谈工业发酵各阶段培养基的要求

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引用

氮氮的欢乐 的 谈工业发酵各阶段培养基的要求

工业发酵中利用生产菌发酵得出最终产物是一个逐级放大的过程，各个不同的阶段对于营养成分的要求也各有特点，根据发酵不同阶段的要求，培养基可分为孢子培养基、种子培养基和发酵培养基三种。

孢子培养基孢子培养基是供菌种繁殖孢子的一种常用固体培养基，对这种培养基的要求是能使菌体迅速生长，产生较多优质的孢子，并要求这种培养基不易引起菌种发生变异。所以对孢子培养基的基本配制要求是：第一，营养不要太丰富（特别是有机氮源），否则不易产孢子。如灰色链霉在葡萄糖－硝酸盐－其它盐类的培养基上都能很好地生长和产孢子，但若加入0.5%酵母膏或酪蛋白后，就只长菌丝而不长孢子。第二，所用无机盐的浓度要适量，不然也会影响孢子量和孢子颜色。第三，要注意孢子培养基的pH和湿度。生产上常用的孢子培养基有：麸皮培养基、小米培养基、大米培养基、玉米碎屑培养基和用葡萄糖、蛋白胨、牛肉膏和食盐等配制成的琼脂斜面培养基。大米和小米常用作霉菌孢子培养基，因为它们含氮量少，疏松、表面积大，所以是较好孢子培养基。大米培养基的水分需控制在21%－50%，而曲房空气湿度需控制在90%－100%。


种子培养基种子培养基是供孢子发芽、生长和大量繁殖菌丝体，并使菌体长得粗壮，成为活力强的“种子”。所以种子培养基的营养成分要求比较丰富和完全，氮源和维生素的含量也要高些，但总浓度以略稀薄为好，这样可达到较高的溶解氧，供大量菌体生长繁殖。种子培养基的成分要考虑在微生物代谢过程中能维持稳定的pH，其组成还要根据不同菌种的生理特征而定。一般种子培养基都用营养丰富而完全的天然有机氮源，因为有些氨基酸能刺激孢子发芽。但无机氮源容易利用，有利于菌体迅速生长，所以在种子培养基中常包括有机及无机氮源。最后一级的种子培养基的成分最好能较接近发酵培养基，这样可使种子进入发酵培养基后能迅速适应，快速生长。


发酵培养基发酵培养基是供菌种生长、繁殖和合成产物之用。它既要使种子接种后能迅速生长，达到一定的菌丝浓度，又要使长好的菌体能迅速合成需产物。因此，发酵培养基的组成除有菌体生长所必需的元素和化合物外，还要有产物所需的特定元素、前体和促进剂等。但若因生长和生物合成产物需要的总的碳源、氮源、磷源等的浓度太高，或生长和合成两阶段各需的最佳条件要求不同时，则可考虑培养基用分批补料来加以满足。 根据发酵生产各阶段菌体对营养的需求可以大概看出，孢子阶段培养基要求营养简单少量；种子阶段培养基要求丰富完全，特别是氮与维生素含量要高；发酵阶段培养基要求在足够维持适当生长之余与产物相关联，能提供部分前体、特定成分。安琪酵母公司生产的安琪酵母浸出物采用纯化培养的高蛋白面包酵母，经过自溶酶解、分离、真空浓缩、喷雾干燥等工序精制而成。有安全性好，适用面广；稳定性高，重复性好；营养全面，量化控制；澄清度高，利于提取；颜色浅，营养损失少等诸多优点。富含蛋白质、多肽、氨基酸、核苷酸、维生素、微量元素等营养成分，比例协调，同时采用生物酶解技术，使营养物质高效定向降解，可为菌体生长培养提供全面均衡的营养。除了作为优质的种子阶段培养基氮源外，在发酵阶段同样能为维持菌体茁壮稳定提供充足的营养，尤其是以初体产谢产物为终产物的发酵，