3 發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基

1、第三章發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基1培養(yǎng)基(medium)是人工配制的、供微生物生長(zhǎng)繁殖和生物合成各種代謝產(chǎn)物所需的多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的混合物。培養(yǎng)基對(duì)菌體的生長(zhǎng)繁殖、產(chǎn)物的生物合成、產(chǎn)品的別離精制以及產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量都有顯著的影響。在微生物藥物的發(fā)酵生產(chǎn)中，由于產(chǎn)生菌的生理生化特性、發(fā)酵設(shè)備和工藝條件的不同，所采用的培養(yǎng)基是各不相同的。即使同一個(gè)菌種，不同的培養(yǎng)目的、不同的發(fā)酵階段，其培養(yǎng)基組成也不完全一樣。應(yīng)用適宜的培養(yǎng)基能充分發(fā)揮產(chǎn)生菌合成微生物產(chǎn)物的能力，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。對(duì)于某個(gè)特定的菌種，往往要經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)室研究，并經(jīng)過一定的生產(chǎn)實(shí)踐，才能確定一個(gè)適合菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)生目的代謝產(chǎn)物的培養(yǎng)基配方。

2、然而，這個(gè)培養(yǎng)基配方也不是一成不變的。隨著菌種遺傳特性的改變、培養(yǎng)基原料來(lái)源的變化、發(fā)酵工藝條件的改進(jìn)以及發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)的不同，需要不斷進(jìn)行改進(jìn)和完善。2主要內(nèi)容第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能第二節(jié) 培養(yǎng)基類型第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與篩選第四節(jié) 影響培養(yǎng)基質(zhì)量的因素3第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能問題：培養(yǎng)基的成分包括哪些類別？每類的功能是什么？每類成分中常用的物質(zhì)是什么？對(duì)培養(yǎng)基的性狀影響較大的物質(zhì)有哪些？如何影響？對(duì)微生物的生長(zhǎng)、代謝、產(chǎn)物合成影響較大的物質(zhì)有哪些？如何影響？4培養(yǎng)基的成分包括：碳源、氮源、硫源、磷源、無(wú)機(jī)鹽和微量元素、生長(zhǎng)因子、促進(jìn)劑和抑制劑、前體消沫劑水第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能5一

3、. 碳源用于構(gòu)成微生物細(xì)胞和代謝產(chǎn)物中碳素的來(lái)源，并為微生物的生長(zhǎng)繁殖和代謝活動(dòng)提供能源。主要功能提供微生物生長(zhǎng)繁殖所需的能源；提供微生物合成菌體的碳成分；提供合成目的產(chǎn)物的碳成分。工業(yè)生產(chǎn)常用的碳源：糖類、油脂、有機(jī)酸、醇和碳?xì)浠衔锏?。如碳源貧乏時(shí)，蛋白質(zhì)水解物或氨基酸等也被作為碳源使用。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能工業(yè)生產(chǎn)所用微生物絕大多數(shù)是異養(yǎng)菌，不像自養(yǎng)菌那樣能夠利用光、復(fù)原態(tài)無(wú)機(jī)物或碳酸鹽作為能源物質(zhì)，只能利用有機(jī)碳水化合物作為能源。對(duì)于異養(yǎng)微生物，碳源又兼做能源，稱為雙功能營(yíng)養(yǎng)物。6(1) 糖類：發(fā)酵培養(yǎng)基中使用最廣泛的碳源。 純糖 天然原料第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能木糖單糖：葡萄

4、糖、雙糖：蔗糖、麥芽糖、 乳糖 多糖：淀粉、糊精 及其水解液糖 蜜 類：甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜糖 類：麥芽汁淀粉質(zhì)類：山芋粉、馬鈴薯粉、 玉米粉、燕麥粉、 木薯粉其 它：纖維素水解液、乳清、碳源物質(zhì)的易利用順序：(單)葡萄糖 (雙)蔗糖、麥芽糖、乳糖 (多)糊精淀粉速效碳源遲效碳源7葡萄糖是工業(yè)發(fā)酵中最常用的單糖，它是由淀粉加工制備的，有固體粉狀和葡萄糖糖漿兩種產(chǎn)品形式。葡萄糖是碳源中最容易利用的單糖，所以常作為培養(yǎng)基的主要成分，并且也作為促進(jìn)細(xì)胞快速生長(zhǎng)的一種有效的糖類物質(zhì)。它被廣泛用于抗生素、氨基酸、有機(jī)酸、多糖、甾體轉(zhuǎn)化等發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)中。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能8但葡萄糖過多會(huì)加速菌體的

5、呼吸，在通氣缺乏、溶解氧不能滿足需要的情況下，其代謝中間產(chǎn)物如丙酮酸、乳酸、乙酸等不完全氧化而積累在菌體或培養(yǎng)基中，會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)基的pH值下降，影響某些酶的活性，從而抑制微生物的生長(zhǎng)和產(chǎn)物的合成。葡萄糖還會(huì)引起葡萄糖效應(yīng)，阻遏微生物利用其他的糖。由于葡萄糖等快速利用的糖對(duì)產(chǎn)物合成有調(diào)節(jié)作用，應(yīng)控制其濃度，一般是將其和緩慢利用的多糖組成混合碳源，即有利于菌體生長(zhǎng)又有利于產(chǎn)物形成。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能9“葡萄糖效應(yīng)是研究大腸桿菌利用各種不同混合碳源的時(shí)發(fā)現(xiàn)的碳分解產(chǎn)物的阻抑作用。當(dāng)大腸桿菌培養(yǎng)于含有葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基中，菌體出現(xiàn)兩次生長(zhǎng)旺盛期。葡萄糖效應(yīng)10這是大腸桿菌首先利用葡萄糖進(jìn)行生長(zhǎng)

6、繁殖，在葡萄糖耗盡后，過一段時(shí)間菌體才開始利用乳糖再生長(zhǎng)繁殖。后來(lái)的酶學(xué)試驗(yàn)證實(shí)，當(dāng)葡萄糖存在時(shí)，細(xì)菌不利用其他糖。在上述培養(yǎng)基中即使參加乳糖酶誘導(dǎo)物，葡萄糖沒耗盡，利用乳糖的酶系也不能合成。葡萄糖效應(yīng)是由葡萄糖的某種分解代謝物引起的，這種代謝物阻遏了細(xì)菌能夠利用其他糖的酶的生成。后來(lái)在許多微生物學(xué)的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，碳分解產(chǎn)物的阻抑作用普遍存在于微生物的生化代謝中。葡萄糖效應(yīng)11工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)中用的雙糖主要有蔗糖、乳糖和麥芽糖。蔗糖、乳糖可以使用其純制產(chǎn)品，也可以使用含有此二糖的糖蜜和乳清，麥芽糖多用其糖漿。糖蜜是制糖生產(chǎn)時(shí)的結(jié)晶后母液，是制糖工業(yè)的副產(chǎn)物，主要含蔗糖(總糖含量可達(dá)5075)、氮素、

7、無(wú)機(jī)鹽和維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是微生物發(fā)酵培養(yǎng)基價(jià)廉物美的碳源。常用在酵母和丙酮、丁醇的生產(chǎn)中，在酒精生產(chǎn)中，糖蜜代替甘薯粉，可以省去糖化工序，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能12糊精、淀粉及其水解液等多糖是僅次于葡萄糖的常用碳源，尤其是淀粉克服葡萄糖代謝過快的弊病，價(jià)格也比較低廉。玉米淀粉及其水解液多用于抗生素、核苷酸、氨基酸、酶制劑等發(fā)酵；小麥淀粉、燕麥淀粉和甘薯淀粉等常在有機(jī)酸、醇等發(fā)酵中使用。另淀粉有直鏈淀粉和支鏈淀粉之分，在培養(yǎng)基中用量較大時(shí)，發(fā)酵液比較稠，一般2.0%時(shí)要參加一定的-淀粉酶先行水解。再它們必須水解成單糖后才能被吸收利用。因此所用微生物必須能夠分泌水解淀粉、糊精

8、的胞外酶。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能13(2) 油和脂肪在培養(yǎng)基中糖類物質(zhì)缺乏或微生物生長(zhǎng)的某一階段，許多微生物可以利用脂類作為碳源和能源生長(zhǎng)。許多霉菌和放線菌都具有比較活潑的脂肪酶，在脂肪酶的作用下，油或脂肪被水解為甘油和脂肪酸，在有氧時(shí)，進(jìn)一步氧化成CO2和H2O，并釋放出大量的能量?？捎玫挠椭愑卸褂汀⒉擞?、葵花籽油、豬油、魚油、棉籽油、玉米油、亞麻子油、橄欖油等。當(dāng)微生物利用脂肪作為碳源時(shí)，所消耗的氧量增加，因此要供給比糖代謝更多的氧，不然大量的脂肪酸和代謝中的有機(jī)酸會(huì)積累，從而引起pH的下降，并影響微生物酶系統(tǒng)的作用。在發(fā)酵過程中參加的油脂還兼有消泡的作用。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能

