文档介绍：第三章培养基及其制备
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、产品的质量和产量都有重要的影响。
研究微生物的营养,主要是了解微生物的营养特性和培养条件,以便进一步控制和利用它们,更好地为工业生产服务。
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的蛋白质、糖类、脂肪等营养物质分解成小分子化合物,再借助于细胞膜的渗透作用,吸收这些小分子营养来实现的。
第一节培养基的选择与制备
一、培养基的类型和用途
根据来源可分为:
plex /undefined medium):
合成培养基(defined medium):
半合成培养基(semi-defined medium):
根据使用目的可分为:
(生物)鉴别培养基(differential medium)
选择培养基(selected medium):
根据形状可分为:
固体培养基(solid medium):
半固体培养基(semi-solid medium):
液体培养基( liquid medium):
根据生产工艺的要求可分为:
孢子培养基( spore medium ):
制备孢子用的培养基。要求菌种在这种培养基上能形成大量的优质孢子,但不能引起菌种的变异。该培养基的基质浓度(有机氮)要低些,否则影响孢子的的形成。无机盐要适量,否则影响孢子的数量和质量。
常用的有麸皮、大(小)米,由葡萄糖、无机盐、蛋白胨等配制的琼脂斜面培养基。
种子培养基( seed medium ):
供孢子发芽和菌体生长用的培养基。营养成分应是易于被菌体吸收利用,且完全丰富。其中N源和维生素的含量应高些,但总浓度以略稀薄为宜,以便菌体生长繁殖。为使培养的种子能较快适应发酵罐内的环境,在设计种子培养基时要考虑与发酵培养基组成的内在联系。
发酵培养基(fermentation medium):
供菌体生长和合成大量代谢产物用的培养基。
要求此种培养基的组成丰富完整,营养成分浓度和粘度适中,即利于菌体生长,又利于合成大量的代谢产物。
发酵培养基的组成要考虑菌体在发酵过程中的各种生化代谢的协调,在产物合成期,使发酵液pH值不出现大的波动。
不同的菌体,不同的产品,对培养基的要求是不同的。不同的发酵产品,培养基的状态、粘度、各成分的含量也是不同的。但是,基本的营养需求是一致。因此,应根据不同的情况选择发酵培养基。
二、培养基选择的依据
三、发酵培养基选择的原则:
。
,以提高单位容积发酵罐的生产能力。
,缩短发酵周期。
,便于产物的分离纯化.
。(合成单位数量的产物所消耗的营养物质的量),以提高转化率。
,质量稳定,取材容易。
,利于提高氧的利用率降低能耗,并尽可能减少产生“三废”的物质。
实际生产中需根据具体情况,抓主要环节。使其即满足细胞的营养要求,又能获得优质高产的的产品,同时也符合增产节约,因地制宜的原则。
发酵培养基的主要作用是为了获得预期的产物,应根据产物特点来设计培养基。
发酵培养基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。
对于大规模发酵生产,除考虑上述细胞的需要外,还必须重视培养基原料的价格和来源。
Q:能作为发酵培养基碳源、氮源的物质有哪些?
培养基成分配比的选择
培养基: 组分(包括这些组分的来源和加工方法)
配比
缓冲能力
粘度
消毒后营养破坏的程度
原料的杂质含量
对菌体生长和产物形成有影响。
目前只能在生物化学、细胞生物学等基本理论指导下,参照前人所使用的较合适于某一类细胞的经验配方,再结合所用菌种和产品的特征,采用摇瓶、玻璃罐等小型发酵设备,对C、N、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。最后再综合各因素的影响,采用正交试验或均匀设计得到一个适合该菌种的生产配方,以获得高产。
四、配制培养基应注意的问题
、氮源时,要注意快速利用碳/氮源和慢速利用碳/氮源的相互配合,发挥各自优势,避其所短。
。
C源做为C架又做能源,碳源较氮源多。
过多,容易形成较低pH。
不足,菌体衰老和自溶。
N源作营养和氨基的来源