最新培养基及其制备PPT课件.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热怎么这么热”，于是三，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑五成群，聚在大树下，或站着

2、，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑强子，别跑了，快来我给你扇扇了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你你看热的，跑什么？看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国

3、已有三千年多年的历史。取材的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过

4、了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅道，袅提纲提纲 培养基的成分培养基的成分能源物质能源物质 碳源物质碳源物质 氮源物质氮源物质 无机盐无机盐 微量元微量元素和生长因子素和生长因子 水水 前体物质前体物质 促进剂和抑制剂促进剂和抑制剂 淀粉水解糖的制备：淀粉水解糖的制备：酸解法、酶解法、酶酸结合法酸解法、酶解法、酶酸结合法 营养物质的调节营养物质的调节 不同碳源的利用速度不同碳源的利用速度 氮源利用及与碳源利用的关系氮源利用及与碳源利用的关系 碳、氮比例的调节碳、氮比例的调节 前体的控

5、制前体的控制 补料补料 培养基的类型培养基的类型 培养基的优化举例培养基的优化举例培养基的成分培养基的成分 一、能源物质一、能源物质 微生物的一切行为都需要能源微生物的一切行为都需要能源 光能自养微生物：光能光能自养微生物：光能 如：螺旋藻生产单细胞蛋白如：螺旋藻生产单细胞蛋白 化能自养微生物：氢、硫、氨、亚硝酸化能自养微生物：氢、硫、氨、亚硝酸 盐、盐、亚铁盐亚铁盐等无机物等无机物 如：细菌炼铜，铁硫杆菌如：细菌炼铜，铁硫杆菌 异养微生物：碳水化合物、石油、天然异养微生物：碳水化合物、石油、天然 气及石化产品气及石化产品工业菌种绝大多数为化能异养型工业菌种绝大多数为化能异养型二、碳源物质二、

6、碳源物质 碳源物质是培养基主要成分；碳源物质是培养基主要成分； 占细胞干物质的占细胞干物质的50左右，提供能源、碳架、代谢左右，提供能源、碳架、代谢产物。产物。 碳源物质碳源物质 葡萄糖（单）：淀粉加工制备葡萄糖（单）：淀粉加工制备 蔗糖、麦芽糖、乳糖蔗糖、麦芽糖、乳糖 （双）：（双）：糖蜜、乳清糖蜜、乳清 糊精、淀粉：糊精、淀粉： 其他碳源物质：其他碳源物质： 脂类（霉菌、放线菌）：充分通氧脂类（霉菌、放线菌）：充分通氧 有机酸、醇、石油产品：有机酸、醇、石油产品：谷谷 氨氨 酸酸 和和 味味 精精 生生 产产 工工艺艺 就目前的状况而言，发酵工业所用的原料作以淀粉或糖质为主，而许多微生物并

7、不能直接利用淀粉。例如，在以糖质为原料发酵生产氨基酸过程中，几乎所有的氨基酸生产菌都不能直接利用（或只能微弱地利用）淀粉和糊精。同样在酒精发酵过程中，酵母菌也不能直接利用淀粉或糊精，这些淀粉或糊精必须经过水解制成淀粉糖以后才能被酵母菌所利用。此外，在抗生素、有机酸、有机溶剂以及酶制剂发酵过程中，大都也要求对淀粉进行加工处理以提供给微生物可利用的碳源。当然有些微生物能够直接利用淀粉作原料，但这一过程必须在微生物分解出胞外淀粉酶类以后才能进行，过程非常缓慢，致使发酵过程周期过长，实际生产上无法被采用。 玉米淀粉、谷物、马铃薯、木薯淀粉淀粉蓝糊精红糊精无色糊精麦芽糖葡萄糖（C6H10O5)n+nH2

8、O n C6H12O6酸或酶淀粉水解糖的制备淀粉水解糖的制备一、淀粉水解糖的制备方法 葡萄糖值葡萄糖值-DE值值 工业上用DE值（也称葡萄糖值）表示淀粉糖的糖组成。糖化液中的还原糖含量（以葡萄糖计算）占干物质的百分率 还原糖含量DE值 = 100% 干物质含量 用于制备淀粉的原料主要有薯类、玉米、小麦、大米等富含淀粉的农产品。根据原料淀粉的性质及采用的催化剂不同，淀粉水解为葡萄糖的方法有酸解法、酶解法以及酸酶结合法等三种。 1、酸水解法原理、酸水解法原理 淀粉蓝糊精红糊精无色糊精麦芽糖葡萄糖水解过程：水解过程中存在三大化学反应： 复合二糖 复合低聚糖 水解淀粉 葡萄糖 5-羟甲基糖醛 有机酸、