9、14(3) 有機(jī)酸及其鹽類一些微生物對(duì)乳酸、檸檬酸、乙酸、延胡索酸等及其鹽類有很強(qiáng)的氧化能力，因此這些有機(jī)酸和它們的鹽也能作為微生物的碳源。有機(jī)酸作為碳源，氧化產(chǎn)生的能量被菌體用于生長(zhǎng)繁殖和代謝產(chǎn)物的合成。在利用有機(jī)酸時(shí)，發(fā)酵液的pH會(huì)隨著有機(jī)酸氧化而上升，尤其是有機(jī)酸鹽氧化時(shí)，常伴隨著堿性物質(zhì)的產(chǎn)生，使pH進(jìn)一步上升。對(duì)整個(gè)發(fā)酵過程中pH的調(diào)節(jié)和控制增加困難。醋酸鹽做為碳源被氧化時(shí)，反響如下： CH3COONa + 2O2 2CO2 + H2O + NaOH第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能15(4) 烴和醇類近年來(lái)隨著石油工業(yè)的開展，烷烴(一般是從石油裂解中得到的1418碳的直鏈烷烴混合物，以及甲

10、烷、乙烷、丁烷等)用于有機(jī)酸、氨基酸、維生素、抗生素和酶制劑的工業(yè)發(fā)酵中。甘油、甲醇、乙醇、山梨醇等也用于發(fā)酵碳源或生產(chǎn)某些單細(xì)胞蛋白。其他碳源物質(zhì)如碳酸氣、石油、正構(gòu)石蠟、天然氣等石油化工產(chǎn)品，也是許多微生物的碳源。例如，嗜甲烷棒狀桿菌可以利用甲醇為碳源生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白，對(duì)甲醇的轉(zhuǎn)化率可達(dá)47以上。乳糖發(fā)酵短桿菌以乙醇為碳源生產(chǎn)谷氨酸，對(duì)乙醇的轉(zhuǎn)化率為31，產(chǎn)率達(dá)78 gL。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能16第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能裂烴棒桿菌的青霉素抗性突變株用十六烷作為碳源生產(chǎn)谷氨酸，在發(fā)酵中參加一定濃度的青霉素，谷氨酸產(chǎn)量達(dá)84 gL。用正十四烷生產(chǎn)a-酮戊二酸的產(chǎn)率甚至高于其他碳源。某些以

11、乙醇作為碳源的菌體得率比用葡萄糖作為碳源還高。乙醇葡萄糖醋酸正烷烴(C18)甲醇甲烷含碳量/%52.240408537.575菌體得率/(g細(xì)胞/g碳源)0.830.500.431.400.670.8817二. 氮源氮源是指構(gòu)成微生物細(xì)胞物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的氮素的來(lái)源。其主要功能是：構(gòu)成微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)，如氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸等；合成含氮代謝產(chǎn)物；作為酶的組成分或維持酶的活性；調(diào)節(jié)滲透壓、PH值、氧化復(fù)原電位等；當(dāng)培養(yǎng)基中碳源缺乏時(shí)，可作為補(bǔ)充碳源。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能生產(chǎn)疫苗時(shí)通常用牛血清蛋白、牛肉汁等蛋白質(zhì)作為碳源。18第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能氮源的種類 無(wú)機(jī)氮源 有機(jī)氮源氨基氮：

12、NH4OH (NH4)2SO4 NH4NO3 NH4 Cl硝態(tài)氮： NaNO3 KNO3 合成產(chǎn)物：尿素天然原料： 植物蛋白：黃豆餅粉、花生餅粉、 棉籽餅粉、菜籽餅粉、 麥麩、 玉米漿、玉米麩質(zhì)粉 動(dòng)物蛋白：蛋白胨、魚粉、 蠶蛹粉、牛肉膏 微生物蛋白：酵母粉/浸膏、 廢菌絲粉 其它：酒糟等工業(yè)上常用的有機(jī)氮源都是一些廉價(jià)的原料或副產(chǎn)品。191、有機(jī)氮源 有機(jī)氮源在微生物分泌的蛋白酶作用下，水解成氨基酸被菌體吸收利用，或進(jìn)一步分解，最終用于合成菌體的細(xì)胞物質(zhì)和含氮的目的產(chǎn)物。其主要作用有：除含有豐富的蛋白質(zhì)、多肽和游離氨基酸外，還含有糖類、脂肪、無(wú)機(jī)鹽、維生素及某些生長(zhǎng)因子，因而微生物在含有機(jī)氮

13、的培養(yǎng)基中表現(xiàn)出生長(zhǎng)旺盛、菌絲濃度增加迅速的特點(diǎn)。在配制培養(yǎng)基時(shí)，應(yīng)該將其他物質(zhì)的含量充分考慮進(jìn)去。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能20第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能有機(jī)氮源還能提供次級(jí)代謝產(chǎn)物的氮素來(lái)源，影響微生物次級(jí)代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量和組分。更為重要的是還含有目的產(chǎn)物合成所需的誘導(dǎo)物、前體等物質(zhì)。玉米漿中含有的磷酸肌醇對(duì)紅霉素、鏈霉素、青霉素和土霉素等的生產(chǎn)有促進(jìn)作用；植物蛋白胨能夠提高麥白霉素A1組分的產(chǎn)量；酵母膏含有利福霉素生物合成的誘導(dǎo)物。因此，有機(jī)氮源是影響發(fā)酵水平的重要因素之一。21第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能某些氨基酸不僅能作為氮源，而且是微生物藥物的前體物質(zhì)，因此在培養(yǎng)基中直接參加這些氨基酸

14、可以提高代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量。在培養(yǎng)基中參加纈氨酸可以提高紅霉素的發(fā)酵單位，因?yàn)樵诖税l(fā)酵過程中纈氨酸既是菌體的氮源，又是紅霉素生物合成的前體。a-氨基己二酸、纈氨酸和半胱氨酸既可以作為青霉素和頭孢菌素產(chǎn)生菌的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，又可以作為青霉素和頭孢菌素的主要前體。玉米漿中的苯乙酸和苯丙氨酸有合成青霉素G的前體作用；色氨酸是合成硝吡咯菌素和麥角堿的前體。L-色氨酸，可使螺旋霉素產(chǎn)量明顯提高，但L-賴氨酸的參加那么會(huì)完全抑制了螺旋霉素的生物合成。 甲硫氨酸和蘇氨酸的存在可提高賴氨酸的產(chǎn)量。甘氨酸是L-絲氨酸合成的前體； 但是，由于氨基酸本錢高，一般不直接使用，而是通過有機(jī)氮源的分解來(lái)獲得氨基酸。22第一節(jié) 培養(yǎng)

15、基的成分及功能常用的有機(jī)氮源黃豆餅粉是發(fā)酵工業(yè)中最常用的有機(jī)氮源。但是，黃豆的產(chǎn)地和加工方法不同，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)種類、水分和含油量也隨之不同，對(duì)菌體的生長(zhǎng)和代謝有很大影響。根據(jù)油脂的含量：根據(jù)加工方法不同：全脂黃豆粉(油脂含量在18以上)低脂黃豆粉(含油脂量9以下)脫脂黃豆粉(含油脂量2以下)。熱軋黃豆餅粉冷軋黃豆餅粉23玉米漿是玉米淀粉生產(chǎn)中的副產(chǎn)品，為黃褐色的濃稠不透明的絮狀懸浮物，是一種很容易被微生物利用的氮源。玉米漿有玉米漿粉和液態(tài)玉米漿(干物質(zhì)含量住50左右)兩種，它們除了含有豐富的氨基酸(丙氨酸、賴氨酸、谷氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸)，還含有復(fù)原糖、有機(jī)酸、磷、微量元素和生長(zhǎng)因子。由于玉米漿

16、含有較多的有機(jī)酸(如乳酸、苯乙酸 )，其pH偏低，一般在左右。玉米的來(lái)源和加工條件不同，玉米漿的質(zhì)量常有較大的波動(dòng)，對(duì)菌體生長(zhǎng)和代謝有很大的影響。其中含有的磷酸肌醇對(duì)紅霉素、鏈霉素、土霉素等的生產(chǎn)有促進(jìn)作用；苯乙酸和苯丙氨酸有青霉素前體的作用 。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能24第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能蛋白胨是由動(dòng)物組織或植物蛋白質(zhì)經(jīng)酶或酸水解而獲得的由胨、肽、氨基酸組成的水溶性混合物，經(jīng)真空枯燥或噴霧十燥后制得的產(chǎn)品。原材料和加工工藝的不同，蛋白胨中營(yíng)養(yǎng)成分的組成和含量差異較大。酵母粉一般是啤酒酵母或面包酵母的菌體粉碎物；酵母膏是以酵母為原料，經(jīng)酶解、脫色脫臭、別離和低溫濃縮(噴霧枯燥)而制成

