微生物培养基

优化方法
均匀实验设计
多因子试验 Plackett-Burman法
生物模型
部分因子设计法
响应面分析法
有机氮源 无机氮源
无机盐及微量元素
微生物在生长繁殖和生产过程中，需要某些无机盐和微量元素如磷、镁、 硫，钾、钠、铁、氯、锰、锌、钻等，以作为其生理活性物质的组成或生理 活性作用的调节物
水
微生物机体的重要组成成分
常用的有机氮源有花生饼粉，黄豆饼粉，棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋 白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟等。 常用的无机氮源有铵盐、硝酸盐和氨水等。
锌、钻、锰、铜等微量元素大部分作为酶的辅基和激活剂
生长因子、前体、产物促进剂和抑制剂
生长因子不是对于所有微生物都必须的，它只是对于某些自己不 能合成这些成分的微生物才是必不可少的营养物。
前体指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合 成过程中结合到产物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化， 但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高
按纯度分类
天然培养基
优点是配制方便、经济、营养丰富，但是，它的化学成分不清 楚或不稳定(受产地、品种、保存加工方法等因素影响)。
半合成培养基
由部分天然材料和部分已知的纯化学药品组成。 特点是配制方便，成本低，微生物生长良好。发酵生产和实验 室中应用的大多数培养基都属于半合成培养基。
固体培养基
固体培养基在科学研究和生产实践中具有很多用途，它可用于 菌种分离、鉴定、菌落计数、检测杂菌、选种、育种、菌种保 藏、抗生素等生物活性物质的效价测定及获取孢子等。在发酵 工业中常用固体培养基进行固体发酵
磷是核酸和蛋白质的必要成分，也是重要的能量传递者——三磷酸腺苷的成分. 镁除了组成某些细胞叶绿素的成分外，并不参与任何细胞物质的组成。 硫存在于细胞的蛋白质中，是含硫氨基酸的组成成分和某些辅酶的活性基 铁是细胞色素、细胞色素氧化酶和过氧化氢酶的成分 氯离子在一般微生物中不具有营养作用，但对一些嗜盐菌来讲是需要的。 钠离子与维持细胞渗透压有关 钙离子能控制细胞透性
碳源 一是为微生物菌种的生长繁殖提供能源和合成菌体所必需的碳成分；二是为合成目的产物提供所需的碳成分。
糖类
是发酵培养基中最广泛应用的碳源，主要有葡萄糖、糖蜜和淀粉糊精等。
油和脂肪
常用的油有豆油、菜油、葵花子油、猪油、鱼油、棉子油等。
有机酸
烃和醇类
氮源 主要用于构建菌体细胞物质（氨基酸、蛋白质、核酸等）和含氮代谢物
培养基的类型
按状态分类
液体培养基
工业上绝大多数发酵都采用液体培养基Hale Waihona Puke Baidu实验室中微生物的生 理、代谢研究和获取大量菌体是也常利用液体培养基。
半固体培养基
半固体培养基有许多特殊的用途，如可以通过穿刺培养观察细 菌的运动能力，进行厌氧菌的培养及菌种保藏等。
微生物培养基
培养基的成分
培养基的设计和优化
发酵培养基
产物促进剂是指那些非细胞生长所必需的营养物，又非前体， 但加入后却能提高产量的添加剂。
菌体的同化能力
碳源和氮源
培养基成分选择的原则
代谢的阻遏和诱导
合适的C：N比 pH的要求
氮源过多，会使菌体生长过于旺盛，pH偏高，不利于代谢产物 的积累；氮源不足，则菌体繁殖量少，从而影响产量。
单次单因子法
正交实验设计
培养基的定义
培养基通常指人工配制的适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。
广义上说，凡是支持微生物生长和繁殖的介质或材料均可作为微生物的培养基。
营养物质应满足微生物的需要
培养基配制的原则
营养物的浓度及配比应恰当 物理化学条件适宜
根据培养的目的 合成培养基
优点是：成分已知、精确、重复性好。但价格较贵，培养的微 生物生长较慢。适用于实验室进行微生物生理、遗传育种及高 产菌种性能的研究。
一般的发酵产物以碳为主要元素，所以，发酵培养基中的碳源含量 往往高于种子培养基。
按用途分类
种子培养基 孢子培养基
一般要求氮源、维生素丰富，原料要精
营养不要太丰富(特别是有机氮源)；所用无机盐的浓度要适 量；要注意培养基的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的 琼脂斜面培养基