9、有色物质132酶解法是利用专一性很强的淀粉酶及糖化酶将淀粉水解为葡萄糖的方法。酶解法可分为两步：第一步，利用-淀粉酶将淀粉液化；第二步，利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解转化为葡萄糖。生产上这两步分别称为液化和糖化。由于在该过程中淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下进行的。因此酶解法又称为双酶法或多酶法。 2、酶解法、酶解法 缺点酶解法是在酶的作用下进行的，反应条件较温和，不需要耐高温高压或 而酸腐蚀的设备；酶作为催化剂的特点是专一性强，副反应少，故水解糖液纯度高，淀粉转化率高；可在较高的淀粉乳浓度下水解。如酸解法一般使用10-12Bx（含18%-20%淀粉）的淀粉乳，而酶解法可用2023Bx（含

10、34%-40%淀粉）的淀粉乳，并且可以采用粗原料。用酶解法制得的糖液较纯净、颜色浅、无苦味、质量高，有利于糖液的充分利用。 酶解法反应时间较长，设备要求较多，且酶是蛋白质，易引起糖液过滤困难。当然，随着酶制剂生产及应用技术的提高，酶解法制糖将逐渐取代酸解法制糖。 优点3、酸酶结合法、酸酶结合法 酸酶结合法是集中了酸解法和酶解法制糖的优点而采用的生产方法，它又可分为： 酸酶法 酶酸法酶酸结合法之一，酸酶法酶酸结合法之一，酸酶法反应原理：反应原理：淀粉淀粉糊精、低聚糖糊精、低聚糖 葡萄糖葡萄糖优点：优点： 产品质量高，反应时间较短（产品质量高，反应时间较短（ 糊精、低聚糖糊精、低聚糖 葡萄糖葡萄糖

11、优点：优点：反应时间短（反应时间短（2hrs），产品质量较好），产品质量较好对原料要求较低，淀粉乳浓度较高。对原料要求较低，淀粉乳浓度较高。 淀粉酶淀粉酶酸水解酸水解30min30min淀粉水解糖的制备淀粉水解糖的制备三、氮源物质三、氮源物质 氮源物质是培养基的主要成分之一。氮源物质是培养基的主要成分之一。 提供菌体结构物质，能源（少），含氮代谢产物，补充碳源。提供菌体结构物质，能源（少），含氮代谢产物，补充碳源。 有机氮源：有机氮源：豆饼粉、花生饼粉、棉子饼粉、酵豆饼粉、花生饼粉、棉子饼粉、酵 母粉、麦麸、鱼粉、玉米浆、蛋白胨、尿素等。母粉、麦麸、鱼粉、玉米浆、蛋白胨、尿素等。 成分复杂，除

12、含蛋白质、多肽、氨基酸外，还含糖、脂、无成分复杂，除含蛋白质、多肽、氨基酸外，还含糖、脂、无机盐、维生素及其他生长因子，对菌体生长非常有利。机盐、维生素及其他生长因子，对菌体生长非常有利。 无机氮源：无机氮源：氨水、铵盐、硝酸盐氨水、铵盐、硝酸盐 被吸收、利用快，但成分单一，常作辅助氮源。被吸收、利用快，但成分单一，常作辅助氮源。 品种、产地、加工方法对有机氮源质量的品种、产地、加工方法对有机氮源质量的影响影响 黄豆粉：全脂黄豆粉（含油脂黄豆粉：全脂黄豆粉（含油脂18%）、低）、低脂黄豆粉（脂黄豆粉（9%以下）、脱脂黄豆粉（以下）、脱脂黄豆粉（2%以下）以下） 棉籽粉：低温提取油脂后加工品（棉