17、的。酵母粉和酵母膏都含有蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、核甘酸、維生素和微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分，但質(zhì)量有很大的差異。25第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能魚粉是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)原料，約含60左右的粗蛋白，還含有游離氨基酸、脂肪、氯化鈉和微量元素等成分。尿素因其成分單一，所以不具有其他有機(jī)氮源的特點(diǎn)。但在青霉素和谷氨酸等生產(chǎn)中仍常被采用。在谷氨酸生產(chǎn)中，尿素可以使a-酮戊二酸復(fù)原并氨基化，提高谷氨酸的產(chǎn)量。26工業(yè)上常用的有機(jī)氮源及含氮量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)氮源含氮量氮源含氮量大麥1.52.0花生粉8.0甜菜糖蜜1.52.0燕麥粉1.52.0甘蔗糖蜜1.52.0大豆粉8.0玉米漿4.5乳清粉4.5第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功

18、能有機(jī)氮源都來(lái)自天然產(chǎn)物，受產(chǎn)地不同、加工方法不同，其質(zhì)量不穩(wěn)定，常引發(fā)發(fā)酵水平波動(dòng)，因此，選擇有機(jī)氮源時(shí)，要注意品種、產(chǎn)地、加工方法、貯藏條件對(duì)發(fā)酵的影響，注意它們與菌體生長(zhǎng)和代謝產(chǎn)物合成的相關(guān)性。272、無(wú)機(jī)氮源銨鹽(NH4)2SO4 、 (NH4)2Cl、 NH4NO3 )、硝酸鹽(NaNO3、KNO3 )氨水等。特點(diǎn)有： 成分簡(jiǎn)單，質(zhì)量穩(wěn)定； 易被菌體吸收利用；銨鹽中的NH4+與細(xì)胞中有機(jī)氮處于相同的氧化水平(細(xì)胞內(nèi)的含氮物質(zhì)也都以氨基或亞氨基的形式存在)，可被菌體直接吸收用于合成細(xì)胞物質(zhì)；因此NH4OH最容易利用，(NH4)2SO4次之。硝酸鹽中的硝態(tài)氮需復(fù)原成氨后才能被微生物吸收利

19、用，因此銨鹽比硝酸鹽能更快被微生物利用。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能28無(wú)機(jī)氮源被微生物利用后常會(huì)引起發(fā)酵液pH的變化銨態(tài)氮和硝基氮氮源同化結(jié)果：(NH4 )2 SO42NH3+H2SO4：NH3被菌體利用，留下H2SO4那么使pH值下降；NaNO3 + 4H2 NH3 + 2H2O + NaOH ：NH3被菌體利用，留下NaOH使pH值上升；經(jīng)過微生物代謝作用后能產(chǎn)生酸性物質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)成分稱為生理酸性物質(zhì)；生理酸性物質(zhì)使pH值下降；經(jīng)過微生物代謝作用后能產(chǎn)生堿性物質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)成分稱為生理堿性物質(zhì)；生理堿性物質(zhì)使pH值上升。正確使用生理酸性物質(zhì)和生理堿性物質(zhì)，對(duì)穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)酵過程的pH有積極作用。第一節(jié)

20、 培養(yǎng)基的成分及功能29氨水是發(fā)酵工業(yè)常用的無(wú)機(jī)氮源，除了作為氮源之外，還可以調(diào)節(jié)pH，在許多微生物發(fā)酵生產(chǎn)中都有通氨工藝。例如在青霉素、鏈霉素、四環(huán)類抗生素的發(fā)酵生產(chǎn)中采用通氨工藝后，發(fā)酵單位均有不同程度的提高。在紅霉素的發(fā)酵生產(chǎn)中通氨工藝不僅可以提高紅霉素的產(chǎn)量，而且可以增加有效組分的比例。在采用通氨工藝時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)問題： 一是氨水堿性較強(qiáng)，因此在使用時(shí)要防止局部過堿，應(yīng)少量屢次參加，并強(qiáng)強(qiáng)攪拌；二是氨水中含有多種嗜堿性微生物，因此在使用前要用石棉等過濾介質(zhì)進(jìn)行過濾除菌，防止因通氨而引起的染菌。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能30根據(jù)被微生物利用速度的不同，氮源也分為速效氮源和遲效氮源。無(wú)機(jī)氮源

21、或以蛋白質(zhì)降解產(chǎn)物形式存存的有機(jī)氮，如玉米漿，可以直接被菌體吸收利用，這些氮源被稱為速效氮源。黃豆餅粉和花生餅粉、酵母膏等，有機(jī)氮源中所含的氮存在于蛋白質(zhì)中，必須在微生物分泌的蛋白酶作用下，水解成氨基酸和多肽以后，才能被菌體直接利用，它們那么被稱為遲效氮源。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能31速效氮源通常有利于菌體的生長(zhǎng)，但在微生物藥物的發(fā)酵生產(chǎn)中也會(huì)出現(xiàn)類似于葡萄糖效應(yīng)的現(xiàn)象“銨阻遏效應(yīng)，即由于速效氮源(特別是銨)被微生物快速吸收利用而使其中間代謝物阻遏了次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成，使次級(jí)代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量大幅度下降。遲效氮源一般有利于代謝產(chǎn)物的形成，因此，在抗生素發(fā)酵過程中，往往將速效氮源和遲效氮源、有機(jī)氮

22、源和無(wú)機(jī)氮源按一定比例配成混合氮源，以控制菌體生長(zhǎng)與目的代謝產(chǎn)物的形成，到達(dá)提高抗生素產(chǎn)量的目的。 早期：參加易同化的氮源無(wú)機(jī)氮源或速效氮源；中期：菌體的代謝酶系已形成，那么可利用遲效氮源。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能32三. 無(wú)機(jī)鹽及微量元素微生物在生長(zhǎng)繁殖和代謝產(chǎn)物的合成過程中，還需要某些無(wú)機(jī)離子如硫、磷、鎂、鈣、鈉、鉀、鐵、銅、鋅、錳、鉬和鈷等。各種不同的產(chǎn)生菌以及同一種產(chǎn)生菌在不同的生長(zhǎng)階段對(duì)這些物質(zhì)的需求濃度是不相同的。無(wú)機(jī)鹽及微量元素對(duì)微生物生理活性的作用與其濃度相關(guān)，一般它們?cè)诘蜐舛葧r(shí)對(duì)微生物生長(zhǎng)和目的產(chǎn)物的合成有促進(jìn)作用，在高濃度時(shí)常表現(xiàn)出明顯的抑制作用。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功

23、能33硫、磷、鎂、鈣、鈉、鉀等元素所需濃度相對(duì)較大，一般在10-310-4mol/L，范圍內(nèi)，屬大量元素，在配制培養(yǎng)基時(shí)需以無(wú)機(jī)鹽的形式參加。而鐵、銅、鋅、錳、鉬和鈷等所需濃度在10-610-8mol/L范圍內(nèi)，屬微量元素。由于天然原料和天然水中微量元素都以雜質(zhì)等狀態(tài)存在，因此，存配制復(fù)合培養(yǎng)基時(shí)一般不需單獨(dú)參加，配制合成培養(yǎng)基或某個(gè)特定培養(yǎng)基時(shí)才需要參加。不同的微生物對(duì)于一種元素的需求有很大的差異，例如鐵的需要量在有的產(chǎn)生菌中屬大量元素，而在有的產(chǎn)生菌中需要量很少，只是微量元素。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能34無(wú)機(jī)離子在菌體生長(zhǎng)繁殖和代謝活動(dòng)中的生理功能是多方面的。構(gòu)成菌體成分、作為酶的組成局

24、部、酶的激活劑或抑制劑、調(diào)節(jié)培養(yǎng)基滲透壓、調(diào)節(jié)pH值維持氧化復(fù)原電位等。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能35盡管在培養(yǎng)基的天然原料中含有一定量的磷元素和硫元素，但磷源和硫源往往以磷酸鹽和硫酸鹽的形式參加培養(yǎng)基中。磷源常用磷源：Na2HPO412H2O、NaH2PO42H2O、K2HPO4、KH2PO4、K3PO43H2O、K3PO4。微生物對(duì)磷的需要量一般為0.01 molL。 磷源在微生物生長(zhǎng)和代謝調(diào)節(jié)中，磷具有重要的生理功能。磷是核酸、磷脂、輔酶或輔基(如輔酶l、輔酶、輔酶A)等物質(zhì)的組成成分；磷是能量傳遞物質(zhì)三磷酸腺甘(ATP)的組成成分；第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能36磷酸鹽在代謝調(diào)節(jié)方面起著

