发酵培养基论文

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1、发酵培养基论文发酵培养基摘要：培养基是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、产物的牛物合成、产品的分离精制乃至产詁的质量和产量都有着重要的影响。微生物的营养活动是依靠向外界分泌大量的酶，将周围环境中大分子蛋白质、糖类、脂肪等营养物质分解成小分子化合物，借助细胞膜的渗透作用，吸收这些小分子营养物质来实现的。工业中选择的培养基俗称发酵培养基，一个适于大规模发酵的培养基应该具有共同的特点：培养基中营养成分的含量和组成能够满足菌体牛长和产物合成的需求；发酵副产物尽可能地少；

2、培养基原料价格低廉，性能稳定，资源丰富，便于运输和采购；培养基的选择应能满足总体工艺的要求。关键词：发酵培养基选择依据成分选择原则培养基的设计与优化正文：发酵培养基是供菌种生长、繁殖和合成产物之用。它既要使种子接种后能迅速生长，达到一定的菌丝浓度，又要使长好的菌体能迅速合成需产物。因此，发酵培养基的组成除有菌体生长所必需的元素和化合物外，还要有产物所需的特定元素、前体和促进剂等。但若因生长和生物合成产物需要的总的碳源、氮源、磷源等的浓度太高，或生长和合成两阶段各需的最佳条件耍求不同时，则可考虑培养基用分批补料来加以满足。培养基成分和配比的

3、选择培养基的组分（包括这些组分的来源和加工方法）、配比、缓冲能力，粘度，消壽是否易彻底，消毒后营养破坏程度,及原料中杂质的含量都对菌体的生长和产物形成有影响。但目前还不能完全从生化反应的基本原理来推断和计算出适合某一菌种的培养基配方。冃前还只能是在生物化学细胞生物学等的基本理论指导下，参照前人所使用的较适合于某一类菌种的经验配方，再结合所用菌种和产品的特性，采用摇瓶、玻璃罐等小型发酵设备，对碳源、氮源、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。最后再综合考虑各因素的影响，得到一个比较适合本菌种的生产配方，

4、以求得到高产。为了加快试验时间，可考虑用“正式试验设计”等数学方法来确定培养基组分和浓度，它可以通过比较少的实验次数而得到较满意的结果。另外还可通过方差分析，了解哪个因素影响较大，以引起人们的注意。在考虑培养基总体要求时，要注意一些问题。第一，考虑碳源，氮源要注意快速利用的碳（氮）源和慢速利用的碳（氮）源的相互配合，发挥各自的优势,避其所短。第二，选用适当的碳氮比。培养基中氮比的影响极为明显。氮源过多，会使菌体生长过于旺盛，pH偏高，不利于代谢产物的积累，氮源不足，则菌体繁殖量少，从而影响产量，碳源过多，则容易形成较低的pH,若碳源不足，

5、易引起菌体衰老和自溶。另外碳氮比不当还会影响菌体按比例地吸收营养物质，直接影响菌体的生长和产物的形成。菌体在不同的生长阶段，其对碳氮比的要求也不一样。一般碳源由于既作碳架又作能源，因此用量要比氮多。从元素分析来看，酵母菌细胞中碳氮比约为100：20,霉菌约为100：10；般工业发酵培养基的碳氮比约为100：0.2-2.0；但在氨基酸发酵中，因为产物中含氮多，所以碳氮比就要相对高一些。例如谷氨酸生产中取碳氮比100：15-21,若碳氮比为100：0.5-2.0,则会岀现只长菌体，而几乎不合成谷氨酸的现象。碳氮比随碳水化合物及氮源的种类以及通

6、气搅拌等条件而异，很难确定一个统一的比值。第三，要注意生理酸、碱性盐和pH缓冲剂的加入和搭配。这是根据该菌种在现有工艺设备条件下，其生长合成产物时pH变化情况，以及最适pH控制范围等，综合考虑选用什么生理酸碱性物质及其用量，从而保证在整个发酵过程中pH都能维持在最佳状态（有时也可考虑用中间补料来控制pH）。培养基成分的用量的多少，大部分是根据经验而来。但有些主要代谢的产物因为它们的代谢途径比较清楚，所以可以根据物料平衡计算来加以确定，例如在酒精生产中可根据淀粉的用量计算酒精的理论产率。从上式可计算出青霉素G的理论得率为每克葡萄糖1.1克青

7、霉素Go在确定培养基中碳源数量时，还要考虑用于菌体牛长和维持所需的消耗。在选择培养基所用的有机氮源时，特别要注意原料的来源、加工方法和有效成分的含量。有机氮源大部分为农副产品，其中所含的成分受产地、加工、贮藏等的影响较大，常会引起产量的波动。例如黄豆饼粉、花生饼粉、棉子饼粉等，它们的产地不同有机氮的成分和含量也不同，东北大豆含胱氨酸和蛋氨酸的量比华北、江南产的黄豆含量高，有利于链霉素的生产。乂如豆饼粉加工有热榨和冷榨两种，它们对发酵产品的产量影响就各不相同。在酱油生产中采用热榨豆饼较好，因为热榨豆饼中水分含量少，蛋口质含量高，易破碎且使用

8、方便。而链霉素生产却以冷榨豆饼为宜。低温贮藏可延长贮存期，若于室温存放，尤其是夏天，豆饼中的油酯等易氧化变质，影响微生物生物合成。发霉变质的饼粉对产量也有明显影响。国外为了稳定生产,把棉籽饼粉