13、籽粉：低温提取油脂后加工品（pharmamedia）、高温（）、高温（proflo） 玉米浆：玉米淀粉副产物，干玉米浆、液玉米浆：玉米淀粉副产物，干玉米浆、液态玉米浆、（国际知名品牌态玉米浆、（国际知名品牌solulys L）三、氮源物质三、氮源物质三、氮源物质三、氮源物质质量不稳定，引起发酵水平波动质量不稳定，引起发酵水平波动 无机氮源：铵盐、硝酸盐无机氮源：铵盐、硝酸盐 (NH4)SO4 2NH3+H2SO4 NaNO3+4H2 NH3+H2O+NaOH 代谢后产生酸性物质的营养成分叫生理酸代谢后产生酸性物质的营养成分叫生理酸性物质，反之叫生理碱性物质。性物质，反之叫生理碱性物质。 注意溶

14、液注意溶液PH变化。变化。三、氮源物质三、氮源物质四、无机盐和微量元素四、无机盐和微量元素 1) 无机盐无机盐 成为菌体的组分或菌体内酶的调节剂、维成为菌体的组分或菌体内酶的调节剂、维持培养基一定的离子强度。持培养基一定的离子强度。 对微生物的作用呈浓度相关对微生物的作用呈浓度相关 无机磷：无机磷： 菌体、核酸组成成分菌体、核酸组成成分 AMP，ADP，以及，以及ATP合成合成 酶或中间代谢产物的修饰剂酶或中间代谢产物的修饰剂 某些酶的调节剂某些酶的调节剂 有利于糖代谢，菌体生长，但不利于代谢产有利于糖代谢，菌体生长，但不利于代谢产物合成物合成铁离子铁离子 为细胞色素、细胞色素氧化酶和过氧化氢

15、为细胞色素、细胞色素氧化酶和过氧化氢酶的组成成分。酶的组成成分。 一般不必加入。一般不必加入。 在有些品种的发酵中有害，如青霉素、四在有些品种的发酵中有害，如青霉素、四环素、麦迪霉素、柠檬酸、啤酒等。环素、麦迪霉素、柠檬酸、啤酒等。钙离子钙离子 作为微生物体内酶的激活剂，碳酸钙还可以作为控制作为微生物体内酶的激活剂，碳酸钙还可以作为控制发酵液发酵液pHpH的缓冲剂。的缓冲剂。镁离子镁离子 作为微生物体内酶的激活剂。作为微生物体内酶的激活剂。硫硫 为蛋白质的组成成分，有时为某些代谢产物的组成成为蛋白质的组成成分，有时为某些代谢产物的组成成分。分。钠、钾离子钠、钾离子 调节渗透压和微生物细胞的通透

16、性，调节某些酶的催调节渗透压和微生物细胞的通透性，调节某些酶的催化活性。化活性。 2) 微量元素微量元素 锌、钴、锰、铜、硼等锌、钴、锰、铜、硼等 作为酶的辅基或调节剂作为酶的辅基或调节剂 一般而言不必另外加入一般而言不必另外加入l3) 无机盐及微量元素使用注意点无机盐及微量元素使用注意点A. 对于其它渠道有可能带入的过多的某种无机离对于其它渠道有可能带入的过多的某种无机离子和微量元素在发酵过程中必须加以考虑。子和微量元素在发酵过程中必须加以考虑。例：铁离子例：铁离子 青霉素发酵中，铁离子的浓度要小于青霉素发酵中，铁离子的浓度要小于20g/ml20g/ml 发酵罐必须进行表面处理。发酵罐必须进

17、行表面处理。B B、使用时注意盐的形式（、使用时注意盐的形式（pHpH的变化）的变化） 从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。长因子。 在合成培养基中需要补充在合成培养基中需要补充 在复合培养基中一般不须加入在复合培养基中一般不须加入 在某些特定的情况下需要加入一种或数种生长因子在某些特定的情况下需要加入一种或数种生长因子 营养缺陷型菌种，如谷氨酸发酵中使用的菌种为生物素缺陷型营养缺陷型菌种，如谷氨酸发酵中使用的菌种为生物素缺陷型 五、生长因子五、生