25、重要的作用。磷酸鹽能促進(jìn)糖代謝的進(jìn)行，有利于微生物的生長(zhǎng)繁殖。磷酸鹽對(duì)次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成具有調(diào)節(jié)作用，如在鏈霉素、土霉素和新生霉素等的生物合成中，低濃度的磷酸鹽能促進(jìn)產(chǎn)物的合成，但高濃度的磷酸鹽那么抑制產(chǎn)物的合成。磷酸鹽還能調(diào)節(jié)代謝流向，如在金霉素發(fā)酵過程中，金色鏈霉菌能通過糖酵解途徑和單磷酸已糖途徑利用糖類，而且金霉素的生物合成與單磷酸己糖途徑密切相關(guān)。當(dāng)磷酸鹽濃度較高時(shí)，有利于糖酵解途徑的進(jìn)行，導(dǎo)致初級(jí)代謝旺盛、菌絲大量生成和丙酮酸積累，使單磷酸己糖途徑受到抑制，從而降低了金霉素的合成。磷酸鹽還是重要的緩沖劑，可以緩沖發(fā)酵過程中pH的變化。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能37硫源多用其鹽 MgS

26、O4 ，即含硫也含鎂。硫是蛋白質(zhì)中含硫氨基酸和某些維生素的組成成分。半胱氨酸、甲硫氨酸、輔酶A、生物素、硫胺素和硫辛酸等都含有硫，活性物質(zhì)谷胱甘肽中也含有硫。硫還是某此抗生素如青霉素、頭孢菌素的組成元素 。硫酸鎂參加培養(yǎng)基中，在堿性條件下會(huì)形成氫氧化鎂沉淀，因此配制培養(yǎng)基時(shí)要注意pH的影響。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能38鎂是代謝途徑中許多重要酶(如己糖磷酸化酶、檸檬酸脫氫酶、烯醇化酶、羧化酶等)的激活劑。鎂離子不但影響基質(zhì)的氧化，還影響蛋白質(zhì)的合成。對(duì)一些氨基糖苷類抗生素(如卡那霉素、鏈霉素、新霉素)的產(chǎn)生菌，鎂離子能促使與菌體結(jié)合的抗生素向培養(yǎng)液中釋放，提高菌體對(duì)自身所產(chǎn)生抗生素的耐受能力。

27、第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能39鐵是菌體的細(xì)胞色素、細(xì)胞色素氧化酶和過氧化物酶的組成局部，是菌體生命活動(dòng)必需的元素之一。但鐵離子的含量對(duì)多種代謝產(chǎn)物的生物合成有較大的影響。在青霉素、四環(huán)素、麥迪霉素等發(fā)酵中，F(xiàn)e2+的濃度要小于20g/ ml，超過之就具有較強(qiáng)的抑制作用，產(chǎn)量顯著下降。因此，這些產(chǎn)品的發(fā)酵應(yīng)使用不銹鋼發(fā)酵罐。一些天然原料中都含有鐵，所以發(fā)酵培養(yǎng)基一般不再參加含鐵化合物。采用鐵制發(fā)酵罐時(shí)，使用前要用稀硫酸銨或稀硫酸溶液預(yù)處理幾次，再用未接種的培養(yǎng)基運(yùn)轉(zhuǎn)幾批，去除罐壁上鐵離子，然后才能正式投入生產(chǎn)。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能40鈉、鉀、鈣雖不參與細(xì)胞的組成，但仍是微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的必

28、要成分。鈉離子與維持細(xì)胞滲透壓有關(guān)，故在培養(yǎng)基中常參加少量鈉鹽，但用量不能過高，否那么會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)。鉀離子也與細(xì)胞滲透壓和細(xì)胞膜的通透性有關(guān)，并且還是許多酶(如磷酸丙酮酸轉(zhuǎn)磷酸酶、果糖激酶)的激活劑，能促進(jìn)糖代謝。谷氨酸發(fā)酵產(chǎn)物生成所需要的鉀鹽比菌體生長(zhǎng)需要量高。鉀鹽少長(zhǎng)菌體，鉀鹽足夠產(chǎn)谷氨酸。 第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能41鈣離子鈣離子是某些蛋白酶的激活劑；鈣離子參與細(xì)胞膜通透性的調(diào)節(jié)；鈣離子是細(xì)菌形成芽孢和某些真菌形成孢子所必需的；常用的碳酸鈣不溶于水，幾乎是中性，但它能與微生物代謝過程中產(chǎn)生的酸起反響，形成中性鹽和二氧化碳，后者從培養(yǎng)基中逸出，因此碳酸鈣對(duì)培養(yǎng)液pH的變化有一定的緩

29、沖作用。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能42在配制培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)注意三點(diǎn)：一是鈣鹽過多會(huì)形成磷酸鈣沉淀而降低培養(yǎng)基中可溶性磷的含量，因此當(dāng)培養(yǎng)基中磷和鈣濃度較高時(shí)，應(yīng)將兩者分別消毒或逐步補(bǔ)加；二是先將除CaCO3以外的培養(yǎng)基用堿調(diào)到pH接近中性，再將CaCO3參加到培養(yǎng)基中，這樣可防止CaCO3在酸性培養(yǎng)基中被分解而失去其在發(fā)酵過程中的緩沖能力；三是要嚴(yán)格控制碳酸鈣中 CaO等雜質(zhì)的含量。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能43微量元素： Zn、Co、Mn、Cu等元素大局部作為酶的輔基和激活劑；需量微少，但又不可缺少。鋅離子是堿性磷酸酶、脫氫酶、肽酶的組成成分；鈷離子是肽酶的組成成分；錳離子是超氧化物歧化酶、氨肽

30、酶的組成成分；銅離子是氧化酶、酪氨酸酶的組成成分。 第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能44對(duì)于某些特殊的菌株和產(chǎn)物，有些微量元素具有獨(dú)特的作用，能促進(jìn)次級(jí)代謝產(chǎn)物的生物合成。微量的鋅離子能促進(jìn)青霉素、鏈霉素的合成；微量的錳離子能促進(jìn)芽孢桿菌合成桿菌肽；鈷離子是維生素B12的組成元素，在發(fā)酵中參加一定量的鈷離子能使維生素B12的產(chǎn)量提高數(shù)倍；微量的鈷離子還能增加慶大霉素和鏈霉素的產(chǎn)量。微量元素因需要量很少，除了合成培養(yǎng)基，一般復(fù)合培養(yǎng)基中作為碳、氮源的農(nóng)副產(chǎn)品天然原料中，本身就含有某些微量元素，不必另加；第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能45四. 水 水是微生物機(jī)體必不可少的組成成分。培養(yǎng)基中的水在產(chǎn)生菌生長(zhǎng)和

31、代謝過程中不僅提供了必需的生理環(huán)境，而且具有重要的生理功能。水是最優(yōu)良的溶劑，產(chǎn)生菌沒有特殊的攝食及排泄器官，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、氧氣和代謝產(chǎn)物等必須溶解于水后才能進(jìn)出細(xì)胞內(nèi)外；通過擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞的水可以直接參加一些代謝反響，并在細(xì)胞內(nèi)維持蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子穩(wěn)定的天然構(gòu)象，同時(shí)又是細(xì)胞內(nèi)幾乎所有代謝反響的介質(zhì)；第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能46水的比熱較高，足一種熱的良導(dǎo)體，能有效地吸收代謝過程中所放出的熱量，并及時(shí)將熱量迅速散發(fā)出細(xì)胞外，從而使細(xì)胞內(nèi)溫度不會(huì)發(fā)生明顯的波動(dòng)；水從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)所需的汽化熱較高，有利于發(fā)酵過程中熱量的散發(fā)。由于水是配制培養(yǎng)基的介質(zhì)，因此，當(dāng)培養(yǎng)基配制完成后培養(yǎng)基中的水已足夠

