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發酵培養基的配制原則

(1) 選擇合適的pH 各種微生物正常生長均需要有合適pH,一般霉菌和酵母菌比較適于微酸性環境,放線菌和細菌適于中性或微堿性環境。為此,當培養基配制好后,若pH不合適,必須加以調節。另外,一個須注意問題是:高碳氮比的培養基在菌體生長過程中易使pH變低,低碳氯比的培養基在菌體生長過程中易使pH變高。這時可用加酸堿溶液、加緩沖劑、加生理酸堿性鹽進行調節,同時以菌體對各種營養成分的利用速度來考慮培養基的組成。 (2)營養物質濃度及配比合適 培養基中營養物質濃度合適時菌體才能生長良好。營養物質濃度過低時不能滿足菌體正常生長所需,例如氮源不足,則菌體生長過于緩慢,而培養基中的碳源供應不是時,容易引起菌體衰老和自溶。濃度過高時則可能對菌體生長起抑制作用,例如高濃度糖類物質、無機鹽等不僅不能維持和促進菌體的生長,反而起到抑菌或殺菌作用??傮w來講,碳源物質濃度應以略稀薄為宜。另外,培養基中各營養物間濃度配比也直接影響微生物生長繁殖,其中碳氯比( C/N)在發酵工業中尤其重要,不同菌種、不同類型培養基的碳氮比是不同的。 (3) 氧化還原電位的影響 絕大多數微生物來說,培養基的氧化還原電位一般對其生長的影響不大,即適合它們生長的氧化還原電位范圍較廣。但對于厭氧菌,由于氧的存在對其有毒害作用,因而往往在培養基中加入還原劑以降低氧化還原電位。 在配制培養基時,除應注意以上幾條原則外,還要考慮到營養成分的加入順序,為避免生成沉淀而造成營養成分的損失,加入的順序一般為先加入緩沖化合物,溶解后加入主要物質,然后加入維生素、氨基酸等生長素類的物質。 (4) 選擇適宜的營養物質 雖然所有微生物生長繁殖均需要培養基含有碳源、氮源、無機鹽、生長因子、水等,但由于微生物營養類型的復雜性,不同微生物所需要培養基成分不相同。要確定一個合適培養基,需要了解生產用菌種來源、生理生化特性和一般營養要求,根據不同生產菌種的培養條件、生物合成的代謝途徑、代謝產物的化學性質等確定培養基。 自養型微生物培養基完全由簡單無機物組成,不需要專門加入其他碳源物質,例如培養自養型的氧化硫硫桿菌的培養基。因為自養型微生物能從簡單無機物合成自身需要的糖類、脂質、蛋白質、核酸、維生素等復雜有機物。對光能自養型微生物而言,除需要各類營養物質外,還需光照提供能源。 培養異養型微生物需要在培養基中添加有機物,而且不同類型異養型微生物的營養要求差別很大,因此其培養基組成也相差很遠。例如培養大腸桿菌的培養基組成比較簡單,而培養腸膜明串珠菌需要在培養基中添加多達33種生長因子。 本文參考《發酵工程原理與技術》一書。
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