《培养基设计上》PPT课件

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1、第三章工业发酵培养基1发酵生产的一般流程菌种培养基过滤下游提取扩大培养产品空气灭菌2培养基组成对菌体生长繁殖、产物的生物合成、产品的质量和产量、产品的分离精制都有重要的影响。培养基是指利用人工方法配制的供微生物、植物和动物细胞生长繁殖或积累代谢产物的各种营养物质的混合物。31、按培养基成分1）合成培养基所用原料的化学成分明确、稳定如葡萄糖、硫酸铵用于实验室范围作有关营养、代谢、分类鉴定、选育菌种、遗传分析定量研究工作；在生产某些疫苗的过程中，为了防止其他蛋白质等杂质掺入，也常用合成培养基；营养单一、价格较高，不适于大规模生产2）天

2、然培养基原料是一些天然动、植物产品如花生饼粉、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、麦芽汁、玉米浆等来源广泛（大多为农副产品）、营养丰富、价格低廉、适于工业化生产一般不需要另加微量元素、维生素等物质由于成分复杂，不易重复，如对原料质量等方面不加控制会影响生产稳定性3）半合成培养基既含天然成分，又含纯化学试剂发酵工业中使用的培养基绝大多数是半合成培养基培养基的分类42、按物理状态分1）固体适于菌种和孢子的培养与保存，传统发酵食品的生产，也广泛应用于有子实体的真菌类，如香菇、木耳等的生产；近年来由于机械化程度的提高，在发酵工业上又开始应用固体培

3、养基进行大规模生产，其组分常用麸皮、大米、小米、木屑、禾壳等。2）半固体琼脂0.5%-0.8%主用于鉴定细菌、观察细菌运动特征及噬菌体的效价测定等3）液体发酵工业大规模使用的培养基5发酵培养基的成分、作用及来源培养基通常都含有微生物生长繁殖所必须得碳源（能源）、氮源、无机盐及微量元素、生长因子和水等营养成分。有些还含有前体、产物促进剂、诱导剂和抑制剂等。水、氧、螯合剂、缓冲剂、消泡剂等6一、碳源凡是作为微生物细胞结构或者代谢产物中碳架来源的营养物质，都称为碳源。主要功能：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

4、目的产物提供所需的碳元素成分。一、碳源常用的碳源:糖类油脂有机酸低碳醇等71、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、木薯、红薯、玉米、马铃薯等甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、粗红糖、精白糖等工业上常用的糖类及来源淀粉水解糖的制备是发酵生产的一项重要工艺，将在后面详细介绍8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。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，抑制微生物的生长和产物的合成。葡萄糖9糖蜜制糖的结

5、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45-50%。水分含量：18-36%。粗蛋白质含量2.5-8%，粗灰分4%-12.5%。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。10淀粉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、

6、木薯淀粉。11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，并影响微生物细胞中酶的活力。常用豆油、菜油、葵花籽油、猪油、鱼油、棉籽油等2、脂肪12随着石油工业的发展，发酵工业的碳源也有所扩大。如正烷烃（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

7、、抗生素和酶制剂的工业发酵中。3、烃和醇类4、有机酸一些微生物对许多有机酸（如乳酸、柠檬酸、乙酸等）有很强的氧化能力。因此有机酸或它们的盐也能作为微生物的碳源。有机酸的利用常会使pH值上升。13影响碳源选择的因素有哪些？1、碳源的代谢速率2、价格3、纯度：4、培养基的配制方法，尤其是灭菌方法。5、政府的政策和法规。14二、氮源有机氮源豆饼（粕）粉、花生饼粉、棉籽饼粉、鱼粉、蚕蛹粉、酵母粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、废菌丝体、酒糟、尿素等无机氮源氨水、铵盐、硝酸盐等15氮源物质常对培养液pH产生影响(NH4)SO42NH3+H2SO4

8、NaNO3+4H2NH3+2H2O+NaOH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，为生理碱性物质如何合理使用生理酸碱性物质？16氨水