32、微生物需要。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能47生產(chǎn)中使用的水有深井水、地表水。對(duì)于發(fā)酵工廠來(lái)說，恒定的水源是至關(guān)重要的，因?yàn)樵诓煌粗写嬖诘母鞣N物質(zhì)對(duì)微生物發(fā)酵代謝影響甚大，特別是水中的礦物質(zhì)組成對(duì)釀酒工業(yè)和淀粉糖化影響甚大。水質(zhì)要定期檢測(cè)，水質(zhì)量的主要參數(shù)包括pH值、溶解氧、可溶性固體、污染程度以及礦物質(zhì)組成和含量。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能48五. 生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子是微生物生長(zhǎng)代謝必不可少，但不能用簡(jiǎn)單的碳源或氮源生物合成的一類特殊的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)及代謝功能，生長(zhǎng)因子主要有三類：維生素氨基酸 及其衍生物堿基 此外還有脂肪酸、卟啉、甾醇等。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能 ，49維生素：是被

33、發(fā)現(xiàn)的第一類生長(zhǎng)因子。大多數(shù)維生素是輔酶的組成成分，硫胺素(維生素B1)是脫羧酶、轉(zhuǎn)醛酶、轉(zhuǎn)酮酶的輔基，核黃素(維生素B2)是FMN和FAD的組成成分，煙酸(維生素B5)是輔酶和輔酶的組成成分。微生物對(duì)維生素的需求量較低，一般是150g/L，有時(shí)甚至更低。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能 ，50氨基酸：L-氨基酸是蛋白質(zhì)的主要組成成分，有的D-氨基酸是細(xì)菌細(xì)胞壁和生理活性物質(zhì)的組成成分。作為生長(zhǎng)因子的氨基酸其添加量一般為2050g/L。添加時(shí)，可以直接提供氨基酸，也可以提供含有所需氨基酸的小肽。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能 ，51堿基：堿基包括嘌呤和嘧啶，其主要功能是：用于合成核酸和一些輔酶及輔基。有

34、些產(chǎn)生菌可利用核苷、游離堿基作為生長(zhǎng)因子，有些產(chǎn)生菌只能利用游離堿基。核苷酸一般不能作為生長(zhǎng)因子，但有些產(chǎn)生菌既不能合成堿基，又不能利用外源堿基，需要外源提供核苷或核苷酸，而且需要量很大。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能 ，52不同的產(chǎn)生菌所需的生長(zhǎng)因子各不相同，有的需要多種生長(zhǎng)因子，有的僅需要一種，還有的不需要生長(zhǎng)因子。同一種產(chǎn)生菌所需的生長(zhǎng)因子也會(huì)隨生長(zhǎng)階段和培養(yǎng)條件的不同而有所變化。生長(zhǎng)因子的需要量一般很少。天然原料，如如酵母膏、玉米漿、麥芽浸出液、肝浸液或其他新鮮的動(dòng)植物浸液都含有豐富的生長(zhǎng)因子，因此配制復(fù)合培養(yǎng)基時(shí)，不需單獨(dú)添加生長(zhǎng)因子。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能 ，有機(jī)氮源是生長(zhǎng)因子的重

35、要來(lái)源，多數(shù)有機(jī)氮源含有較多的B族維生素和微量元素以及生長(zhǎng)因子。53幾種生長(zhǎng)因子的主要功能生長(zhǎng)因子主要功能維生素B1脫羧酶、轉(zhuǎn)醛酶、轉(zhuǎn)酮酶的輔基維生素B2黃素蛋白的輔基，與氫的轉(zhuǎn)移有關(guān)維生素B6輔基，與氨基酸的脫羧、轉(zhuǎn)氨基有關(guān)生物素各種羧化酶的輔基維生素B12鈷酰胺的輔酶，與甲硫氨酸和胸腺嘧啶核苷酸的合成和異構(gòu)化有關(guān)葉 酸輔酶F，與核酸的合成有關(guān)泛 酸乙酰載體的輔基，與?；D(zhuǎn)移有關(guān)維生素K電子傳遞尼克酸脫氫酶的輔基第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能谷氨酸生產(chǎn)菌均為生物素缺陷型，以生物素為生長(zhǎng)因子，生長(zhǎng)因子對(duì)發(fā)酵的調(diào)控起到重要的作用 。賴氨酸產(chǎn)生菌幾乎都是谷氨酸產(chǎn)生菌的突變株，均為生物素缺陷型，同時(shí)也是

36、某些氨基酸如高絲氨酸的缺陷型，因此需要生物素和某些氨基酸作為生長(zhǎng)因子。54六. 前體在微生物代謝產(chǎn)物的生物合成過程中，有些化合物能直接被微生物利用構(gòu)成產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)的一局部，化合物本身的結(jié)構(gòu)沒有大的變化，這些物質(zhì)稱為前體。在青霉素發(fā)酵時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)添加玉米漿后，青霉素單位可從20g/Lml增加到l00g/ml。進(jìn)一步研究說明，發(fā)酵單位增加的主要原因是玉米漿中含有苯乙酰胺，它能被優(yōu)先結(jié)合到青霉素分子中，從而提高了青霉素G的產(chǎn)量。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能青霉素苯乙酸55前體必須通過產(chǎn)生菌的生物合成過程，才能摻入到產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)中。在一定條件下，前體可以起到控制菌體代謝產(chǎn)物的合成方向和增加產(chǎn)量的作用。

37、例如在青霉素發(fā)酵中參加苯乙酸或苯乙酰胺可以提高青霉素G的產(chǎn)量，而且使青霉素G的比例提高到99%，假設(shè)不參加前體，青霉素G只占青霉素總量的20%30%。根據(jù)前體的來(lái)源，可將前體分為外源性前體和內(nèi)源性前體。外源性前體是指產(chǎn)生菌不能合成或合成量極少，必須由外源添加到培養(yǎng)基中供給其合成代謝產(chǎn)物，如青霉素G的前體苯乙酸、青霉素V的前體苯氧乙酸。外源性前體是發(fā)酵培養(yǎng)基的組成成分之一。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能56內(nèi)源性前體是指產(chǎn)生菌在細(xì)胞內(nèi)能自身合成的、用來(lái)合成代謝產(chǎn)物的物質(zhì)，如頭孢菌素C生物合成中的-氨基己二酸、半胱氨酸和纈氨酸是內(nèi)源性前體。需要注意的是：有此外源性前體物質(zhì)，如苯乙酸、丙酸等濃度過高會(huì)對(duì)

38、菌體產(chǎn)生毒性，此外，有些產(chǎn)生菌能氧化分解前體，因此在生產(chǎn)中為了減少毒性和提高前體的利用率，補(bǔ)加前體宜采用少量屢次的間歇補(bǔ)加方式或連續(xù)流加的方式。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能57第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能抗生素發(fā)酵常用的前體物質(zhì)抗生素前體物質(zhì)青霉素G苯乙酸或在發(fā)酵中能形成苯乙酸的物質(zhì)，如苯乙基酰胺等青霉素O烯丙基硫基乙酸青霉素V苯氧乙酸放線菌素C3肌氨酸鏈霉素肌醇、精氨酸、甲硫氨酸金霉素氯化物溴四環(huán)素溴化物紅霉素丙酸、丙醇、丙酸鹽、乙酸鹽灰黃霉素氯化物58氨基酸發(fā)酵的前體物質(zhì)氨基酸菌體前體物質(zhì)產(chǎn)量絲氨酸嗜甘油棒狀桿菌甘氨酸1.6 %色氨酸異常漢遜酵母氨茴酸0.8 %色氨酸麥角菌吲哚1.3 %蛋氨酸

39、脫氫極毛桿菌2-羥基4-甲基硫代丁醇1.1 %異亮氨酸粘質(zhì)賽桿菌-氨基丁酸0.8 %異亮氨酸阿氏棒狀桿菌D-蘇氨酸1.5 %蘇氨酸谷氨酸小球菌高絲氨酸2.0 %第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能59誘導(dǎo)物一般是指一些特殊的小分子物質(zhì)，在微生物發(fā)酵過程中添加這些小分子物質(zhì)后，能夠誘導(dǎo)代謝產(chǎn)物的生物合成，從而顯著提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量。根據(jù)誘導(dǎo)物的來(lái)源，可將誘導(dǎo)物分為內(nèi)源性誘導(dǎo)物和外源性誘導(dǎo)物。 第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能60內(nèi)源性誘導(dǎo)物又稱為內(nèi)源性誘導(dǎo)因子或自身調(diào)節(jié)因子，是在微生物的代謝過程中產(chǎn)生的調(diào)節(jié)因子，如鏈霉素的產(chǎn)生菌灰色鏈霉菌的發(fā)酵液中有一種被稱為A因子的物質(zhì)能夠使不產(chǎn)鏈霉素的突變株恢復(fù)產(chǎn)生鏈霉素，

