工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基 工業(yè)培養(yǎng)基的配制原則

3.工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基3.4工業(yè)培養(yǎng)基的配制原則一、目的明確

配制培養(yǎng)基首先要明確培養(yǎng)目的，要培養(yǎng)什么微生物？是為了得到菌體還是代謝產物？是用于實驗室還是發(fā)酵生產？根據不同的目的，配制不同的培養(yǎng)基。梳狀菌屬自生微生物有的異養(yǎng)型微生物需要多種生長因子，因此常采用天然有機物為其提供所需的生長因子。培養(yǎng)細菌、放線菌、酵母菌、霉菌所需要的培養(yǎng)基是不同的。在實驗室中常用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基培養(yǎng)異養(yǎng)細菌，培養(yǎng)特殊類型的微生物還需特殊的培養(yǎng)基。自養(yǎng)型微生物有較強的合成能力，所以培養(yǎng)自養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基完全由簡單的無機物組成。異養(yǎng)型微生物的合成能力較弱，所以培養(yǎng)基中至少要有一種有機物，通常是葡萄糖。一、目的明確

為獲得菌種或作種子培養(yǎng)基用組成部分元素或前體物質

為獲得代謝產物或用作發(fā)酵培養(yǎng)基010302所含氮源宜低如果為了獲得菌體或作種子培養(yǎng)基用，如果為了獲得代謝產物或用作發(fā)酵培養(yǎng)基，則所含氮源宜低些，以使微生物生長不致過旺而有利于代謝產物的積累。

一般來說，培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分宜豐富些，特別是氮源含量應高些，以利于微生物的生長與繁殖。所含氮源宜低些，以使微生物生長不致過旺而有利于代謝產物的積累。在有些代謝產物的生產中還要加入作為它們組成部分的元素或前體物質，如生產維生素B12時要加入鈷鹽，在金霉素生產中要加入氯化物，生產芐青霉素時要加入其前體物質苯乙酸。一、目的明確二、營養(yǎng)協(xié)調營養(yǎng)物質濃度與配比金屬離子培養(yǎng)基應含有維持微生物最適生長所必須的一切營養(yǎng)物質。

但更為重要的是，營養(yǎng)物質的濃度與配比要合適。營養(yǎng)物質濃度過低不能滿足其生長的需要；過高又抑制其生長。例如，適量的蔗糖是異養(yǎng)型微生物的良好碳源和能源，但高濃度的蔗糖則抑制微生物生長。金屬離子是微生物生長所不可缺少的礦質養(yǎng)分，但濃度過大，特別是重金屬離子，反而抑制其生長，甚至產生殺菌作用。碳氫比（C/N比）細菌和酵母菌培養(yǎng)基中≈5/1霉菌培養(yǎng)基≈10/1C/N不同的微生物要求有不同的C/N比1、直接影響微生物的生長繁殖和代謝產物的積累。C／N比一般指培養(yǎng)基中元素碳和元素氮的比值，有時也指培養(yǎng)基中還原糖與粗蛋白的含量之比。2、在微生物發(fā)酵生產中，C／N比直接影響發(fā)酵產量，如谷氨酸發(fā)酵中需要較多的氮作為合成谷氨酸的氮源，若培養(yǎng)基C／N比為4／1，則菌體大量繁殖，谷氨酸積累少；若培養(yǎng)基C／N比為3／1，則菌體繁殖受抑制，谷氨酸產量增加。3、此外，還須注意培養(yǎng)基中無機鹽的量以及它們之間的平衡；生長因子的添加也要注意比例適當，以保證微生物對各生長因子的平衡吸收。三、理化適宜123微生物的生長與培養(yǎng)基的理化因素關系密切。滲透壓和水活度PH值配制培養(yǎng)基應將這些因素控制在適宜的范圍內。氧化還原電位各大類微生物一般都有其生長適宜的pH范圍。各種微生物對培養(yǎng)基的氧化還原電位要求不同。配制培養(yǎng)基時要注意滲透壓的大小，要掌握好營養(yǎng)物質的濃度。（一）、PH值PH值——適宜生長各大類微生物一般都有其生長適宜的pH范圍。如細菌為7.0～8.0，放線菌為7.5～8.5，酵母菌為3.8～6.0，霉菌為4.0～5.8，藻類為6.0～7.0，原生動物為6.0～8.0。但對于某一具體的微生物菌種來說，其生長的最適pH范圍常會大大突破上述界限，其中一些嗜極菌更為突出。微生物在生長、代謝過程中，會產生改變培養(yǎng)基pH的代謝產物，若不及時控制，就會抑制甚至殺死其自身。因此，在設計此類培養(yǎng)基時，要考慮培養(yǎng)基成分對pH的調節(jié)能力。這種通過培養(yǎng)基內在成分所起的調節(jié)作用，可稱為pH的內源調節(jié)。內源調節(jié)主要有2種方式：①借磷酸緩沖液進行調節(jié)：例如調節(jié)K2HP04和KH2P04兩者濃度比即可獲得pH6.4～7.2間的一系列穩(wěn)定的pH，當兩者為等摩爾濃度比時，溶液的pH值可穩(wěn)定在6.8。②以CaCO3作“備用堿”進行調節(jié)：CaCO3在水溶液中溶解度很低，故將它加入至液體或固體培養(yǎng)基中并不會提高培養(yǎng)基的pH，但當微生物生長過程中不斷產酸時，卻可以溶解CaCO3，從而發(fā)揮其調節(jié)培養(yǎng)基pH的作用。如果不希望培養(yǎng)基有沉淀，有時可添加NaHCO3。與內源調節(jié)相對應的是外源調節(jié)，這是一類按實際需要不斷從外界流加酸或堿液，以調整培養(yǎng)液pH值的方法（二）、氧化還原電位好氧微生物厭氧微生物還原劑降低氧化還原電位一般好氧微生物生長的Eh(氧化還原勢)值為+0.3～+0.4V。好氧微生物必須保證氧的供應，這在大規(guī)模發(fā)酵生產中尤為重要，需要采用專門的通氣措施。厭氧微生物只能生長在+0.1V以下的環(huán)境中。厭氧微生物則必須除去氧，因為氧對它們有害。發(fā)酵生產上常采用深層靜置發(fā)酵法創(chuàng)造厭氧條件。在配制這類微生物的培養(yǎng)基時，常加入適量的還原劑以降低氧化還原電位。常用的還原劑有巰基乙酸、半胱氨酸、硫化鈉、抗壞血酸、鐵屑等。也可以用其他理化手段除去氧。（三）、滲透壓和水活度1234多數(shù)微生物能忍受滲透壓較大幅度的變化培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質的濃度過大，會使?jié)B透壓太高，使細胞發(fā)生質壁分離，抑制微生物的生長。低滲溶液則使細胞吸水膨脹，易破裂。配制培養(yǎng)基時要注意滲透壓的大小，要掌握好營養(yǎng)物質的濃度。常在培養(yǎng)基中加入適量的NaCl以提高滲透壓。在實際應用中，常用水活度表示微生物可利用的游離水的含水量。四、經濟節(jié)約

配制培養(yǎng)基特別是大規(guī)模生產用的培養(yǎng)