【正文】 相同 。 3．氧 ? 微生物對(duì)氧的需要不同 ， 是由于依賴獲得能量的代謝方面的差異 。 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(yáng)離子 (如 NH K+ )被吸收或有機(jī)酸的積累 ，使 pH下降 。 ? 控制 pH值不但可以保證微生物良好的生長(zhǎng) ， 而且可以防止雜菌的污染 。 ? 微生物通過(guò)其活動(dòng)也能改變環(huán)境的 pH值 。 ? 如果所培養(yǎng)的微生物能承受稍高一些的溫度進(jìn)行生長(zhǎng)和繁殖 ， 這對(duì)生產(chǎn)有很大的好處 ， 即可減少污染雜菌的機(jī)會(huì)和夏季培養(yǎng)所需降溫的輔助設(shè)備 ， 因此培養(yǎng)耐高溫的菌種有一定的生產(chǎn)現(xiàn)實(shí)意義 。 ? 微生物可生長(zhǎng)的溫度范圍較廣 ， 總體說(shuō)在 10—95℃ 。 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(zhǎng)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(lái)說(shuō) ， 溫度直 接影響其生長(zhǎng)和合成酶 。 ? 代用的原料可以是棉籽餅粉 、 玉米漿 、 蠶蛹粉 、雜魚粉 、 黃漿水或麩汁 、 飼料酵母 、 石油酵母 、骨膠 、 菌體 、 酒糟 ， 以及各種食品工業(yè)下腳料等 。同時(shí) ， 使用稀薄的培養(yǎng)基 ， 適當(dāng)減少碳氮配比 ? 石油作為碳源的微生物發(fā)酵不但可以生產(chǎn)以糧食為碳源的發(fā)酵產(chǎn)品 。 ? 糖類是主要的碳源 。 ? 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 。 工業(yè)生產(chǎn)中也常采用固體原料 ， 如小米 、 大米 、 鐵皮 、馬鈴署等直接制作斜面 ， 或在茄子瓶表面培養(yǎng)霉菌 、 放線菌 。 所以 ， 發(fā)酵工業(yè)中大多采用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)種子和進(jìn)行液體發(fā)酵 ， 并根據(jù)微生物對(duì)氧氣的要求 ， 分別作表面靜止培養(yǎng)或深層通氣培養(yǎng) 。 ? （ 5） 有些發(fā)酵產(chǎn)物 ， 如抗生素等 ， 除了配制培養(yǎng)基以外 ， 還要通過(guò)中間補(bǔ)料法 ，一面對(duì)碳及氮的代謝予以適當(dāng)?shù)目刂?，一面間歇添加各種養(yǎng)料和前體類物質(zhì) ，引導(dǎo)發(fā)酵走向合成產(chǎn)物的途徑 。 ? 最后試驗(yàn)各種發(fā)酵條件和培養(yǎng)基的關(guān)系 。 ? 其次再確定各種重要的金屬和非金屬離子對(duì)發(fā)酵的影響 ， 即對(duì)各種無(wú)機(jī)元素的營(yíng)養(yǎng)要求 ， 試驗(yàn)其最高 、 最低和最適用量 。 ? （ 4） 注意每次只限一個(gè)變動(dòng)條件 。 ? 然后進(jìn)一步做小型發(fā)酵罐培養(yǎng) ， 摸索菌種對(duì)各種主要有機(jī)碳源和氮源的利用情況和產(chǎn)生代謝產(chǎn)物的能力 。 ? （ 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) 。 ? 工業(yè)生產(chǎn)主要應(yīng)用細(xì)菌 、 放線菌 、 酵母菌和霉菌四大類微生物 。 ? 凡是缺少合成生長(zhǎng)素類物質(zhì)的微生物 (即缺少了合成生長(zhǎng)素 過(guò)程中的某種酶 )， 統(tǒng)稱為營(yíng)養(yǎng)缺陷型 。 (5)生長(zhǎng)因子 ? 廣義說(shuō) ， 凡是微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量有機(jī)物質(zhì)都稱為生長(zhǎng)因子 (又稱生長(zhǎng)素 )， 包括氨基酸 、 嘌呤 、 嘧啶 、 維生素等；狹義說(shuō) ， 生長(zhǎng)素僅指維生素 。 ? 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。 ? 鈣：培養(yǎng)基中鈣鹽過(guò)多時(shí)，會(huì)形成磷酸鈣沉淀。 ? 在代謝途徑調(diào)節(jié)方面，起著重要作用。 ? 一般在復(fù)合培養(yǎng)基中由于加入許多動(dòng)植物原料等都含有微量元素 。 ? 主要元素有 P、 S、 Mg、 K、 Ca等； ? 微量元素有 Fe、 Cu、 Mn、 Zn、 Mo、 Co、 B等 。主要功用是： ? ① 構(gòu)成菌體成分； ? ② 作為酶活性基的組成部分或維持酶的活性； ? ③ 調(diào)節(jié)滲透壓 、 pH值 、 氧化還 原電位等； ? ④ 作為自養(yǎng)菌的能源 。 ? （ 5） 水是熱的良導(dǎo)體 ， 有利于放熱 ， 可調(diào)節(jié)細(xì)胞的溫度 。 所以 ， 水在生物化學(xué)反應(yīng)中占有極為重要的地位 。 (3)水 ? （ 1） 水是良好的溶劑 ， 菌體所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)都是溶解于水中被吸收的 。 ? 利用無(wú)機(jī)氮時(shí)應(yīng)注意引起的 pH變化。 ? 無(wú)機(jī)氮源：銨鹽、硝酸鹽、氨水等。還含有有機(jī)酸、還原糖、磷、微量元素、生長(zhǎng)素。 ? 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(wú)機(jī)鹽、維生素及生長(zhǎng)因子。 ? 氮的來(lái)源可分為無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮： ? 有機(jī)氮源：花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉米漿、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母膏、魚粉、蠶蛹粉、尿素、廢菌絲體和酒糟等。 氮素一般不提供能量 ， 但硝化細(xì)菌卻能利用氨作為氮源和能源 。因此用脂肪作碳源時(shí)需比糖代謝供給更多的氧。常用的為玉米淀粉、小麥淀粉和甘薯淀?？煽朔咸汛x過(guò)快的弊病。含有較豐富的糖、氨素化合物和無(wú)機(jī)維生素等，是微生物工業(yè)的價(jià)廉物美的原料。 ? 過(guò)多的葡萄糖會(huì)過(guò)分加速菌體的呼吸，以致培養(yǎng)基中的溶解氧不能滿足需要。 ? 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 。 ? 脂肪酸如甲酸 、 乙酸 、 丙酸 、 丁酸等低級(jí)脂肪酸都可用作碳源 。 ? 有機(jī)酸如糖酸 、 檸檬酸 、 反丁烯二酸 、琥珀酸 、 蘋果酸 、 丙酮酸 、 酒石酸等 。 四、培養(yǎng)基組成物質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)與作用 ? 碳素化合物 ? 氮素化合物 ? 水 ? 微量元素 (無(wú)機(jī)鹽類 ) ? 生長(zhǎng)因子 碳素化合物 營(yíng)養(yǎng)源對(duì)微生物生長(zhǎng)發(fā)育的影響 (1)碳素化合物的作用 ? 構(gòu)成菌體成分的重要元素， ? 產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物和細(xì)胞內(nèi)貯藏物質(zhì)的主要原料， ? 同時(shí)又是化能異養(yǎng)型微生物的能量來(lái)源。 ? 因此對(duì)于有重大影響的金屬離子必須嚴(yán)格控制 。 ? 在培養(yǎng)基配制時(shí)必須注意加入有益的抑制劑 ， 而避免混入有害的抑制物 。 (3)注意阻遏物或抑制劑的影響 ? 培養(yǎng)基中存在反饋?zhàn)瓒粑锘蚍纸庾瓒粑锞苡绊懨傅暮铣?， 降低發(fā)酵產(chǎn)量 。 ? 在各種微生物酶的發(fā)酵培養(yǎng)基中必須加入誘導(dǎo)物 ， 例如淀粉 、 糊精或麥芽糖是淀粉酶或糖化酶的誘導(dǎo)物 。 ? 誘導(dǎo)物的存在能大大強(qiáng)化誘導(dǎo)酶的生物合成 。 ? 在發(fā)酵中添加前體物質(zhì)將有利于產(chǎn)物的合成和顯著提高產(chǎn)量 ， 如苯乙酸及其衍生物被認(rèn)為是青霉素的前體物質(zhì) 。 ? 5． 注意代謝調(diào)節(jié)物的影響： ? 有些物質(zhì)存在于培養(yǎng)基中往往能明顯地促進(jìn)或抑制發(fā)酵產(chǎn)物的形成 。因此這兩類營(yíng)養(yǎng)物不宜直接配在一起進(jìn)行滅菌 ，而應(yīng)采用分開滅菌后再加入發(fā)酵罐內(nèi) 。 ?