40、其他還有I因子、L因子、Grafe因子等。外源性誘導(dǎo)物又稱為外源性誘導(dǎo)因子，是添加在培養(yǎng)基中的外源性物質(zhì)，如存在于酵母膏中的B因子(3-l-磷酸丁酰-腺苷)，添加B因子可使利福霉素產(chǎn)生菌的生產(chǎn)能力成倍增長(zhǎng)。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能61八. 促進(jìn)劑和抑制劑在發(fā)酵培養(yǎng)基中參加某些微量的化學(xué)物質(zhì)，可促進(jìn)目的代謝產(chǎn)物的合成，這些物質(zhì)被稱為促進(jìn)劑。在四環(huán)素的發(fā)酵培養(yǎng)基中參加硫氰化芐或2-巰基苯并噻唑可控制三羧酸循環(huán)中某些酶的活力，增強(qiáng)戊糖循環(huán)，促進(jìn)四環(huán)素的合成。第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能 促進(jìn)劑 抗生素 促進(jìn)劑 抗生素-吲哚乙酸、-萘乙酸、硫氰酸芐酯 金霉索硫氰化芐、2-巰基苯并噻唑 四環(huán)素甲硫氨酸、

41、亮氨酸 頭孢菌索丙氨酸、異亮氨酸 阿弗米丁色氨酸 麥角甾醇類巴比妥 鏈霉素巴比妥 利福露索巴比妥 加利紅菌素環(huán)糊精 蘭卡霉素苯丙氨酸 圓弧菌素62在發(fā)酵過程中參加某些化學(xué)物質(zhì)會(huì)抑制某些代謝途徑的進(jìn)行，同時(shí)會(huì)使另一代謝途徑活潑，從而獲得人們所需的某種代謝產(chǎn)物，或使正常代謝的中間產(chǎn)物積累起來(lái)，這種物質(zhì)被稱為抑制劑。如在四環(huán)素發(fā)酵時(shí)，參加溴化物可以抑制金霉素的生物合成，而使四環(huán)素的合成加強(qiáng)。在利福霉素B發(fā)酵時(shí)，參加二乙基巴比妥鹽可抑制其他利福霉素的生成。 第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能63第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能促進(jìn)的抗生素被抑制的產(chǎn)物抑制劑鏈霉素甘露糖鏈霉素甘露聚糖去甲基鏈霉素鏈霉素乙硫氨酸四環(huán)素金

42、霉素溴化物、巰基苯并噻唑、硫脲嘧啶、硫脲去甲基金霉素金霉素磺胺化合物、乙硫氨酸頭孢菌素C頭孢菌素NL-蛋氨酸利福霉素B其他利福霉素巴比妥藥物抗生素生產(chǎn)中應(yīng)用的促進(jìn)劑或抑制劑649、 消泡劑工業(yè)發(fā)酵中常用一些消泡劑消除發(fā)酵中產(chǎn)生的泡沫，防止逃液和染菌，保證生產(chǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。常用的消泡劑有植物油脂、動(dòng)物油脂和一些化學(xué)合成的高分子化合物。(見第八章)第一節(jié) 培養(yǎng)基的成分及功能65第二節(jié) 培養(yǎng)基的種類培養(yǎng)基的分類依據(jù)很多，可以根據(jù) 培養(yǎng)基組成成分的純度、 培養(yǎng)基物理狀態(tài)、 培養(yǎng)基用途 等進(jìn)行分類。 66問題微生物的培養(yǎng)基根據(jù)組成成分、狀態(tài)、用途分為哪些類別？每種類別特點(diǎn)是什么？用途是什么？67第二節(jié) 培

43、養(yǎng)基的種類一、按組成成分的純度(1) 合成培養(yǎng)基：是用化學(xué)成清楚確、穩(wěn)定的物質(zhì)配制的培養(yǎng)基。特點(diǎn) 所用物質(zhì)化學(xué)成清楚確、穩(wěn)定; 重復(fù)性好; 營(yíng)養(yǎng)單一; 價(jià)格較高；適用于菌種根本代謝和過程的物質(zhì)變化等科學(xué)研究工作，如做有關(guān)營(yíng)養(yǎng)、代謝、分類鑒定、生物測(cè)定及選育菌種、遺傳分析等定量研究工作；在生產(chǎn)某些菌苗和疫苗的過程中，為了防止異源雜蛋白質(zhì)等摻入，常用合成培養(yǎng)基。復(fù)合培養(yǎng)基(天然培養(yǎng)基)合成培養(yǎng)基不適于大規(guī)模生產(chǎn)68第二節(jié) 培養(yǎng)基的種類(2)復(fù)合培養(yǎng)基(天然培養(yǎng)基) ：天然培養(yǎng)基是由化學(xué)成分不清楚或化學(xué)成分不恒定的天然有機(jī)物組成的培養(yǎng)基。這是大規(guī)模工業(yè)發(fā)酵中使用最普遍的培養(yǎng)基。原料：動(dòng)、植物組織或微

44、生物的浸出物、水解液等。 如牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、麥芽汁、玉米漿、黃豆餅粉、淀粉水解液、糖蜜優(yōu)點(diǎn)： 原料來(lái)源豐富，價(jià)格低廉；營(yíng)養(yǎng)豐富、組分復(fù)雜，一般不需要另外添加微量元素、維生素等物質(zhì)，有利于微生物的生長(zhǎng)繁殖和目的產(chǎn)物的合成。缺點(diǎn)：每批原料的質(zhì)量有差異，假設(shè)對(duì)原料不加以控制會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)的穩(wěn)定性。69第二節(jié) 培養(yǎng)基的種類二、按狀態(tài)分類液體培養(yǎng)基：水占80%90% ，其中含有可溶性的或不溶性的組分，呈液態(tài)。是發(fā)酵工業(yè)大規(guī)模使用的培養(yǎng)基，如培養(yǎng)種子和發(fā)酵用培養(yǎng)基，在培養(yǎng)過程中，通過振蕩或攪拌不但可以使培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分布均勻，而且可以增加培養(yǎng)基的通氣量，有利于氧的傳遞。在微生物生理代謝研究、菌種

45、鑒定中，也常用液體培養(yǎng)基。根據(jù)微生物對(duì)氧的要求情況，分別作靜止或通風(fēng)攪拌培養(yǎng)。液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基70第二節(jié) 培養(yǎng)基的種類固體培養(yǎng)基：固化培養(yǎng)基：在液體培養(yǎng)基中參加一定量的凝固劑配成的培養(yǎng)基，常用的凝固劑是瓊脂，加量2%左右。形式：試管斜面、茄形瓶斜面、培養(yǎng)皿平板等。適用于菌種和孢子的培養(yǎng)和保存，以及菌種的別離、菌落特征的觀察、活菌計(jì)數(shù)和菌種鑒定。天然固體培養(yǎng)基：由天然固態(tài)基質(zhì)(麩皮、大米、小米、木屑、禾殼)加少量水配置而成。用于孢子培養(yǎng)；藥用、食用菌的固體發(fā)酵生產(chǎn)。固化培養(yǎng)基天然固體培養(yǎng)基71第二節(jié) 培養(yǎng)基的種類半固體培養(yǎng)基：液體培養(yǎng)基中參加少量(0.5%左右 )的瓊脂，培養(yǎng)基呈

46、半固體狀態(tài)。主要用于鑒定細(xì)菌、觀察細(xì)菌運(yùn)動(dòng)特征及噬菌體的效價(jià)測(cè)定等；厭氧菌培養(yǎng)、保藏也用。72第二節(jié) 培養(yǎng)基的種類三、按用途分類科學(xué)研究 發(fā)酵生產(chǎn)根底培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基原生質(zhì)體再生培養(yǎng)基生物效價(jià)檢測(cè)培養(yǎng)基鑒定培養(yǎng)基別離純化培養(yǎng)基 孢子培養(yǎng)基 種子培養(yǎng)基 發(fā)酵培養(yǎng)基 補(bǔ)料培養(yǎng)基加富性抑制性73第二節(jié) 培養(yǎng)基的種類(1)孢子培養(yǎng)基：供菌種繁殖孢子用的培養(yǎng)基。根本要求：能使菌體迅速發(fā)芽生長(zhǎng)，產(chǎn)生大量的優(yōu)質(zhì)孢子，且不易引起菌種發(fā)生變異。不同菌種的孢子培養(yǎng)基是不相同的，產(chǎn)黃青霉和金色鏈霉菌用的分別是小米培養(yǎng)基和麩皮培養(yǎng)基；球狀青霉用大米培養(yǎng)基；灰色鏈霉菌用豌豆浸液、葡萄糖、氯化鈉、蛋白胨瓊脂培養(yǎng)

