《培养基及制备》PPT课件

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1、第三章培养基及制备第一节培养基选择和配制的原则第二节工业发酵培养基第一节培养基选择和配制的原则培养基是提供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物所需要的、按一定比例配制的多种营养物质的混合物。培养基组成对菌体生长繁殖、产物的生物合成、产品的分离精制乃至产品质量和产量都有重要的影响。所有发酵培养基都必须提供微生物生长繁殖和产物合成所需的碳源、氮源、无机元素、生长因子、水和氧气等。大规模发酵生产中还必须重视培养基原料的价格和来源。一、培养基的类型和用途根据来源分：根据主要成分或使用目的分：根据生产工业的要求分：天然培养基合成培养基半合成培养基基础培养基增殖培养基鉴别培养基选择培养基孢子培

2、养基——供制备孢子用；种子培养基——满足菌种生长；发酵培养基——满足大生产中大量菌体生长和繁殖以及代谢产物积累二、培养基的选择从微生物的特点来选择液体和固体培养基选择从生产实践和科学试验的不同要求选择从经济效益方面考虑选择生产原料三、培养基的配制原则必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分；有利于减少培养基原料的单耗，单位营养物资所合成产物数量大或产率大；有利于提高培养基产物的浓度，以提高单位容积发酵罐的生产能力；有利于提高产物的合成速度，缩短发酵周期；尽量减少副产物的形成；减少对发酵过程中通气搅拌的影响，有利于提高氧的利用率、降低能耗；有利于产品的分离和纯化；尽可能减少产生“三

3、废”的物质。三、培养基的配制原则根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基营养成分的恰当配比（C/N）渗透压，营养物质要有合适的浓度合适的pH值氧化还原电位考虑营养成分的加入顺序，避免生产沉淀四、培养基成分配比的选择参照前人所使用的较适合于某一类菌种培养基的经验配方，结合所用菌种和产品的特性，采用摇瓶等小型发酵设备，对碳、氮、无机盐和前体等进行逐个单因子试验，观察这些因子对菌体生长和产物合成量的影响，综合考虑各因素的影响，得到一个适合该菌种的培养基配方，以得到高产。正交实验设计——多因子实验安排根据问题的要求和客观条件确定因子和水平，列出因子水平表；根据因子和水平数选用合适的正交表，

4、设计正交表头，并安排实验；根据正交表给出的实验方案，进行实验；对实验结果进行分析（极差分析法和方差分析法），选出较优的实验条件以及对结果有显著影响的因子。响应面分析法（responsesurhceanalysis）以回归方法作为函数估算的工具，将多因子实验中因子与实验结果的相互关系用多项式近似，依次对函数的面进行分析。四、培养基成分配比的选择氮源过多，菌体繁殖旺盛，pH值偏高，不利于代谢产物的积累；氮源不足，菌体繁殖量少，影响产量。碳源过多，容易形成较低的pH值；碳源不足，菌体衰老和自溶。C/N不当影响菌体按比例吸收营养物质，直接影响菌体生长和产物形成。注意速效碳、氮源和缓效碳、氮

5、源的相互配合，选用适当的C/N。一般发酵工业中C/N为100:（0.2～2.0）第二节工业发酵培养基消耗每克底物将产生最大的菌体得率或产物得率能产生最高得产品或菌体的浓度能得到产物的最大速率副产品的得率最小价廉并具有稳定的质量来源丰富且供应充足通气和搅拌。提取、纯化、废物处理等生产工艺过程都比较容易在发酵工业中，必须使用廉价的原料来配制培养基，使之尽可能满足下列条件：发酵培养基例子代谢产物衣康酸赤霉素核黄素青霉素培养基甘蔗糖蜜，150g/L；ZnSO4，1.0g/L；MgSO4，3.0g/L；CuSO4，0.01g/L葡萄糖，20g/L；MgSO4，1.0g/L；NH4NO3，1.

6、0g/L；KH2PO4，5.0g/L；FeSO4∙7H2O，0.01g/L；MnSO4∙4H2O，0.01g/L；ZnSO4∙7H20，0.01g/L；CuSO4∙5H2O，0.01g/L；玉米浆（干固形物），7.5g/L大豆油，20mL/L；甘油，20mL/L；葡萄糖，20g/L；玉米浆，12mL/L；酪蛋白，12g/L；KH2PO4，1.0g/L葡萄糖或糖蜜，总量的10％；玉米浆，总量的4％～5％；苯乙酸，总量的0.5％～0.8％；猪油或植物油；消泡剂，总量的0.5％1、工业上常用的碳源碳源来源葡萄糖纯葡萄糖，水解淀粉乳糖纯乳糖，乳清粉淀粉大麦，花生粉，燕麦粉，黑麦粉，大豆粉等

7、蔗糖甜菜糖蜜，甘蔗糖蜜，粗红糖，精白糖等在微生物发酵过程中，普遍以碳水化合物作为碳源。生产疫苗时通常用牛血清蛋白、牛肉汁等蛋白质作为碳源。酒精、简单的有机酸、烷烃等含碳物质也可作为碳源。碳源供给菌体生命活动所需的能量和构成菌体细胞以及代谢产物。一、工业发酵培养基的原料2、工业上常用的氮源无机氮源：氨水，铵盐，硝酸盐等有机氮源：玉米浆，豆饼粉，花生饼粉，棉籽粉，鱼粉，酵母浸出液等氮源主要构成菌体细胞物质，作为酶的组成成分或维持酶的活性，调节渗透压、pH、Eh等。工业上常