18、长因子六、前体物质六、前体物质 前体物质前体物质(Precursor)：最终所需的代谢产最终所需的代谢产物的前身或其结构中的一部分。物的前身或其结构中的一部分。 在生物合成中直接结合到产物分子中，自身结在生物合成中直接结合到产物分子中，自身结构变化不大，能显著提高产量的小分子物质。构变化不大，能显著提高产量的小分子物质。 抗生素抗生素(Antibiotin)发酵中常用的前体物质：发酵中常用的前体物质：抗生素抗生素前前 体体 物物 质质青霉素青霉素苯乙酸（或在发酵中生成苯乙酸的物质）苯乙酸（或在发酵中生成苯乙酸的物质）链霉素链霉素肌醇、精氨酸、甲硫氨酸肌醇、精氨酸、甲硫氨酸红霉素红霉素丙酸、丙醇

19、、丙酸盐、乙酸盐丙酸、丙醇、丙酸盐、乙酸盐青霉素G青霉素V六、前体物质六、前体物质 影响前体物质效力的因素影响前体物质效力的因素 菌种的特性菌种的特性 前体物质的投入量前体物质的投入量(Inoculation concentration) 前体物质的毒性前体物质的毒性(Toxicity)苯乙酸用量（）苯乙酸用量（）青霉素产量（单位青霉素产量（单位/ml)青霉素比例（）青霉素比例（）0.157.30.273.00.390.60.495.6七、七、 促进剂和抑制剂促进剂和抑制剂 促进剂促进剂Accelerator（刺激剂（刺激剂Stimulant） 并非前体或营养物，可影响正常代谢或中间代谢物并非

20、前体或营养物，可影响正常代谢或中间代谢物积累、或提高次级代谢物的产量的一类刺激因子。积累、或提高次级代谢物的产量的一类刺激因子。 作用原理：作用原理： 改变细胞的渗透性，或改变细胞的渗透性，或“启动启动”微生物体内的生产微生物体内的生产部位，否则这些部位是被阻遏的，因此促进剂的添加部位，否则这些部位是被阻遏的，因此促进剂的添加可以大大提高产量。可以大大提高产量。 常用促进剂：常用促进剂：各种表面活性剂各种表面活性剂Surfactant（洗涤剂、吐（洗涤剂、吐温温80、 EDTA、植酸等）、大豆油提炼物、甲醇等。、植酸等）、大豆油提炼物、甲醇等。Org. Biomol. Chem., 2009,

21、 7, 17531760 | 1753七、七、 促进剂和抑制剂促进剂和抑制剂七、促进剂和抑制剂七、促进剂和抑制剂 抑制剂抑制剂(Inhibitor)的作用原理：的作用原理：通过通过抑制抑制某些合成其它产物的途径某些合成其它产物的途径而使而使所需产物所需产物的合成的合成得到加强。得到加强。 抗生素生产中的抑制剂：抗生素生产中的抑制剂：抗生素抗生素被抑制的产物被抑制的产物抑制剂抑制剂链霉素链霉素甘露糖链霉素甘露糖链霉素甘露聚糖甘露聚糖四环素四环素金霉素金霉素溴化物、硫脲等溴化物、硫脲等头孢霉素头孢霉素C头孢霉素头孢霉素NL-蛋氨酸蛋氨酸利福霉素利福霉素B其它利福霉素其它利福霉素巴比妥药物巴比妥药物

22、八、水分八、水分 细胞的重要组分；细胞的重要组分； 细胞内一切生化反应的介质细胞内一切生化反应的介质 优良溶剂；（物质进出细胞）优良溶剂；（物质进出细胞） 维持大分子结构的稳定；维持大分子结构的稳定； 重要的物理性质：重要的物理性质： 如：高比热；高汽化热；如：高比热；高汽化热； 高沸点；冰的密度小于水等，保证高沸点；冰的密度小于水等，保证 生命活动的正常进行。生命活动的正常进行。 其质量对产品质量影响很大。其质量对产品质量影响很大。九九 消沫剂消沫剂 工业中利用消沫剂消除发酵中产生的泡沫工业中利用消沫剂消除发酵中产生的泡沫：防止逃液和染菌：防止逃液和染菌 植物、动物油脂（豆油、玉米油、猪油）