47、基。對(duì)于一定的菌種，采用什么樣的孢子培養(yǎng)基最適宜，需要通過大量的實(shí)驗(yàn)和長(zhǎng)期的摸索來(lái)確定。74第二節(jié) 培養(yǎng)基的種類孢子培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)要求：營(yíng)養(yǎng)不要太豐富，碳源和氮源(特別是有機(jī)氮源)的濃度要低，否那么不易產(chǎn)孢子。如灰色鏈霉菌在葡萄糖-硝酸鹽的合成培養(yǎng)基上都能很好地生長(zhǎng)和產(chǎn)生孢子，但假設(shè)參加0.5%酵母膏或酪蛋白后，就只長(zhǎng)菌體而不產(chǎn)孢子。所用無(wú)機(jī)鹽的濃度要適量，否那么會(huì)影響孢子數(shù)量和孢子質(zhì)量。培養(yǎng)基的pH和濕度要適宜，否那么孢子的生長(zhǎng)量會(huì)受到影響，如培養(yǎng)青霉菌孢子的大米培養(yǎng)基，其水分需控制在20%25%。75第二節(jié) 培養(yǎng)基的種類(2)種子培養(yǎng)基是供孢子發(fā)芽、生長(zhǎng)和大量繁殖菌(絲)體的培養(yǎng)基。一般指的

48、是種子罐的培養(yǎng)基和搖瓶種子的培養(yǎng)基，其作用是進(jìn)行種子的擴(kuò)大培養(yǎng)，增加細(xì)胞數(shù)目，使菌體長(zhǎng)成年輕、代謝旺盛、活力高的種子。配制種子培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)考慮的是：營(yíng)養(yǎng)成分要比較豐富和完圈，含容易被利用的碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽和維生素等。氮源和維生素的含量要高些，氮源一般既含有機(jī)氮源又含無(wú)機(jī)氮源，因?yàn)樘烊挥袡C(jī)氮源中的氨基酸能刺激孢子萌發(fā)，無(wú)機(jī)氮源有利于菌絲體的生長(zhǎng)。76第二節(jié) 培養(yǎng)基的種類培養(yǎng)基的組成能維持pH在一定范圍內(nèi)，以保證菌體生長(zhǎng)時(shí)的酶活力。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的總濃度以略稀薄為宜，以保持一定的溶解氧水平，有利于大量菌體的生長(zhǎng)繁殖。最后一級(jí)種子培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分要盡可能接近發(fā)酵培養(yǎng)基的成分，使種子進(jìn)人發(fā)酵培養(yǎng)基后能迅速適

49、應(yīng)，快速生長(zhǎng) 。77第二節(jié) 培養(yǎng)基的種類(3)發(fā)酵培養(yǎng)基是供菌種在進(jìn)一步的生長(zhǎng)繁殖后生物合成目的產(chǎn)物用的培養(yǎng)基。它除了要使種子轉(zhuǎn)接后能迅速生長(zhǎng)到達(dá)一定的菌絲濃度，更要使菌體迅速合成所需的目的產(chǎn)物。對(duì)發(fā)酵培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)要求是：營(yíng)養(yǎng)成分要適當(dāng)豐富和完全，既有利于菌絲的生長(zhǎng)繁殖又不導(dǎo)致菌體過量繁殖，而抑制了目的產(chǎn)物的合成；培養(yǎng)基pH穩(wěn)定地維持在目的產(chǎn)物合成的最適pH范圍；根據(jù)目的產(chǎn)物生物合成的特點(diǎn)，添加特定的元素、前體、誘導(dǎo)物和促進(jìn)劑等對(duì)產(chǎn)物合成有利的物質(zhì)；控制原料的質(zhì)量，防止原料波動(dòng)對(duì)生產(chǎn)造成的影響。78第二節(jié) 培養(yǎng)基的種類(4)補(bǔ)料培養(yǎng)基在發(fā)酵過程中，當(dāng)微生物對(duì)碳源、氮源進(jìn)行利用，使培養(yǎng)基質(zhì)的濃度

50、降低不能滿足菌體生長(zhǎng)繁殖和合成代謝產(chǎn)物的需要時(shí)，常采用補(bǔ)料的方法。在補(bǔ)料分批發(fā)酵過程中，間歇或連續(xù)補(bǔ)加的、含有一種或多種培養(yǎng)基成分的新鮮料液稱為補(bǔ)料培養(yǎng)基。補(bǔ)料培養(yǎng)基可以是單一成分，在發(fā)酵過程中各自獨(dú)立控制參加，也可以按一定比例配制成復(fù)合補(bǔ)料培養(yǎng)基。應(yīng)用補(bǔ)料工藝，可穩(wěn)定發(fā)酵工藝條件，有利于產(chǎn)生菌的生長(zhǎng)和代謝，延長(zhǎng)發(fā)酵周期，提高生產(chǎn)水平。79第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與篩選問題來(lái)了！領(lǐng)導(dǎo)交給你一個(gè)菌株，讓你拿出一個(gè)對(duì)該菌株最好的培養(yǎng)基配方，你如何做？80一、培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)培養(yǎng)基設(shè)計(jì)貫穿于發(fā)酵工藝研究的各個(gè)階段?無(wú)論是在微生物發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)室研究階段、中試放大階段還是在發(fā)酵生產(chǎn)階段，都要對(duì)發(fā)酵培養(yǎng)基的組成進(jìn)行

51、設(shè)計(jì)。從理論上講，微生物的營(yíng)養(yǎng)需求和細(xì)胞生長(zhǎng)及產(chǎn)物合成之間存存著化學(xué)平衡，即： 碳源+氮源+其他營(yíng)養(yǎng)需求細(xì)胞+產(chǎn)物+CO2+H2O+熱量設(shè)計(jì)發(fā)酵培養(yǎng)基的組成，就是使其營(yíng)養(yǎng)成分滿足生成一定數(shù)量菌體細(xì)胞的需求；滿足生產(chǎn)一定量代謝產(chǎn)物的需求；滿足維持菌體生命活動(dòng)提供能量的需求。第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與優(yōu)化81根據(jù)以上方程式，可以推算滿足菌體細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖和合成代謝產(chǎn)物的元素需求量嗎？不能！由于不同產(chǎn)生菌生理特性的差異、代謝產(chǎn)物合成途徑(特別是次級(jí)代謝產(chǎn)物合成途徑)的復(fù)雜性、天然原材料營(yíng)養(yǎng)成分和雜質(zhì)的不穩(wěn)定性、滅菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的破壞等原因，目前還不能完全從生化反響來(lái)推斷和計(jì)算出適合某一菌種的培養(yǎng)基配方。第三

52、節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與優(yōu)化82設(shè)計(jì)一個(gè)適宜的培養(yǎng)基需要大量而細(xì)致的工作。一般來(lái)說，需要根據(jù)生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)等學(xué)科的根本理論，在參照前人所使用的較適合某一類菌種的經(jīng)驗(yàn)配方的根底上，選用價(jià)格低廉的培養(yǎng)基原料，最大程度滿足菌體生長(zhǎng)繁殖和合成代謝產(chǎn)物的需要。設(shè)計(jì)培養(yǎng)基主要包括以下幾個(gè)步驟。第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與優(yōu)化83(一)確定培養(yǎng)基的根本組成根據(jù)微生物的特性和培養(yǎng)目的，考慮碳源和氮源的種類，注意速效碳(氮)源和遲效碳(氮)源的相互配合。要防止某些培養(yǎng)基成分對(duì)代謝產(chǎn)物合成可能存在的阻遏或抑制作用。要注意生理酸性物質(zhì)和生理堿性物質(zhì)，以及pH緩沖劑的參加和搭配。對(duì)于不能合成自身生長(zhǎng)所需要的生長(zhǎng)因

53、子的菌種，要選用含有生長(zhǎng)因子的復(fù)合培養(yǎng)基或在培養(yǎng)基中添加生長(zhǎng)因子。還要考慮菌種在代謝產(chǎn)物合成中對(duì)特殊成分如前體、促進(jìn)劑等的需要。要考慮原材料對(duì)泡沫形成的影響、原材料來(lái)源的穩(wěn)定性和長(zhǎng)期供給情況，以及原材料彼此之間不能發(fā)生化學(xué)反響。第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與優(yōu)化84(二)確定培養(yǎng)基成分的根本配比和濃度1碳源和氮源的濃度和比例對(duì)于孢子培養(yǎng)基來(lái)說，營(yíng)養(yǎng)不能太豐富(特別是有機(jī)氮源)，否那么不利產(chǎn)孢子；對(duì)于發(fā)酵培養(yǎng)基來(lái)說既要利于菌體的生長(zhǎng)，又能充分發(fā)揮菌種合成代謝產(chǎn)物的能力。碳源與氮源的比例是一個(gè)影響發(fā)酵水平的重要的因素。因?yàn)樘荚醇茸鳛樘技軈⑴c菌體和產(chǎn)物合成又作為生命活動(dòng)的能源，所以一般情況下，碳源用量要比氮

