《充滿魅力的書(shū)畫(huà)和戲曲藝術(shù)》公開(kāi)課課件1

第三章微生物所需的培養(yǎng)基第三章微生物所需的培養(yǎng)基生物體本身是由醣類、脂肪、蛋白質(zhì)、水、礦物質(zhì)等等成份所構(gòu)成的有機(jī)生命體

培養(yǎng)基(medium)就是微生物所攝取的食物

----從廣義上而言，是指可供微生物細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖所需的一組營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與原料。同時(shí)其也為微生物培養(yǎng)提供其他所必須的條件。發(fā)酵培養(yǎng)基的基本作用在於滿足菌體的生長(zhǎng)，促進(jìn)產(chǎn)物的形成。

長(zhǎng)有菌落（橙色）的瓊脂平板生物體本身是由醣類、脂肪、蛋白質(zhì)、水、礦物質(zhì)等等成份所構(gòu)成的3-1 培養(yǎng)基的種類與型態(tài)基本要求:培養(yǎng)基能夠滿足產(chǎn)物最經(jīng)濟(jì)的合成。發(fā)酵後所形成的副產(chǎn)物儘可能的少。培養(yǎng)基的原料應(yīng)因地制宜，價(jià)格低廉；且性能穩(wěn)定，資源豐富，便於採(cǎi)購(gòu)運(yùn)輸，適合大規(guī)模儲(chǔ)藏，能保證生產(chǎn)上的供應(yīng)。所選用的培養(yǎng)基應(yīng)能滿足總體工藝的要求，如不應(yīng)該影響通氣、提取、純化及廢物處理等。培養(yǎng)基可分為天然培養(yǎng)基和人工培養(yǎng)基

以培養(yǎng)基的型態(tài)來(lái)區(qū)分固態(tài)培養(yǎng)基與液態(tài)培養(yǎng)基

3-1 培養(yǎng)基的種類與型態(tài)基本要求:純度合成培養(yǎng)基:是指原料其化學(xué)成分明確、穩(wěn)定的培養(yǎng)基。適合於研究菌種基本代謝和過(guò)程的物質(zhì)變化規(guī)律，但是培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)單一，價(jià)格較高，不適合用於大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。天然培養(yǎng)基:這一類培養(yǎng)基採(cǎi)用天然的原料，所以其原料來(lái)源豐富(大多為農(nóng)副產(chǎn)品)、價(jià)格低廉、適於工業(yè)。然而原料質(zhì)量等方面不加控制會(huì)影響生產(chǎn)的穩(wěn)定性。狀態(tài)固體培養(yǎng)基:適合於菌種和孢子的培養(yǎng)和保存，也廣泛應(yīng)用於有子實(shí)體的真菌類，如香菇、白木耳等的生產(chǎn)。半固體培養(yǎng)基:在配好的液體培養(yǎng)基中加入少量的瓊脂，一般用量為0.5%～0.8%，主要用於微生物的鑒定。液體培養(yǎng)基:80%～90%是水，其中配有可溶性的或不溶性的營(yíng)養(yǎng)成分，是發(fā)酵工業(yè)大規(guī)模使用的培養(yǎng)基。純度3-2 培養(yǎng)基的用途與成份一、碳源:提供微生物菌種的生長(zhǎng)繁殖所需的能源和合成菌體所必需的成分，同時(shí)提供合成目的產(chǎn)物所必須的碳成分。工業(yè)上常用：葡萄糖、糖蜜（製糖生產(chǎn)時(shí)的結(jié)晶母液）、澱粉等。碳源的培養(yǎng)基是單醣、雙醣與多醣等醣類

1. 醣類醣類主要是碳水化合物所組成的聚合物

3-2 培養(yǎng)基的用途與成份一、碳源:提供微生物菌種的生長(zhǎng)2. 單醣(mono-saccharide):化學(xué)式為

3. 雙醣(di-saccharide)雙醣的化學(xué)式為

4. 多醣(polysaccharide)多醣碳源主要是以澱粉、糊精為主

澱粉主要是取自於植物所生產(chǎn)的長(zhǎng)鏈碳水化合物5. 糊精(dextrin)糊精是降解長(zhǎng)鏈澱粉之後所產(chǎn)生的短鏈碳水化合物

2. 單醣(mono-saccharide):二、氮源:主要用於構(gòu)成菌體細(xì)胞物質(zhì)（胺基酸，蛋白質(zhì)、核酸等）和含氮代謝物。有機(jī)氮源和無(wú)機(jī)氮源應(yīng)當(dāng)混合使用，在發(fā)酵早期應(yīng)使用容易利用易同化的氮源，即無(wú)機(jī)氮源；到了中期，菌體的代謝酶系已形成，則利用蛋白質(zhì)。1.有機(jī)氮源:尿素(urea)、動(dòng)、植物蛋白除提供氮源外，有些有機(jī)氮源還提供大量的無(wú)機(jī)鹽及生長(zhǎng)因子。

