【教学课件】第四章微生物的生长繁殖及其控制.ppt

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1、第四章 微生物的生长繁殖及其控制 1.1 1.1 微生物的营养要素微生物的营养要素1.1.1 1.1.1 微生物细胞的化学组成微生物细胞的化学组成微生物细胞水：水：70%-90%70%-90%干物质干物质有机物蛋白质、糖、脂、核酸、维生素等及其降解产物 无机物（盐）微生物、动物、植物之间存在“营养上的统一性”细胞化学元素组成：主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等；微量元素：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。1、微生物营养元素在细胞内存在形式：元素在细胞内存在形式：上述元素主要以水、有机物、无机盐的形式存在于细胞中：上述元素主要以水、有机物、无机盐的形式存在于细胞中：有

2、机物：蛋白质、糖、脂类、核酸、有机物：蛋白质、糖、脂类、核酸、维生素及其降解产物维生素及其降解产物.无机物：无机物：1)1)参与有机物组成，参与有机物组成，2)2)单独存在于细胞质内以无机盐的形式存在单独存在于细胞质内以无机盐的形式存在.水：约占细胞总重水：约占细胞总重70%70%90%90%，以游离水和结合水两种形式存，以游离水和结合水两种形式存在在 游离水：干重法可测得；游离水：干重法可测得；结合水：不易蒸发、不冻结、也不能渗透结合水：不易蒸发、不冻结、也不能渗透,占水总量的占水总量的17%28%17%28%。微生物细胞化学组成含量的变化微生物细胞化学组成含量的变化 主要成分主要成分 细菌

3、细菌 酵母菌酵母菌 霉菌霉菌 水分水分 7585 7080 8590（占细胞鲜重的（占细胞鲜重的%）蛋白质蛋白质 5080 3275 1415 占占 细细 碳水化合物碳水化合物 1228 2763 740 胞胞 干干 脂肪脂肪 520 215 440 重重 的的 核酸核酸 1020 6 8 1%无机盐无机盐 230 3.87 612微生物细胞的化学组成微生物细胞的化学组成此组成可因菌种的种类、菌龄、培养基组成、培此组成可因菌种的种类、菌龄、培养基组成、培养条件、分析方法等而有所不同养条件、分析方法等而有所不同。1.2 营养物质及其生理功能营养物质及其生理功能微生物与动植物营养要素的比较微生物生

4、长所需要六大营养要素：碳源、氮源、无机盐、生长因子、水、能源1.2.1 1.2.1 碳源（碳源（碳源（碳源（Carbon sourceCarbon source）定义：凡可被用来构成细胞物质或代谢产定义：凡可被用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质。物中碳素来源的营养物质。功能：提供合成细胞物质及代谢物的原料功能：提供合成细胞物质及代谢物的原料;并为并为整个整个生理活动提供所需要能源（异养微生物）。生理活动提供所需要能源（异养微生物）。种类种类:无机含碳化合物：如无机含碳化合物：如COCO2 2和碳酸盐等。和碳酸盐等。有机含碳化合物：糖与糖的衍生物（多糖：如淀粉、有机含碳化合物：糖与糖

5、的衍生物（多糖：如淀粉、麸皮、米糠等；饴糖；单糖）麸皮、米糠等；饴糖；单糖）,脂类、脂类、醇类。有机酸、烃类、芳香族化合物醇类。有机酸、烃类、芳香族化合物 以及各种含氮的化合物。以及各种含氮的化合物。类类型型元素水平元素水平 化合物水平化合物水平 培养基原料水平培养基原料水平有有机机碳碳CHONX复杂蛋白质、核酸等复杂蛋白质、核酸等牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等等CHON多数氨基酸、简单蛋白多数氨基酸、简单蛋白质等质等一般氨基酸、明胶等一般氨基酸、明胶等CHO糖、有机酸、醇、脂类糖、有机酸、醇、脂类等等葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜等糖蜜等CH烃类烃类

6、天然气、石油及其不同馏份、天然气、石油及其不同馏份、石蜡油等石蜡油等无无机机碳碳C(?)COCO2CO2COXNaHCO3NaHCO3、CaCO3、等、等微生物的碳源谱微生物的碳源谱微生物工业发酵中用做碳源的原料微生物工业发酵中用做碳源的原料传统种类：糖类（单糖，饴糖）淀粉（玉米粉、山芋粉、野生植物淀粉等）麸皮各种米糠等代粮发酵：纤维素、石油、CO2、H2 凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养源。凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养源。种类：无机氮：铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、种类：无机氮：铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、尿素、尿素、氨、氨、N N2 2等；等；有机氮：蛋白质及其降解产物（

