【正文】 種子培養(yǎng)基 ? 發(fā)酵培養(yǎng)基 ? 搖瓶培養(yǎng)基 1．斜面培養(yǎng)基 ? 作用：這是供微生物細(xì)胞生長繁殖用的 ， 包括細(xì)菌 ， 酵母等的斜面培養(yǎng)基以及霉菌 、 放線菌生孢子培養(yǎng)基或麩曲培養(yǎng)基等 。 ? 種子培養(yǎng)基特點(diǎn)： ? 1. 必須有較完全和豐富的營養(yǎng)物質(zhì) ， 特別需要充足的氮源和生長因子 。 ? （ 3） 發(fā)酵培養(yǎng)基需耗用大量原料 ， 因此 ，原料來源 、 原材料的質(zhì)量以及價(jià)格等必須予以重視 。 ? (8)有利于產(chǎn)品的分離純化 ， 并盡可能減少產(chǎn)生 “ 三廢 ” 的物質(zhì) 。 ? 4． 避免產(chǎn)生微生物不能利用的物質(zhì)或形成沉淀 ? 葡萄糖與銨鹽或氨基酸的氨基在滅菌高溫下作用形成深褐色物質(zhì) 。 ? 誘導(dǎo)物的存在能大大強(qiáng)化誘導(dǎo)酶的生物合成 。 ? 因此對(duì)于有重大影響的金屬離子必須嚴(yán)格控制 。 ? 正烷烴：一般是指從石油裂得到的 14C至 18C的直鏈烷烴混合物 。常用的為玉米淀粉、小麥淀粉和甘薯淀。 ? 有機(jī)氮源特點(diǎn)： ? 含有豐富的蛋白質(zhì)、多肽和游離的氨基酸 ? 還含有少量的糖類、脂肪、無機(jī)鹽、維生素及生長因子。 (3)水 ? （ 1） 水是良好的溶劑 ， 菌體所需要的營養(yǎng)物質(zhì)都是溶解于水中被吸收的 。 ? 主要元素有 P、 S、 Mg、 K、 Ca等； ? 微量元素有 Fe、 Cu、 Mn、 Zn、 Mo、 Co、 B等 。 ? 鎂：處于離子狀態(tài)時(shí)，是許多酶的輔酶的激活劑，不但影響基質(zhì)的氧化，也影響蛋白質(zhì)的合成。 ? （ 2） 其次 ， 對(duì)生產(chǎn)菌種的培養(yǎng)條件 ， 生物合成的代謝途徑 ， 代謝產(chǎn)物的化學(xué)性質(zhì) 、 分子結(jié)構(gòu) 、 一般提煉方法和產(chǎn)品質(zhì)量要求等也需要有所了解 ， 以便在選擇培養(yǎng)基時(shí)做到心中有數(shù) 。 ? 最后試驗(yàn)各種發(fā)酵條件和培養(yǎng)基的關(guān)系 。 ? 大規(guī)模生產(chǎn)中 ， 固體培養(yǎng)的缺點(diǎn)是占地面積多 ， 勞動(dòng)強(qiáng)度大 ， 生產(chǎn)穩(wěn)定性差 。 正交試驗(yàn)在培養(yǎng)基確定中的應(yīng)用 因素水平 玉米粉 （％） A 豆餅粉 （％） B 蛋白胨 （％） C PH D 1 4 2 5 3 6 正交表因素水平 因素水平 玉米粉 （％） A 豆餅粉 （％） B 蛋白胨 （％） C PH D 1 4 2 5 3 6 第二節(jié) 培養(yǎng)工藝的確定方法 ? 一、培養(yǎng)條件 ? 二、菌種擴(kuò)大培養(yǎng) ? 溫度 ? pH值 ? 氧 ? 種齡 ? 接種量 一、培養(yǎng)條件 1．溫度 ? 通常在生物學(xué)范圍內(nèi)每升高 10℃ ， 生長速度就加快一倍 ， 所以溫度直接影響酶反應(yīng) ， 對(duì)于微生物來說 ， 溫度直 接影響其生長和合成酶 。 ? 控制 pH值不但可以保證微生物良好的生長 ， 而且可以防止雜菌的污染 。 ? 通氣量與菌種 、 培養(yǎng)基性質(zhì) 、 培養(yǎng)階段有關(guān) 。 種齡與接種量 ? 種子培養(yǎng)期應(yīng)取菌種的對(duì)數(shù)生長期為宜 ，菌種過嫩或過老 ， 不但延長發(fā)酵周期 ，而且會(huì)降低產(chǎn)量 。 ? 通氣培養(yǎng)法的生產(chǎn)菌種以需氧菌和兼性需氧菌居多 ， 它們生長的環(huán)境必須供給空氣 ， 以維持一定的溶解氧水平 ， 使菌體迅速生長和發(fā)酵 ， 又稱為好氣性發(fā)酵 。 ? 這種培養(yǎng)方法菌的生長速度與培養(yǎng)基深度有關(guān) ， 單位體積的表面積越大 ， 生長速度也越快 。培養(yǎng)基組成簡單。所以發(fā)酵罐具有蒸汽夾套 ， 以便將培養(yǎng)基和發(fā)酵罐進(jìn)行加熱滅菌 ， 或者將培養(yǎng)基由連續(xù)加熱滅菌器滅菌 ， 并連續(xù)地輸送于發(fā)酵罐內(nèi) 。 ? 但在好氧培養(yǎng)中 ， 大多以氧的供給為基準(zhǔn)進(jìn)行放大 。 ② 兩步法 ? ② 兩步法：酶制劑生產(chǎn)兩步法的特點(diǎn)是將菌體生長條件 (營養(yǎng)期 )與產(chǎn)酶條件 (自我繁殖期 )區(qū)分開來 。 目前已大量用于露天大罐啤酒發(fā)酵 。 從技術(shù)上也很難保證流入和流出速度的一致 。 ? 影響種子罐培養(yǎng)的主要因素包括營養(yǎng)條件 、 培養(yǎng)條件 、 染菌的控制 、 種子 的級(jí)數(shù)和接種量控制等 。 染菌的控制 ? （ 1） 染菌的原因 ? 歸結(jié)起來是：設(shè)備 、 管道 、 閥門漏損 、 滅菌不徹底； ? 空氣凈化不好； ? 無菌操作不嚴(yán)或菌種不純等 。 ? 隨產(chǎn)物的品種及生產(chǎn)規(guī)模而定 ? 隨著工藝條件的改變作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整 。 此時(shí)拔出橡皮塞 ， 用無菌刀切割 ， 分離再培養(yǎng) 。培養(yǎng)箱的溫度能自行調(diào)節(jié)控制，氣路安排合理，能任意輸入所需氣體和準(zhǔn)確調(diào)節(jié)流量。使用厭氧培養(yǎng)箱進(jìn)行厭氧微生物分離培養(yǎng)時(shí)，整個(gè)操作過程可在正壓℃ O2或氮?dú)庀逻M(jìn)行，使整個(gè)接種過程在無氧狀態(tài)。 ? (2)深層穿刺與化學(xué)吸氧相結(jié)合：深層穿刺后 ， 在培養(yǎng)基上部加一層非脫脂棉 ，再加一層脫脂棉 ， 上面加入焦性沒食子酸和 Na2℃ O3粉末的混合物 ， 用膠塞或塑料帽蓋緊 。 ? 細(xì)菌在有氧環(huán)境中進(jìn)行代謝時(shí) ， 常產(chǎn)生超氧離子 (O)與過氧化氫 (H202)， 有強(qiáng)烈的殺菌作用 。 ? 如果新菌種不純 ， 則需反復(fù)分離 ， 直至完全純粹為止 。 ? （ 2） 產(chǎn)生泡沫的原因 ? 通氣和機(jī)械攪拌使液體分散和空氣竄入 ， 形成氣泡； ? 培養(yǎng)基中某些成分的變化或微生物的代謝活動(dòng)產(chǎn)生氣泡； ? 培養(yǎng)基中某些成分 (如蛋白質(zhì)及其他膠體物質(zhì) )的分子 ， 在氣泡表面排列形成堅(jiān)固的薄膜 。 ⑥ 補(bǔ)料分批培養(yǎng)法 (流加法 ) ? 在分批培養(yǎng)時(shí) ， 不斷地供給培養(yǎng)基 ， 但所需產(chǎn)物不到一定時(shí)刻不放出的方法 ，稱為補(bǔ)料分批 培養(yǎng)法 。 微生物周圍的環(huán)境隨時(shí)間而變化 ， 是一種非穩(wěn)態(tài)操作法 。 ? 在氨基酸的兩步法液體深層培養(yǎng)中 ， 每一步菌種和培養(yǎng)基等均不相同 。 ? 放大過程中應(yīng)考慮： ? a． 氧傳遞速度相等 。 ? ③ 通氣 、 攪拌：空氣進(jìn)入發(fā)酵罐前先經(jīng)空氣過濾器除去雜菌 ， 制成無菌空氣 ， 而后由罐底部進(jìn)人 ， 再通過攪拌將空氣分散成微小氣泡 。 ③ 通氣：無論淺盤或深層固體通風(fēng)制曲 ， 可以在曲房周圍使用循環(huán)的冷卻增濕的無菌空氣來控制溫濕度 ，并且能根據(jù)菌種在不同生理時(shí)期的需要 ， 靈活加以調(diào)節(jié) 。 ? 優(yōu)點(diǎn)是不需要深層培養(yǎng)時(shí)的攪拌和通氣 ，節(jié)省動(dòng)力 。 (三）主要培養(yǎng)方法及特點(diǎn) ? 1． 種子擴(kuò)大培養(yǎng)階段 ? (1)液體培養(yǎng)法 包括液體試管 、 三角瓶搖床振蕩或回旋式培養(yǎng) 。 ? 大量地接入培養(yǎng)成熟的菌種的優(yōu)點(diǎn)： ? ， 因而縮短了發(fā)酵周期 ， 提高了設(shè)備利用率 ， ? 2. 節(jié)約了發(fā)酵培養(yǎng)的動(dòng)力消耗 ， ? ， ? 一般都將菌種擴(kuò)大培養(yǎng) ， 進(jìn)行兩級(jí)發(fā)酵或三級(jí)發(fā)酵 。 只有氧溶解的速度大于菌體的吸氧量時(shí) ， 菌體才能正常地生長和合成酶 。 若陰離子 (如醋酸根 、 磷酸根 )被吸收或氮源被利用后產(chǎn)生 NH3 ， 則 pH上升；陽離子 (如 NH K+ )被吸收或有機(jī)酸的積累 ，使 pH下降 。 ? 微生物可生長的溫度范圍較廣 ， 總體說在 10—95℃ 。 ? 糖類是主要的碳源 。 ? （ 5） 有些發(fā)酵產(chǎn)物 ， 如抗生素等 ， 除了配制培養(yǎng)基以外 ，