生物工藝學(xué)第三章工業(yè)培養(yǎng)基及其設(shè)計(jì)(參考版)
2025-01-21 02:17本頁面
【正文】 培養(yǎng)基的優(yōu)化方法 共 28頁 第 28頁 目錄 本章小結(jié) 工業(yè)培養(yǎng)基的成分及來源 培養(yǎng)基的不同分類 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)原理與優(yōu)化步驟 。 ? 培養(yǎng)基不僅影響產(chǎn)物的產(chǎn)率，而且還可能影響產(chǎn)物的組成和產(chǎn)量，因此要對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化。 ◆ 最好先以一種較好的化學(xué)合成培養(yǎng)基為基礎(chǔ)，先做一些搖瓶試驗(yàn)，然后進(jìn)一步做小型發(fā)酵罐培養(yǎng)，摸索菌種對(duì)各種主要營養(yǎng)物質(zhì)，在合成培養(yǎng)基上得出一定結(jié)果后，再做復(fù)合培養(yǎng)基試驗(yàn)；最后通過試驗(yàn)確定各種發(fā)酵條件和培養(yǎng)基的關(guān)系。 共 28頁 第 26頁 目錄 確定發(fā)酵培養(yǎng)基的思路步驟 ?首先必須做好調(diào)查研究工作，了解菌種的來源、生長規(guī)律、生理生化特性和一般的營養(yǎng)要求。 ?合理配制培養(yǎng)基是保證發(fā)酵過程中 pH能滿足工藝要求的決定因素之一。 共 28頁 第 25頁 目錄 pH值對(duì)不同菌體代謝的影響 ?微生物的生長和代謝除了需要適宜的營養(yǎng)環(huán)境外，其他環(huán)境因子也應(yīng)處于適宜的狀態(tài)。 ?微生物在不同的生長階段對(duì)碳氮比的最適要求 也不一樣。氮源過多，會(huì)使菌體生長過于旺盛， pH偏高，不利于代謝產(chǎn)物的積累；氮源不足，則菌體繁殖量少，從而影響產(chǎn)量。 菌體的同化能力 共 28頁 第 21頁 目錄 谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)中水解糖液的質(zhì)量指標(biāo) 項(xiàng) 目 質(zhì)量要求 色澤 淺黃色、杏黃色，透明 糊精反應(yīng) 無 還原糖含量 18%左右 葡萄糖值 (DE值 ) 90%以上 透光率 60%以上 pH ～ 共 28頁 第 22頁 目錄 不同糖化工藝所得糖液質(zhì)量比較 項(xiàng)目 酸法 酸酶法 雙酶法 葡萄糖 (DE值 )/% 91 95 98 葡萄糖含量 /干重 /% 86 93 97 灰分 /% 蛋白質(zhì) /% 色度 /% 羥甲基糠醛 葡萄糖收得率 /% 80～ 90 比酸法高 5% 比酸法高 10% 共 28頁 第 23頁 目錄 培養(yǎng)基對(duì)菌體代謝的阻遏與誘導(dǎo)的影響 碳 源 生物量 /(g/L) α淀粉酶活力/(U/mL) 果膠酶活力/(U/mL) 葡萄糖 0 果糖 0 0 蔗糖 0 糊精 淀粉 葡萄糖效應(yīng)， 亦“葡萄糖分解阻遏作用” ，是指當(dāng)菌種利用葡萄糖時(shí)產(chǎn)生的分解代謝產(chǎn)物會(huì)阻遏或抑制某些產(chǎn)物合成所需的酶系的形成或酶的活性的作用。 ? 葡萄糖是幾乎所有的微生物都能利用的碳源，因此在培養(yǎng)基選擇時(shí)一般被優(yōu)先考慮，但工業(yè)上如果直接選用葡萄糖作為碳源，成本相對(duì)較高，一般采用淀粉水解糖。因而在考慮培養(yǎng)成分選擇的時(shí)候，必須充分考慮菌種的同化能力，從而保證所選用的培養(yǎng)基成分是微生物能夠利用的。 ★ 伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基在飲用水、牛乳的細(xì)菌學(xué)檢查以及遺傳學(xué)研究上有著重要的用途。 ★ 抑制某些細(xì)菌 (革蘭氏陽性細(xì)菌與一些難以培養(yǎng)的革蘭氏陰性細(xì)菌 )生長的作用。而腸道內(nèi)的沙門氏菌和志賀氏菌不發(fā)酵乳糖，所以形成無色菌落。大腸桿菌能強(qiáng)烈分解乳糖產(chǎn)生大量有機(jī)酸，結(jié)果與兩種染料結(jié)合形成深紫色菌落。遺傳學(xué)標(biāo)記可以是氨芐青霉素抗性基因、四環(huán)素抗性基因、紅霉素抗性基因等，相應(yīng)的選擇壓力培養(yǎng)基中除了加入合適的營養(yǎng)成分外，再加入氨芐青霉素、四環(huán)素、紅霉素等。用于鑒別腸道桿菌中某些細(xì)菌的 伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基是最好的例子。用于加富的營養(yǎng)物質(zhì)通常是碳源和氮源，例如富集纖維素分解菌選用的纖維素等。 選擇培養(yǎng)基 也可通過在培養(yǎng)基中加入目的微生物特別需要的營養(yǎng)物質(zhì)而使它們加富以達(dá)到選擇目的。 常用抑制物質(zhì)有 染料和抗生素。取材和制備都
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