23、植物、动物油脂（豆油、玉米油、猪油）、化学合成的高分子化合物、化学合成的高分子化合物第二节、营养物质的调节第二节、营养物质的调节 培养基中各营养物的浓度和比例很严格。直接培养基中各营养物的浓度和比例很严格。直接影响菌体的繁殖和产物的积累。尤其是碳氮比。影响菌体的繁殖和产物的积累。尤其是碳氮比。（维持正常渗透压，节约原料也必需）。（维持正常渗透压，节约原料也必需）。 1.不同碳源的利用速度不同碳源的利用速度 2.氮源利用及碳源利用的关系氮源利用及碳源利用的关系 3.碳氮比例的调节碳氮比例的调节 4.前体的控制前体的控制 5.补料补料培养基的种类培养基的种类 （一）孢子培养基：形成孢子。基质浓度（

24、一）孢子培养基：形成孢子。基质浓度（有机氮源）低，适当无机盐有机氮源）低，适当无机盐 （二）种子培养基：孢子发芽、菌体生长。（二）种子培养基：孢子发芽、菌体生长。快速碳氮源、氮源和维生素含量高快速碳氮源、氮源和维生素含量高 （三）发酵培养基：菌体生长繁殖、合成大（三）发酵培养基：菌体生长繁殖、合成大量产物量产物一、不同碳源的利用速度一、不同碳源的利用速度 不同菌能利用的碳源不同，同一菌种对不同菌能利用的碳源不同，同一菌种对不同碳源利用速度不同。不同碳源利用速度不同。 如：青霉素产生菌利用葡萄糖快（如：青霉素产生菌利用葡萄糖快（30-40小时），小时），利用乳糖速度慢（利用乳糖速度慢（6天）。天

25、）。 一般情况：单糖比双糖快；双糖比多糖一般情况：单糖比双糖快；双糖比多糖快；纯多糖比杂多糖快。快；纯多糖比杂多糖快。 快者为快者为速效碳源速效碳源，慢者为，慢者为迟效碳源迟效碳源。 速效碳源速效碳源( (快速利用碳源快速利用碳源) )与与迟效碳源迟效碳源( (缓缓慢利用碳源慢利用碳源) )的搭配使用。的搭配使用。控制浓度，控制浓度，生长期生长期利用速效碳源，利用速效碳源，产物合成产物合成期期利用迟效碳源。利用迟效碳源。二、氮源利用及与碳源利用的关系二、氮源利用及与碳源利用的关系 不同氮源的利用速度也不同。不同氮源的利用速度也不同。 如：铵盐比硝基氮更容易利用。简单的无菌氮源和氨基酸如：铵盐比

26、硝基氮更容易利用。简单的无菌氮源和氨基酸为为速效氮源速效氮源，复杂的有机氮源为，复杂的有机氮源为迟效氮源迟效氮源。 氨及铵盐等氮源的利用速度常随碳源的利用氨及铵盐等氮源的利用速度常随碳源的利用速度而变。速度而变。 糖代谢中间产物是氨基酸的前体。糖代谢中间产物是氨基酸的前体。速效氮源速效氮源与与迟效氮源迟效氮源的搭配使用类似于碳源的情况的搭配使用类似于碳源的情况三、碳氮比例的调节三、碳氮比例的调节 碳氮比碳氮比能直接影响微生物的生长和发酵产品能直接影响微生物的生长和发酵产品的积累。的积累。 碳氮比严格讲指元素比，但通常指原料比。碳氮比严格讲指元素比，但通常指原料比。 一般情况：一般情况：产物不含

27、氮，细菌，产物不含氮，细菌，100:0.2-2.0；酵母菌，；酵母菌， 100:20；霉菌，；霉菌，100:10。如：酒精发酵。如：酒精发酵产物含氮，碳氮比较高。产物含氮，碳氮比较高。 如：谷氨酸生产，如：谷氨酸生产， 100:15-21。四、前体的控制四、前体的控制 同前体对不同菌作用不同；同前体对不同菌作用不同； 不同前体对同种菌作用不同；不同前体对同种菌作用不同； 同前体，同种菌，使用不同，效果不同。同前体，同种菌，使用不同，效果不同。 一般前体越多，增产越多；一般前体越多，增产越多； 但大多毒性也增大。但大多毒性也增大。 青霉素青霉素G：苯乙酰胺：苯乙酰胺 （0.05-0.1），多次（

