发酵培养基的营养成分及来源

发酵培养基是人们提供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物所需要的按一定比例配制的多种营养物质的混合物。而种子培养基是供孢子发芽、生长和菌体繁殖用的培养基。微生物需要从培养基中不断吸收营养成分,加以利用,从中获得能量,合成新细胞。这些营养成分主要包括:碳源、氮源、无机盐、生长因子及水等五大类物质。 碳源物质在微生物细胞内经过一系列复杂的化学变化后成为微生物自身的细胞物质,如蛋白质、脂质、核酸等,碳可占到细胞干重的50%左右。此外,绝大多数碳源又为微生物维持生命活动提供能源。所以,碳源物质是组成种子培养基的主要成分之一。可作为种子培养基碳源的物质主要有葡萄糖、糊精等。 氮源为微生物生长提供氮素来源。氮素是构成菌体细胞结构,如蛋白质、核酸等物质的重要元素之一。同时,在碳源不足的情况下,氮源可以作为某些厌氧微生物在厌氧条件下的能量来源。所以,氮源物质也是组成培养基的主要成分之一。可作为种子培养基氯源的物质有尿素、乐米浆、蛋白胨等,通常无机氮源和有机氮源联合使用,既保证了营养丰富也保证了可被菌体迅速吸收利用。 无机盐类是微生物生命活动所不可缺少的物质,主要功能是:构成菌体的成分,作为酶的组成部分或维持酶的活性,调节渗透压、pH、氧化还原电位等。这些物质一般在较低浓度时时细胞的生长和产物合成有促进作用,而在离浓度时常表现出明显的抑制作用。一般它们在各种培养基原料中已有足够含量,无须再加,但是不同的菌种及同一菌种的不同生长阶段对各种无机盐类的需求也不同,必须根据具体情况予以控制。 生长因子是一类对微生物正常代谢必不可少的微量的有机物。其主要功能是构成辅酶的组成部分,促进生命活动进行,如生物素、硫胺素、对氨基苯甲酸、肌醇等。各种微生物与生长因子的关系可以分为:生长因子自养型、生长因子异养型、生长因子过量合成型。对于生长因子异养型微生物,其种子培养基中必须添加生长因子,它才能正常生长和繁殖。能提供生长因子的物质多是些天然产物,如酵母膏、玉米浆、麦芽汁等。 水占了细胞重量的绝大部分,是微生物生长所必需的。同时水也是良好的溶剂,微生物所需的营养物及代谢产物必须溶解于水中,才能通过细胞膜而被吸收或排m。体内各种牛化反应,也必须在水溶液中方能进行。所以水的质量对微生物的生长繁殖极为重要,要注意水质对种子培养及发酵的影响。 本文参考《发酵工程原理及技术》一书。
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