第四章 发酵培养基的设计_PPT幻灯片

二、设计基本步骤
补料
对碳及氮的代谢予以适当控制，或添加各种养料和前体物质。
不断完善
在生产实践过程中不断调整改进。
第二节 发酵培养基的设计
三、发酵原料转换及意义
节约用粮或以其它原材料代替粮食是当前微生物发酵工业值 得研究的主要课题。
一方面可以从抓发酵的稳定和高产来节粮。 另一个不可忽视的方面是原料的转换，开拓新的原料资源和 微生物资源：野生植物淀粉、野生植物纤维、木屑水解物、石油原料与
同
划
分 鉴别培养基
加富性、抑制性选择培养基
用来将某种或某类微生物从混杂的 微生物群体中分离出来
加有能与目的菌无色代谢产物发生显 色反应的指示剂，只需用肉眼辨别颜 色就能从近似菌落中找出目的菌
伊红美兰乳糖培养基（EMB）
选择培养基举例
在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长； 在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌； 在培养基中加入10％酚可以抑制细菌和霉菌。
同 划
分
用于发酵工业，碳源含量较高。
发酵培养基
价廉易得，有利于下游的分离 提取。
第二节 发酵培养基的设计
一、设计目标
➢ 营养丰富而完备
➢
pH适当而稳定
➢
发酵单位高
➢
成本、单耗低
➢
周期短
➢
产品质量高
第二节 发酵培养基的设计
一、设计原则
“投其所好” 明确目的 是实验室用还是工业大生产用，是种子扩大培养还是生产
温故知新
三级发酵流程
第四章 发酵培养基的设计
第一节 培养基的种类 第二节 发酵培养基的设计 第三节 前体物质、促进剂、抑制剂
第一节 培养基的种类
一、定义
选用各种营养物质，经配制用来培养微生物的基质。
加入特殊营养物，有利于所需微生物 生长或抑制不需要微生物的培养基
按 功
选择培养基
能
不
产品（如石蜡、醋酸、乙醇等）、空气原料（碳酸气）
第三节 前体物质、促进剂、抑制剂
1、自学，概括前体物质的概念 (p33)
在有些氨基酸、核苷酸、抗生素等发酵中添加一些特殊 物质能获得较高的产率，它们在发酵中主要起避免反馈抑制、 作为产物的前身等作用，这些特殊物质称为前体物质。
核酸视频
一、前体物质
二、使用原则
✓加入应适量 ✓可采用间歇分批添加或连续滴加的方法加入
P34 表2-15
二、促进剂
1、概念
在氨基酸、抗生素和酶制剂发酵过程中，可以在发酵培养基 中加进某些对发酵起一定促进作用的物质，称为促进剂。
二、促进剂
2、酶制剂生产
某些诱导物、表面活性剂及其它一些产酶促进剂，可以大大增 加菌体的产酶量。
原理
启动微生物体内的产酶机构。 改进了细胞的渗透性，同时增强了氧的传递速度，改善了
第二节 发酵培养基的设计
二、设计基本步骤 调查研究
菌种来源、生理特性、生物合成途径,产物化学性质、提炼 方法、质量要求等，以便“投其所好”。
二、设计基本步骤
培养基成分的确定
C/N比、重要金属非金属等、复合培养试验
发酵条件的确定
温度、起始pH值、溶解氧、氧化还原电位、渗透压等
查阅文献，借鉴经验，借助单因子试验与复合因子试验（如 正交试验法）等对培养基成分与发酵条件进行优化。
抑制剂实质也是一种促进剂！
课后思考题
培养基种类 发酵培养基设计的原则 发酵培养基设计的基本步骤 代粮发酵主要原料 前体物质、促进剂的概念 促进剂作用原理（以抗生素生产为例）
菌体对氧的有效利用。
二、促进剂
3、抗生素生产
原理
起生长因素作用 推迟菌体自溶 抑制了某些合成其它产物途径而使之向所需产物途径转化 降低了产生菌的呼吸 改变发酵液的物理性质，改善通气效果 与产物结合，防止反馈抑制
三、抑制剂
促进剂促进了产物的生成，那么， 抑制剂是抑制产物的生成吗？
抑制剂抑制了某些合成其 它产物的途径而使之向所 需产物途径转化
Left: Escherichia coli cells. Right: E. coli colonies on EMB Agar.
为种子扩大培养设计的培养基，
营养较丰富，氮源比例较高。
与发酵培养基接近。 按
培 养
种子培养基
目
的
不 孢子培养基
用于孢子萌发，营养充足， 容易吸收利用，抑制因子在 许可范围内（如辛酸）
发酵产物？要求获得菌体还是积累代谢产物，是正常代谢产物 还是异常代谢产物，是为异养菌设计的还是为自养菌设计的？
☆用于培养菌体种子的培养基营养应丰富，氮源含量较高；
☆用于生产代谢产物的发酵培养基氮源一般应比种子培养基低， 若代谢产物是次级代谢产物，要考虑是否加入特殊物质；
☆工业生产发酵培养基，应选择来源广泛、价格低廉的原料。