微生物作为碳源使用。糖类油脂有机酸低碳醇等1、糖类发酵培养基中使用最广泛的碳源;主要有葡萄糖、糖蜜和淀粉糊精等糖类来源葡萄糖乳糖淀粉蔗糖纯葡萄糖、水解淀粉纯乳糖、乳清粉大麦、花生粉、燕麦粉、黑麦粉等甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、粗红糖、精白糖等工业上常用的糖类及来源葡萄糖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

3、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

4、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2、油和脂肪油、脂肪甘油＋脂肪酸CO2＋H2OATP脂肪酶氧气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

5、，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+NaOH3、有机酸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

6、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4、烃和醇类二、氮源有机氮源豆饼（粕）粉、花生饼粉、鱼粉、蚕蛹粉、酵母粉、玉米浆、尿素等无机氮源铵盐、硝酸盐等（由于细胞内的含氮物质都以氨基或亚氨基的形式存在，故铵态氮可以直接用于合成细胞物质；而硝态氮需还原成氨后才能被利用）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+H2SO4NaNO3+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

7、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，为生理碱性物质作用：各种不一样来源：C、N源，以盐的形式补充用量：根据具体的产品，以实验决定使用注意点A.对于其它渠道有可能带入的过多的某种无机离子和微量元素在发酵过程中必须加以考虑三、无机盐和微量元素B、使用时注意盐的形式（pH的变化）例：黑曲酶NRRL-330,生产α-淀粉酶，pH对酶活的影响pH酶活不加4.25120分钟加K2HPO45.4530分钟加KH2PO44.6275分钟四、生