《培养基及其制备》PPT课件

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1、第二章培养基及其制备重点：培养基的原料；培养基的营养成分；发酵培养基的选择；淀粉水解糖的制备；难点：淀粉水解理论基础；生物合成的前体物质第一节培养基的原材料一、培养基的营养成分及用途微生物的养料来源光光能自养氢、硫、氨自养菌Ⅰ.能源亚硝酸盐、亚铁盐化能自养碳水化合物等有机物石油天然气和石油化工产品异养菌功能：生长、繁殖需要；碳酸气淀粉水解糖、糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液等石油、正构石蜡、天然气醋酸、甲醇、乙醇等石油化工产品功能：提供能量、构成菌体、代谢产物的物质基础；豆饼或蚕蛹水解液、味精废液Ⅲ.氮源玉米浆、酒糟水等有机氮尿素、硫酸铵、氨水、硝酸

2、盐等无机氮、气态氮功能：构成菌体、含氮代谢物；Ⅱ.碳源磷酸盐、钾盐、钙盐等矿物盐Ⅳ.无机盐铁、锰、钴等微量元素功能：构成菌体，参与酶的组成，维持酶活性，调节渗透压，调节pH值，维持氧化还原电位；Ⅴ.特殊生长因子：硫胺素、生物素、对氨基苯甲酸、肌醇等功能：酶的辅助部分，维持生命活动；Ⅵ.水分功能：生化反应均在水溶液中进行二、培养基的类型1.依营养物质的来源分类①天然培养基；（麦芽汁、玉米粉、麸皮、锯末等）②合成培养基；（高氏培养基、察氏培养基等）③半合成培养基；（牛肉膏蛋白胨、土豆葡萄糖培养基）2.依培养基制成的形式分：①液体培养基；②固体培

3、养基；3.依培养基主要成分和使用目的来分①基础培养基②完全培养基③鉴别培养基（pH指示剂：不同微生物颜色）④选择培养基（如加抗生素）4.根据生产工艺来分①孢子培养基②种子培养基③发酵培养基附：培养基配方举例肉汤培养基1、成份：牛肉膏5克蛋白胨10克氯化钠5克2、制法：（1）于1000毫升水中，加入上述成分，混合加热溶解。（2）用1mol氢氧化钠矫正pH7.2～7.6，煮沸3～５分钟。用滤纸滤过，补足失掉的水分。（3）分装于烧瓶或试管中，瓶口或管口塞好棉塞包装后，高压蒸气灭菌，121℃灭菌20分钟。（4）灭菌后放于阴凉处，或放冷后存于冰箱中备

4、用。土豆葡萄糖琼脂培养基土豆500g葡萄糖20.0g琼脂20.0g称取500克土豆，去皮切成丁，立即加入1000ml水，充分煮沸，用棉布过滤。滤液用水定容至1000ml，再加入其它成分。高压灭菌：115℃，20分钟。三、发酵培养基的选择发酵培养基的用途与要求、成分、配比经实验确定，配制时兼顾原料来源、成本及工艺管理；工业上确定发酵培养基的方法：1、了解菌种的营养要求；2、了解菌种的培养条件；3、先进行小试验，摸索菌种对碳源和氮源的利用情况。四、原料转换及意义发酵培养基中所用原材料，大部分属于粮食、油脂、蛋白质和农用肥料，其中山芋粉、玉米粉、

5、淀粉、糊精、麦芽糖等都是可供人畜食用的粮食、油料或以粮食为原料的产品；我国人口众多，发酵产品的品种和产量与日俱增，每年都要消耗大量粮食、油料和蛋白质原料。原则：以废代好（废糖蜜、农业废料等）以可再生代替不可再生（野生植物淀粉、纤维水解物）节约原料：使发酵稳定、高产第二节淀粉水解糖的制备多数微生物不能直接利用淀粉淀粉水解糖已应用于谷氨酸发酵等工业淀粉水解后的糖液主要是葡萄糖，少量二糖、低聚糖等提高出糖率、糖的质量一、淀粉水解糖的制备方法1.酸解法：以酸为催化剂，高温高压转化优点：简单、设备少、时间短缺点：设备易腐蚀、要耐高温高压，有副反应；淀

6、粉粒小、浓度不能太高。水解条件：第19页2.酶解法：淀粉酶，包括液化（α-淀粉酶）和糖化（糖化酶）两步水解条件：第20页双酶水解法制葡萄糖的优点：（1）淀粉水解是在酶的作用下进行的，酶解的反应条件比较温和。（2）酶作用的专一性强，淀粉的水解副反应少，因而水解糖液纯度高，淀粉的转化率高。（3）可在较高淀粉浓度下水解（40%比酸水解高一倍）。（4）由于微生物酶制剂中菌体细胞的自溶，糖液的营养物质较丰富，发酵培养基的组成可简化。（5）用酶法制得的糖液颜色浅、较纯净、无苦味、质量高，有利于糖液的精制。双酶水解法制葡萄糖的缺点：时间长（2－3天）、

7、设备多、条件（适合酶水解）较多、过滤困难3.酸酶结合法①酸酶法：先将淀粉酸水解为糊精或低聚糖，再用糖化酶水解为葡萄糖。应用：玉米、小麦等谷类淀粉，坚实。②酶酸法：先用ɑ-淀粉酶液化，再用酸水解为葡萄糖。应用：碎米淀粉等，酸水解不均匀。不同糖化工艺所得糖化液质量比较醛二、淀粉酸水解理论基础淀粉水解成葡萄糖的反应过程中同时发生：水解反应、复合反应、分解反应；其中水解反应是主要的。在淀粉糖化过程中，这三种化学反应的关系如下：淀粉葡萄糖复合二糖5‘-羟甲基糠醛复合低聚糖有机酸、有色物质等复合盐酸分解水解1、淀粉的水解反应及其影响因素淀粉：直链（a

8、-1，4键缩合）、支链（a-1，6键缩合），聚合度高α-淀粉酶：又称为淀粉液化酶，只作用于淀粉α-1，4葡萄糖苷健，其作用特点是可以快速将长链的淀粉水解成短链糊精；淀粉α-1，4