7、如胨、肽、有机氮：蛋白质及其降解产物（如胨、肽、氨基酸等）、牛肉膏、鱼粉、花生饼粉、氨基酸等）、牛肉膏、鱼粉、花生饼粉、黄豆饼粉、玉米浆等黄豆饼粉、玉米浆等功能：功能：1 1）提供合成细胞中含氮物，如蛋白质、核酸，以及含氮代谢）提供合成细胞中含氮物，如蛋白质、核酸，以及含氮代谢物等的原料；物等的原料；2 2）少数细菌可以）少数细菌可以铵盐、硝酸盐等铵盐、硝酸盐等氮源为能源。氮源为能源。氮源氮源（Nitrogen source Nitrogen source）：类类型型 元素水平元素水平化合物水平化合物水平培养基原料水平培养基原料水平有有机机氮氮NCHOX复杂蛋白质、核酸等复杂蛋白质、核酸等牛肉

8、膏、酵母膏、饼牛肉膏、酵母膏、饼粕粉、蚕蛹粉等粕粉、蚕蛹粉等NCHO尿素、一般氨基酸、简单蛋尿素、一般氨基酸、简单蛋白质等白质等尿素、蛋白胨、明胶尿素、蛋白胨、明胶等等无无机机氮氮NHNH3、铵盐等、铵盐等(NH4)2SO4等等NO硝酸盐等硝酸盐等KNO3等等NN2空气空气微生物的氮源谱微生物的氮源谱硝酸盐硝酸盐NONO3 3 NH4+实验室常用的无机氮源:有碳酸铵、硝酸盐、硫酸铵、尿素、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏等。生产上常用的氮源有硝酸盐、铵盐、尿素、氨以及蛋白含量较高的鱼粉、蚕蛹粉、黄豆饼粉、花生饼份、玉米浆等。蛋白氮必须通过水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被机体利用，这种氮源叫迟效氮源。

9、无机氮源或以蛋白质降解产物形式存在的有机氮源可以直接被菌体吸收利用，这种氮源叫做速效氮源。速效氮源，通常有利于机体的生长，迟效氮源有利于代谢产物的形成。铵铵 盐盐氨基酸氨基酸入胞入胞 细胞物质细胞物质蛋白胨蛋白胨 豆豆 饼饼蚕蛹粉蚕蛹粉分解分解 入胞入胞 细胞物质细胞物质诱导酶诱导酶诱导酶诱导酶无机盐（无机盐（inorganic saltinorganic salt）定义：为微生物细胞生长提供碳、氮源以外的多种重要元素定义：为微生物细胞生长提供碳、氮源以外的多种重要元素（包括大量元素和微量元素）的物质，多以无机盐的形式共给。（包括大量元素和微量元素）的物质，多以无机盐的形式共给。大量元素：大量

10、元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe（微生物生长所需浓（微生物生长所需浓度在度在10-310-4mol/L）微量元素：微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co（微生物生长所需浓度在（微生物生长所需浓度在10-610-8mol/L）一般微生物生长所需要的无机盐有：硫酸盐、磷酸盐、氯化物以及含有钠、钾、镁、铁等金属元素的化合物。无机盐的生理功能无机盐的生理功能无机盐大量元素微量元素一般功能特殊功能酶的激活剂（Cu2+、Mn2+、Zn2+等）特殊分子结构成分（Co、Mo等）维持渗透压生理调节物质酶的激活剂pH的稳定化能自养菌的能源(S、Fe2+、NH4+、NO2-)无氧呼吸时的氢受体(NO3-、S

11、O42-)细胞内一般分子成分(如P，S，Ca，Mg，Fe等)生理酸式盐和生理碱式盐生理酸式盐和生理碱式盐(NH4)2SO42NH4+SO42-入胞入胞pHK+（Na+）+NO3-入胞入胞pHKNO3NaNO3NH4NO3NH4+(先入胞先入胞)+NO3-(后入胞后入胞)1.2.4 1.2.4 生长因子（生长因子（growth factorgrowth factor）：）：定义定义:是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要量又不是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大，但微生物自身不能用简单的碳源或氮源合成，或合成大，但微生物自身不能用简单的碳源或氮源合成，或合成量不足以满足机体生长需要的有

