生物工藝學(xué)第三章工業(yè)培養(yǎng)基及其設(shè)計(jì)(更新版)
【正文】 － 被硝化細(xì)菌用作能源； ☆ 用作呼吸鏈末端的氫受體，如 NO3 － 被硝酸鹽還原細(xì)菌用作無氧呼吸時(shí)呼吸鏈末端的氫受體。能提供微生物所需氮素的營養(yǎng)物質(zhì)稱為氮源。而有些微生物所能利用的碳源物質(zhì)種類極其有限。 工業(yè)培養(yǎng)基的基本要求 ? 工業(yè)培養(yǎng)基是提供微生物生長繁殖和生物合成各種代謝產(chǎn)物所需要的，按一定比例配制的多種營養(yǎng)物質(zhì)的混合物。國家十一五規(guī)劃教材 《 生物工藝學(xué) 》 （邱樹毅主編）配套課件 共 28頁 第 2頁 目錄 目 錄 ? 第一章 緒論 ? 第二章 工業(yè)微生物菌種選育、制備與保藏 ? 第三章 工業(yè)培養(yǎng)基及其設(shè)計(jì) ? 第四章 生物工藝過程中的無菌技術(shù) ? 第五章 生物反應(yīng)動力學(xué) ? 第六章 發(fā)酵過程原理 ? 第七章 生物反應(yīng)器及生物工藝過程的放大 ? 第八章 生物反應(yīng)過程參數(shù)檢測與控制 ? 第九章 生物產(chǎn)品分離及純化技術(shù) ? 第十章 生物產(chǎn)品工藝學(xué)及應(yīng)用 共 28頁 第 3頁 目錄 第三章 工業(yè)培養(yǎng)基及其設(shè)計(jì) ? 工業(yè)培養(yǎng)基的基本要求 ? 工業(yè)培養(yǎng)基的成分及來源 ? 碳源 ? 能源 ? 氮源 ? 無機(jī)鹽及微量元素 ? 生長調(diào)節(jié)物質(zhì) ? 水 ? 培養(yǎng)基類型 ? 制備培養(yǎng)基的基本原則 ? 培養(yǎng)基的種類及其應(yīng)用 ? 培養(yǎng)基設(shè)計(jì)原理與優(yōu)化方法 ? 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)原理 ? 培養(yǎng)基的優(yōu)化方法 共 28頁 第 4頁 目錄 一般設(shè)計(jì)適宜于工業(yè)大規(guī)模發(fā)酵的培養(yǎng)基就要遵循以下原則： ①必須提供合成微生物細(xì)胞和發(fā)酵產(chǎn)物的基本成分。 ⑧有利于產(chǎn)品的分離純化，并盡可能減少 “ 三廢 ” 物質(zhì)的產(chǎn)生。例如，洋蔥伯克霍爾德氏菌(Burkholdria cepacia)可以利用 90多種不同類型的有機(jī)化合物作為碳源。 能源 共 28頁 第 8頁 目錄 ? 氮是微生物細(xì)胞需要量僅次于碳的元素。 無機(jī)鹽及微量元素 生理功能： ☆ 提供微生物細(xì)胞化學(xué)組成中 (除 C和 N外 )的重要元素，如 P核酸的重要組成元素； ☆ 參與并穩(wěn)定微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，如 P參與的磷脂雙分子層構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)等； ☆ 與酶的組成和活力有關(guān)。結(jié)合水沒有流動性和溶解力，所以微生物不能利用它。 培養(yǎng)嗜鹽微生物常加適量NaCl， 海洋微生物的最適生長鹽度約%。 ? 此外，通常還要在培養(yǎng)基中加入作為指示劑的染料以指示培養(yǎng)基的 pH變化。 共 28頁 第 16頁 目錄 呈液態(tài)的培養(yǎng)基為 液體培養(yǎng)基 。 共 28頁 第 17頁 目錄 ? 選擇培養(yǎng)基 按培養(yǎng)基的功能區(qū)分 選擇培養(yǎng)基 通過加入不防礙目的微生物生長而抑制非目的微生物生長的物質(zhì)以達(dá)到選擇的目的。 現(xiàn)代基因克隆技術(shù)中，基因工程的載體上常帶有各種遺傳學(xué)標(biāo)記，當(dāng)這樣的載體攜帶目的基因轉(zhuǎn)入受體菌時(shí)，由于標(biāo)志基因所對應(yīng)的遺傳表型與受體菌是互補(bǔ)的，因此 在培養(yǎng)基中施加合適的選擇壓力 ，將受體菌接入這種選擇壓力培養(yǎng)基，形成菌落的受體菌就是 克隆子 ，即基因工程目的菌，而非克隆子則不生長。此外，這兩種染料在 pH值低時(shí)結(jié)合形成沉淀，可起產(chǎn)酸指示劑的作用。 碳源對地衣芽孢桿菌和黑曲霉生長和產(chǎn)酶的影響 共 28頁 第 24頁 目錄 碳氮比對菌體代謝調(diào)節(jié)的重要性 ?培養(yǎng)基中碳氮比對微生物生長繁殖和產(chǎn)物合成的影響極為顯著。因而在選取培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分時(shí)，除了考慮營養(yǎng)的需求外，也要考慮其代謝后對培養(yǎng)體系 pH緩沖體系的貢獻(xiàn)，從而保證整個(gè)發(fā)酵過程中 pH能夠處于較為適宜的
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