28、），多次（1次次/12小时）。同时要注意前体物质被作为营养物质小时）。同时要注意前体物质被作为营养物质利用。利用。五、补料五、补料 补料解决的问题：补料解决的问题： 菌体早衰；料粘，搅拌能耗高，消泡难，溶氧降低，菌体早衰；料粘，搅拌能耗高，消泡难，溶氧降低，渗透压高。渗透压高。 补料的目的和方法：补料的目的和方法： 限制生长速度；限制生长速度； 仅维持呼吸，半饥饿状态，利于仅维持呼吸，半饥饿状态，利于产物合成；补足发酵液体积；产物合成；补足发酵液体积； 控制好时间、速率和配比。控制好时间、速率和配比。抗生素的生产：中间补料量达到基础料的抗生素的生产：中间补料量达到基础料的1-3倍。倍。生产上多

29、用丰富培养基提高产量生产上多用丰富培养基提高产量 红霉素发酵基本培养基：玉米浆、黄豆饼红霉素发酵基本培养基：玉米浆、黄豆饼粉、蔗糖，菌体生长达到高峰。粉、蔗糖，菌体生长达到高峰。 补加蔗糖，红霉素合成重新开始。补加蔗糖，红霉素合成重新开始。五、补料五、补料 目前还不能完全从生化反应的基本原理来目前还不能完全从生化反应的基本原理来推断推断和计算和计算出适合某一菌种的培养基配方，只能用生出适合某一菌种的培养基配方，只能用生物化学、细胞生物学、微生物学等的基本理论，物化学、细胞生物学、微生物学等的基本理论，参照前人所使用的较适合某一类菌种的经验配方，参照前人所使用的较适合某一类菌种的经验配方，再结合

30、所用菌种和产品的特性，采用摇瓶、玻璃再结合所用菌种和产品的特性，采用摇瓶、玻璃罐等小型发酵设备，按照一定的罐等小型发酵设备，按照一定的实验设计和实验实验设计和实验方法选择出方法选择出较为适合的培养基。较为适合的培养基。 第三节第三节 发酵培养基的设计和优化发酵培养基的设计和优化 当培养基成分确定后，剩下的问题就是各成分最适当培养基成分确定后，剩下的问题就是各成分最适 的浓度，由于培养基成分很多，为减少实验次数常采的浓度，由于培养基成分很多，为减少实验次数常采 用一些合理的实验设计方法。用一些合理的实验设计方法。 正交法、均匀分布法、响应面法正交法、均匀分布法、响应面法 根据前人的经验和培养基成

31、分确定时一些必须考虑根据前人的经验和培养基成分确定时一些必须考虑 的问题，初步确定可能的培养基成分；的问题，初步确定可能的培养基成分； 通过单因子实验最终确定出最为适宜的培养基成分；通过单因子实验最终确定出最为适宜的培养基成分；培养基设计的步骤培养基设计的步骤类胡萝卜素高产菌类胡萝卜素高产菌Y11Y11的培养基的优化的培养基的优化郭秒郭秒, ,食品与工业发酵，食品与工业发酵，20042004类胡萝卜素的作用：色素、营养保健类胡萝卜素的作用：色素、营养保健三、培养基设计的步骤三、培养基设计的步骤原培养基原培养基: :三、培养基设计的步骤三、培养基设计的步骤 通过单因子实验确定适宜的培养基成分通过

32、单因子实验确定适宜的培养基成分(以碳源为例以碳源为例)考虑到成本：乙酸钠是较为合适的碳源进一步：乙酸钠的浓度0.2%比较好三、培养基设计的步骤三、培养基设计的步骤结果：碳源：乙酸钠 0. 2%氮源：氯化铵 0.2% 酵母膏0.03%无机盐: 复合无机盐0.05%三、培养基设计的步骤三、培养基设计的步骤 正交设计确定优化的配方三、培养基设计的步骤三、培养基设计的步骤三、培养基设计的步骤三、培养基设计的步骤改进后培养基原培养基改进后培养基的发酵结果改进后培养基的发酵结果三、培养基设计的步骤三、培养基设计的步骤本章知识结构本章知识结构 培养基的成分培养基的成分 不同碳、氮源的利用速度不同碳、氮源的利用速度 营养物质的调节方法营养物质的调节方法 碳氮比例的调节碳氮比例的调节 培养基的类型培养基的类型 培养基的设计与优化培养基的设计与优化57 结束语结束语