12、机营养物质。不同微生物量不足以满足机体生长需要的有机营养物质。不同微生物需求的生长因子的种类和数量不同。需求的生长因子的种类和数量不同。缺乏合成生长因子能力的微生物称为缺乏合成生长因子能力的微生物称为“营养缺陷型营养缺陷型”微生微生物。物。嘌呤和嘧啶：用于合成核酸 (DNA and RNA)氨基酸：蛋白质合成维生素：构成酶的辅基或辅酶根据微生物对生长因子的需要存在差异根据微生物对生长因子的需要存在差异，可分为：可分为：野生型野生型(wild type)原养型原养型 不需要生长因子而能在基础培养基不需要生长因子而能在基础培养基上生长的菌株上生长的菌株营养缺陷型营养缺陷型(auxotroph)由于

13、自发或诱发突变等原因从野生由于自发或诱发突变等原因从野生型菌株产生的需要提供特定生长素物型菌株产生的需要提供特定生长素物质才能生长的菌株质才能生长的菌株1.2.5 水水是微生物最基本的组成分（7090）水是微生物体内和体外的溶剂（吸收营养成分和代谢废物）水是细胞质组分，直接参与各种代谢活动调节细胞温度和保持环境温度的稳定（比热高，传热快）2、微生物的营养类型 异养型生物自养型生物生长所需要的营养物质生物生长过程中能量的来源光能营养型化能营养型光能自养型：以光为能源，不依赖任何有机物即可正常生长光能异养型：以光为能源，但生长需要一定的有机营养化能自养型：以无机物的氧化获得能量，生长不依赖有机营养

14、物化能异养型：以有机物的氧化获得能量，生长依赖于有机营养物质以以C0C02 2作作为为唯唯一一碳碳源源或或主主要要碳碳源源，并并利利用用光光能能，以以无无机机物物如如硫硫化化氢氢、硫硫代代硫硫酸酸钠钠或或其其他他无无机机硫硫化化物物作作为为供供氢氢体体将将COCO2 2还还原原成成细细胞胞物物质质，同时产生元素硫同时产生元素硫 光能光能 CO CO2 2H H2 2S CHS CH2 2O+2S+HO+2S+H2 2O O 光合色素光合色素 光光能能自自养养型型微微生生物物包包括括蓝蓝细细菌菌（含含叶叶绿绿素素）、红红硫硫细细菌菌和和绿绿硫硫细细菌菌等等少少数数微微生生物物（含含细细菌菌叶叶绿

15、绿素素），由由于于含含有有光光合合色色素素，因因而而能使先能转变成化学能（能使先能转变成化学能（ATPATP），供机体直接利用。），供机体直接利用。2.12.1光能自养型微生物光能自养型微生物2.2 2.2 光能异养型微生物光能异养型微生物以以COCO2 2为为主主要要碳碳源源或或唯唯一一碳碳源源，以以有有机机物物（如如异异丙丙醇醇）作作为为供供氢氢体体，利利用用光光能能将将COCO2 2还还原原成成细细胞胞物物质质，红红螺螺菌菌属属中中的的一一些些细细菌菌属属于于此此种种营营养类型。养类型。光能光能 2(H2(H3 3C)C)2 2CHOH+COCHOH+CO2 2 2CH 2CH3 3CO

16、CHCOCH3 3+CH+CH2 2O+HO+H2 2O O 光合色素光合色素光能异养型细菌在生长时大多数采要外源的生长因子光能异养型细菌在生长时大多数采要外源的生长因子2.3 化能无机自养型（化能自养型）生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能；以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时，利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作为电子供体使CO2还原成细胞物质。化能无机自养型只存在于微生物中，可在完全无机及无光的化能无机自养型只存在于微生物中，可在完全无机及无光的环境中生长。它们广泛分布于土壤及水环境中环境中生长。它们广泛分布于土壤及水环境中,参与地球物质环；参与地球物质环

