发酵培养基的配制原则

(1) 选择合适的pH 各种微生物正常生长均需要有合适pH,一般霉菌和酵母菌比较适于微酸性环境,放线菌和细菌适于中性或微碱性环境。为此,当培养基配制好后,若pH不合适,必须加以调节。另外,一个须注意问题是:高碳氮比的培养基在菌体生长过程中易使pH变低,低碳氯比的培养基在菌体生长过程中易使pH变高。这时可用加酸碱溶液、加缓冲剂、加生理酸碱性盐进行调节,同时以菌体对各种营养成分的利用速度来考虑培养基的组成。 (2)营养物质浓度及配比合适 培养基中营养物质浓度合适时菌体才能生长良好。营养物质浓度过低时不能满足菌体正常生长所需,例如氮源不足,则菌体生长过于缓慢,而培养基中的碳源供应不是时,容易引起菌体衰老和自溶。浓度过高时则可能对菌体生长起抑制作用,例如高浓度糖类物质、无机盐等不仅不能维持和促进菌体的生长,反而起到抑菌或杀菌作用。总体来讲,碳源物质浓度应以略稀薄为宜。另外,培养基中各营养物间浓度配比也直接影响微生物生长繁殖,其中碳氯比( C/N)在发酵工业中尤其重要,不同菌种、不同类型培养基的碳氮比是不同的。 (3) 氧化还原电位的影响 绝大多数微生物来说,培养基的氧化还原电位一般对其生长的影响不大,即适合它们生长的氧化还原电位范围较广。但对于厌氧菌,由于氧的存在对其有毒害作用,因而往往在培养基中加入还原剂以降低氧化还原电位。 在配制培养基时,除应注意以上几条原则外,还要考虑到营养成分的加入顺序,为避免生成沉淀而造成营养成分的损失,加入的顺序一般为先加入缓冲化合物,溶解后加入主要物质,然后加入维生素、氨基酸等生长素类的物质。 (4) 选择适宜的营养物质 虽然所有微生物生长繁殖均需要培养基含有碳源、氮源、无机盐、生长因子、水等,但由于微生物营养类型的复杂性,不同微生物所需要培养基成分不相同。要确定一个合适培养基,需要了解生产用菌种来源、生理生化特性和一般营养要求,根据不同生产菌种的培养条件、生物合成的代谢途径、代谢产物的化学性质等确定培养基。 自养型微生物培养基完全由简单无机物组成,不需要专门加入其他碳源物质,例如培养自养型的氧化硫硫杆菌的培养基。因为自养型微生物能从简单无机物合成自身需要的糖类、脂质、蛋白质、核酸、维生素等复杂有机物。对光能自养型微生物而言,除需要各类营养物质外,还需光照提供能源。 培养异养型微生物需要在培养基中添加有机物,而且不同类型异养型微生物的营养要求差别很大,因此其培养基组成也相差很远。例如培养大肠杆菌的培养基组成比较简单,而培养肠膜明串珠菌需要在培养基中添加多达33种生长因子。 本文参考《发酵工程原理与技术》一书。
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