發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化方法與策略(編輯修改稿)
2025-06-19 21:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ~ ZnSO4 8H2O MnSO4 H2O CuSO4 5H2O Na2MoO4 2H2O ~ ~ ~ ~ ? （ 1） P， ATP，磷酸化酶，有利用能促進糖代謝。 ? 許多 次級代謝 過程對磷酸鹽濃度的承受限度比生長繁殖過程低，故必須嚴格控制。 ? （ 2） S ? 硫存在于細胞的蛋白質(zhì)中， 是含硫氨基酸的組分和某些輔酶的活性基，如輔酶 A (coenzyme A), 谷胱甘肽等 。 ? 硫是某些產(chǎn)物如青霉素、頭孢菌素等分子的組成部分，在培養(yǎng)基中加入 Na2SO4等含硫化合物作硫源。 ? （ 3） Fe ? 鐵 (iron)是細胞色素、細胞色素氧化酶和過氧化氫酶的成分，因此鐵是菌體有氧氧化必不可少的元素。 ? （ 4） Cl ? 一些產(chǎn)含氯代謝物如金霉素和灰黃霉素等的發(fā)酵中，除天然含有外，通常還需加入 %氯化鉀。 ? 在啤酒生產(chǎn)中， 20－ 60mg/ml 的 氯對酶和酵母有一定的促進作用。 ?（ 5） K， Na， Ca ? 鈉、鉀離子與維持細胞的滲透壓有關。鉀離子是許多酶的激活劑，能促進糖代謝。 ? 鈣是某些酶 (如蛋白酶 )的激活劑，還參與細胞膜通透性的調(diào)節(jié)。 ? 培養(yǎng)基中鈣鹽過多時 ， 容易形成磷酸鈣沉淀 。 。 （ 6） Zn， Mg， Co， Mn 鋅 、 鎂 、 鈷 、 錳 等是某些酶的輔基或 激活劑 。 鎂離子還可提高抗生素生產(chǎn)菌對自己所產(chǎn)生抗生素的耐性； 鈷既是一些酶的 激活劑 ， 又是 VB12的組成元素 ， 發(fā)酵中加入一定量的鈷鹽 ， 能使 VB12的產(chǎn)量提高數(shù)倍 。 錳對于羧化作用是必需的 ， 糖代謝中許多酶的活性都與錳有關 。 生長因子、前體、產(chǎn)物促進劑 ? (1) 生長因子 ? 微生物生長不可缺少的微量的有機物質(zhì)，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素等均稱生長因子 ? 微生物自身不能合成 。 有機氮源是 這些 生長因子的重要來源，多數(shù)有機氮源含有較多的 B簇維生素和微量元素及一些微生物生長不可缺少的生長因子 。 (2) 前體 precursors ? 前體是指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中，能直接被微生物在生物合成過程中結(jié)合到產(chǎn)物分子中去，而其自身的結(jié)構(gòu)并沒有多大變化，但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因加入前體而有較大的提高 。 ? Example： H 2CCOH NNOSC O O HC H 3C H 3H 2CCOO H發(fā)酵工業(yè)中，一些常見前體物質(zhì) 產(chǎn)品 前體 產(chǎn)品 前體 青霉素 G 青霉素 V 金霉素 灰黃霉素 紅霉素 苯乙酸 苯氧乙酸 氯化物 氯化物 正丙醇 核黃素 類胡蘿卜素 L異亮氨酸 L色氨酸 L絲氨酸 丙酸鹽 β紫羅酮 a氨基丁酸 鄰氨基苯甲酸 甘氨酸 前體一般都有毒性，濃度過大對菌體的生長不利 如苯乙酸，一般基礎料中僅僅添加 % 前體添加過多，容易引起揮發(fā)和氧化，分解等。 因此 ， 前體在使用過程中，常采用流加方法。 用法 ：前體普遍采用流加的方法， 流加有利于提高前體的轉(zhuǎn)化率。 產(chǎn)物促進劑是指那些非細胞生長所必須的營養(yǎng)物，又非前體，但加入后卻能提高產(chǎn)量的添加劑。 (3) 產(chǎn)物促進劑 促進劑提高產(chǎn)量的機制還不完全清楚，其原因是多方面的（機理不詳）。 ? 有些促進劑本身是酶的誘導物； ? 有些促進劑是表面活性劑，可改善細胞的透性，改善 細胞與氧的接觸從而促進酶的分泌與生產(chǎn)； ? 也有人認為表面活性劑對酶的表面失活有保護作用； ? 有些促進劑的作用是沉淀或螯合有害的重金屬離子。 (3) 產(chǎn)物促進劑 3 培養(yǎng)基優(yōu)化 ? （ 1）目前還不能完全從生化反應的基本原理來推斷和計算出適合某一菌種的培養(yǎng)基配方。 ? （ 2）只能用生物化學、細胞生物學、微生物學等的基本理論，參照他人所使用的比較適合某一類菌種、某一類產(chǎn)品發(fā)酵的 經(jīng)驗配方。 ? （ 3）采用搖瓶、玻璃罐
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