54、源用量高。應(yīng)該指出的是：碳氮比也隨碳源和氮源的種類以及通氣攪拌等條件而異，因此很難確定一個(gè)統(tǒng)一的比值。第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與優(yōu)化85碳氮比偏小，菌體生長(zhǎng)旺盛，但易造成菌體提前衰老自溶，影響產(chǎn)物的積累；碳氮比過大，菌體繁殖數(shù)量少，不利于產(chǎn)物的積累。碳氮比適宜，但碳源和氮源濃度偏高，會(huì)導(dǎo)致菌體的大量繁殖，發(fā)酵液黏度增大，影響溶解氧濃度，容易引起菌體的代謝異常，影響產(chǎn)物合成。碳氮比適宜，但碳源和氮源濃度過低，會(huì)影響菌體的繁殖，同樣不利于產(chǎn)物的積累。第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與優(yōu)化86在四環(huán)素發(fā)酵中，當(dāng)發(fā)酵培養(yǎng)基的碳氮比維持在25:1時(shí)，四環(huán)素產(chǎn)量較高。除此以外，對(duì)于一些快速利用的碳源和氮源，要防止?jié)舛冗^高

55、導(dǎo)致的分解產(chǎn)物阻遏作用。如葡萄糖濃度過高會(huì)加快菌種的呼吸，使培養(yǎng)基中的溶解氧不能滿足菌體生長(zhǎng)的需要，葡萄糖分解代謝進(jìn)入不完全氧化途徑，一些酸性中間代謝產(chǎn)物會(huì)累積在菌體或培養(yǎng)基中，使pH降低，影響某些酶的活性，從而抑制微生物的生長(zhǎng)和產(chǎn)物的合成。第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與優(yōu)化872生理酸性物質(zhì)和生理堿性物質(zhì)的比例生理酸性物質(zhì)和生理堿性物質(zhì)的用量也要適當(dāng)，否那么會(huì)引起發(fā)酵過程中發(fā)酵液的pH大幅度波動(dòng)，影響菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物的合成。因此，要根據(jù)菌種在現(xiàn)有工藝和設(shè)備條件，生長(zhǎng)和合成產(chǎn)物時(shí)pH的變化情況最適pH的控制范圍(一般霉菌和酵母菌比較適于微酸性環(huán)境，放線菌和細(xì)菌適于中性或微堿性環(huán)境) 綜合考慮生理酸堿物質(zhì)

56、及其用量，從而保證在整個(gè)發(fā)酵過程中pH都能維持在最正確狀態(tài)。第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與優(yōu)化883無(wú)機(jī)鹽濃度孢子培養(yǎng)基中無(wú)機(jī)鹽濃度會(huì)影響孢子數(shù)量和孢子顏色。發(fā)酵培養(yǎng)基中高濃度磷酸鹽抑制次級(jí)代謝產(chǎn)物的生物合成。4其他培養(yǎng)基成分的濃度對(duì)于培養(yǎng)基中每一個(gè)成分，都應(yīng)考慮其濃度對(duì)菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成的影響。第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與優(yōu)化89二、培養(yǎng)基的篩選設(shè)計(jì)后的培養(yǎng)基要通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行篩選驗(yàn)證。大量的培養(yǎng)基篩選，一般采用搖瓶發(fā)酵的方法，這種方法篩選效率高，可在短時(shí)間內(nèi)從大量的不同組成的培養(yǎng)基中篩選到較好的培養(yǎng)基組成。但搖瓶的發(fā)酵條件與罐上的發(fā)酵條件還有較大的不同，故由搖瓶篩選出的培養(yǎng)基，還要通過實(shí)驗(yàn)發(fā)酵罐的驗(yàn)證，并經(jīng)

57、過逐級(jí)放大實(shí)驗(yàn)和培養(yǎng)基成分的調(diào)整才能成為生產(chǎn)用的培養(yǎng)基。第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與優(yōu)化90培養(yǎng)基篩選可以采用單因子試驗(yàn)法。單因子試驗(yàn)是逐個(gè)改變發(fā)酵培養(yǎng)基中某一營(yíng)養(yǎng)成分的種類或濃度，分析比較產(chǎn)生菌的菌體生長(zhǎng)情況、碳氮代謝規(guī)律、pH變化、產(chǎn)物合成速率等數(shù)據(jù)，從中確定應(yīng)采用的原材料品種和濃度。單因了試驗(yàn)法工作量大，篩選效率低，需要時(shí)間長(zhǎng)，故一般在考察少量因素時(shí)使用。例如考察某個(gè)發(fā)酵培養(yǎng)基中4個(gè)組分、3個(gè)濃度的試驗(yàn)，采用單因子試驗(yàn)法，需做444=64次試驗(yàn)，如每次試驗(yàn)需要7d，需要一年半時(shí)間才能獲得試驗(yàn)結(jié)果。第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與優(yōu)化91培養(yǎng)基篩選還可采用正交試驗(yàn)和均勻設(shè)計(jì)等數(shù)學(xué)方法。采用正交試驗(yàn)和均勻設(shè)

58、計(jì)等方法可以大大加速實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。采用正交試驗(yàn)表L9(34)，只需9次實(shí)驗(yàn)就選出最正確的發(fā)酵培養(yǎng)基配方。第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與優(yōu)化 因素實(shí)驗(yàn)號(hào) 1234111112122231333421235223162312731328321393321L9(34)92正交試驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)不儀表現(xiàn)在試驗(yàn)的設(shè)計(jì)上，更表現(xiàn)存對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的處理上。它能分析推斷優(yōu)化培養(yǎng)基的組分和濃度，還可以考察各因子之間的交互作用。正交實(shí)驗(yàn)步驟：1) 確定試驗(yàn)因素及水平數(shù); 2) 選用適宜的正交表; 3) 列出試驗(yàn)方案及試驗(yàn)結(jié)果; 4) 對(duì)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析，包括極差 分析和方差分析; 5) 確定最優(yōu)或較優(yōu)因素水平組合。第三節(jié) 培

59、養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與優(yōu)化93均勻試驗(yàn)設(shè)汁法具有試驗(yàn)點(diǎn)均勻分散特點(diǎn)，其試驗(yàn)組數(shù)與因素的水平數(shù)相同，試驗(yàn)結(jié)果的分析可以通過計(jì)算機(jī)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸系統(tǒng)處理，求得回歸方程式，通過此方程式來(lái)定量預(yù)測(cè)最優(yōu)的條件和最優(yōu)的結(jié)果。第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與優(yōu)化94在篩選培養(yǎng)基中，最后應(yīng)綜合考慮各因素的影響以及本錢因素，得到一個(gè)比較適合該菌種的培養(yǎng)基配方。培養(yǎng)基中原材料質(zhì)量的穩(wěn)定性是獲得連續(xù)、高產(chǎn)的關(guān)鍵。在工業(yè)化的發(fā)酵生產(chǎn)中，所有的培養(yǎng)基成分要建立和執(zhí)行嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。特別是對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品來(lái)源的(如花生餅粉、魚粉、蛋白胨等)有機(jī)氮源，應(yīng)特別注意原料的來(lái)源、加工方法和有效成分的含量，假設(shè)原料來(lái)源發(fā)生變化，應(yīng)先進(jìn)行試驗(yàn)，正式投

60、人生產(chǎn)后一般不得隨意更換原料。第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與優(yōu)化95第四節(jié) 影響培養(yǎng)基質(zhì)量的因素 問題？ 哪些因素影響培養(yǎng)基的質(zhì)量？ 如何克服不利因素的影響？96第四節(jié) 影響培養(yǎng)基質(zhì)量的因素 在工業(yè)發(fā)酵中，常出現(xiàn)菌種生長(zhǎng)和代謝異常、生產(chǎn)水平大幅度波動(dòng)等現(xiàn)象。產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因有很多，如產(chǎn)生菌的不穩(wěn)定、種子質(zhì)量波動(dòng)、發(fā)酵工藝條件控制不嚴(yán)格等，而培養(yǎng)基質(zhì)量是一個(gè)重要的影響因素。影響培養(yǎng)基質(zhì)量變化的因素也較多，主要有原材料質(zhì)量、水質(zhì)、培養(yǎng)基的滅菌和黏度等。97第四節(jié) 影響培養(yǎng)基質(zhì)量的因素 一、原材料質(zhì)量有機(jī)氮源是影響培養(yǎng)基質(zhì)量的主要因素之一。工業(yè)發(fā)酵中使用的培養(yǎng)基絕大多數(shù)是由一些農(nóng)副產(chǎn)品組成，所用的原材料成