無(wú)機(jī)鹽與微量元素:這類物質(zhì)的作用各不相同，主要在碳氮源上以鹽形式為補(bǔ)充。10元素:碳,氫,氧,氮,磷,鉀,硫,鈣,鎂微量元素:硼,錳,鋅,鉬,鈷,碘,銅,等二、氮源:主要用於構(gòu)成菌體細(xì)胞物質(zhì)（胺基酸，蛋白質(zhì)、核酸生長(zhǎng)因子:從廣義上講，凡是微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量的有機(jī)物質(zhì)，如胺基酸、嘌呤、嘧啶、維生素等均稱生長(zhǎng)因子。如以糖質(zhì)原料為碳源的谷氨酸生產(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。有機(jī)氮源是這些生長(zhǎng)因子的重要來(lái)源，多數(shù)有機(jī)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(zhǎng)不可缺少的生長(zhǎng)因子。2.無(wú)機(jī)氮源:分為銨鹽(

NH4+)和硝酸鹽(

NO3-)兩種。

無(wú)機(jī)氮源被菌體作為氮源利用後，培養(yǎng)液中就留下了酸性或鹼性物質(zhì)，這種經(jīng)微生物生理作用（代謝）後能形成酸性物質(zhì)的無(wú)機(jī)氮源叫生理酸性物質(zhì)，如硫酸銨。若菌體代謝後能產(chǎn)生鹼性物質(zhì)的則此種無(wú)機(jī)氮源稱為生理鹼性物質(zhì)，如硝酸鈉。正確使用生理酸鹼性物質(zhì)，對(duì)穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)酵過(guò)程的pH有積極作用。生長(zhǎng)因子:從廣義上講，凡是微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量的有機(jī)物質(zhì)三、無(wú)機(jī)鹽和微量元素1.磷(P)一般常以磷酸根(

)的方式存在於培養(yǎng)基中

2.硫(S)以硫酸根(

)的形式添加到到培養(yǎng)基中讓微生物利用

三、無(wú)機(jī)鹽和微量元素3.金屬離子

鈉、鉀等離子的功能在於調(diào)節(jié)微生物的滲透壓

鈣離子則與調(diào)節(jié)酸、鹼度質(zhì)有關(guān)

鎂離子是某些酶的輔酵素或活性基(activesite)

鐵離子是生物細(xì)胞行呼吸作用時(shí)

3.金屬離子四、其他添加物1. 前驅(qū)物(precursor):Ex:動(dòng)物體能夠利用簡(jiǎn)單的前驅(qū)物(precursor)，如醋酸鹽(acetate)，合成含20甚至22個(gè)碳原子的長(zhǎng)碳鏈的飽和脂肪酸。雖然蝦類和其他動(dòng)物都能利用酵素將這些飽和脂肪酸轉(zhuǎn)化為含有一個(gè)不飽和鍵(singledoublebond)的形式，然而卻無(wú)法製造出含有多個(gè)不飽和鍵的脂肪酸。含多個(gè)不飽和鍵的脂肪酸或多不飽和脂肪酸(polyunsaturatedfattyacids，PUFAs)在形成及維持細(xì)胞膜的作用上非常重要，而且它也是重要的調(diào)節(jié)性賀爾蒙(regulatoryhormones)之前驅(qū)物。四、其他添加物2. 消泡劑

硅油消泡劑以聚甲基硅氧烷為活性組份，經(jīng)合成配制成非離子性乳液型消泡劑。消泡劑是在加工過(guò)程中降低表面張力，消除泡沫的物質(zhì)。在加工時(shí)，如發(fā)酵、攪拌、煮沸、濃縮等過(guò)程中可產(chǎn)生大量氣泡，影響正常操作的進(jìn)行，必須及時(shí)消除。消泡劑和裝潢用的矽膠（silicone）是類似結(jié)構(gòu)的矽樹(shù)脂。2. 消泡劑

硅油消泡劑以聚甲基硅氧烷為活性組份，經(jīng)合成配制3-3 培養(yǎng)基的成份選擇一、培養(yǎng)基成份的組成與配比

碳源過(guò)量會(huì)抑制生長(zhǎng)，若不足微生物會(huì)提早衰亡

氮源過(guò)多可能引發(fā)氮中毒，過(guò)少若則菌體量會(huì)因?yàn)榈床蛔愠勺懔课⑸飦?lái)量產(chǎn)