17、；这类微生物主要有硫化细菌、硝化细菌、氢细菌与铁细菌。这类微生物主要有硫化细菌、硝化细菌、氢细菌与铁细菌。它们在自然界物质转换过程中起着重要的作用。它们在自然界物质转换过程中起着重要的作用。通过氧化无机物取得能量，并以通过氧化无机物取得能量，并以COCO2 2为唯一或主要碳源为唯一或主要碳源硝化细菌硝化细菌:亚硝化细菌亚硝化细菌:2NH:2NH4 4+3O+3O2 22NO2NO2 2-+2H+2H2 2O+4HO+4H+132Kcal+132Kcal硝化细菌硝化细菌:NO:NO2 2-+1/2O+1/2O2 2 NO NO3 3-+18.1 Kcal+18.1 Kcal硫化细菌硫化细菌:通过

18、氧化还原态的无机硫化物（通过氧化还原态的无机硫化物（H H2 2S S、S S、S S2 2O O3 32-2-、SOSO3 32-2-）获得能量（硫杆菌属，硫微螺菌属）获得能量（硫杆菌属，硫微螺菌属）H H2 2S+1/2 OS+1/2 O2 2 S+H S+H2 2O+50.1 KcalO+50.1 Kcal S+1 1/2 O S+1 1/2 O2 2+H+H2 2O HO H2 2SOSO4 4+149.8 Kcal+149.8 Kcal铁细菌：铁细菌：氧化氧化FeFe2+2+为为FeFe3+3+获取能量并同化获取能量并同化COCO2 2 2Fe 2Fe2+2+1/2O+1/2O2 2

19、+2H+2H+2Fe2Fe3+3+H+H2 2O+21.2 KcalO+21.2 Kcal氢细菌氢细菌：具有氢化酶，从氢的氧化获取能量，同化：具有氢化酶，从氢的氧化获取能量，同化COCO2 2 H H2 2+1/2 O+1/2 O2 2 HH2 2O+56.7 KcalO+56.7 Kcal多多数数微微生生物物属属于于化化能能异异养养型型，其其生生长长所所需需要要能能量量和和碳源通常来自同一种有机物。碳源通常来自同一种有机物。根根据据化化能能异异养养型型微微生生物物利利用用有有机机物物的的特特性性，又又可以将其分为下列两种类型：可以将其分为下列两种类型：腐腐生生型型微微生生物物：利利用用无无生

20、生命命活活性性的的有有机机物物作作为为生长的碳源。生长的碳源。寄寄生生型型微微生生物物：寄寄生生在在生生活活的的细细胞胞内内，从从寄寄生生体内获得生长所需要的营养物质。体内获得生长所需要的营养物质。存存在在于于寄寄生生与与腐腐生生之之间间的的中中间间过过渡渡类类型型微微生生物物，称为兼性腐生型或兼性寄生型。称为兼性腐生型或兼性寄生型。2.4 2.4 化能异养型微生物化能异养型微生物3.3.微生物培养基微生物培养基定义：定义：应科研或生产的需要，由人工配制的、适合应科研或生产的需要，由人工配制的、适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物用的营养基于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物用的营养基质（混合

21、养料）。质（混合养料）。特点：特点：任何培养基都应具备微生物所需要的五大营任何培养基都应具备微生物所需要的五大营养要素，且应比例适当。所以一旦配成必须立即灭养要素，且应比例适当。所以一旦配成必须立即灭菌。菌。用途：用途：促使微生物生长；积累代谢产物；分离微生促使微生物生长；积累代谢产物；分离微生物菌种；鉴定微生物种类；微生物细胞计数；菌种物菌种；鉴定微生物种类；微生物细胞计数；菌种保藏；制备微生物制品保藏；制备微生物制品培养基几乎是一切对微生物进行研究和利用工作的基础任何培养基都应该具备微生物生长所需要六大营养要素：碳源、氮源、无机盐、能源、生长因子、水任何培养基一旦配成，必须立即进行灭菌处理

22、；常规高压蒸汽灭菌：1.05kg/cm2,121.315-30分钟；0.56kg/cm2,112.615-30分钟某些成分进行分别灭菌；过滤除菌；培养基组分应适合微生物的营养特点培养基组分应适合微生物的营养特点 即根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基。即根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基。不同不同营养类型营养类型的微生物，其对营养物的需求差异很大。的微生物，其对营养物的需求差异很大。如如自养型自养型微生物的培养基完全可以（或应该）由简单的无机微生物的培养基完全可以（或应该）由简单的无机物质组成。异养做生物的培养基至少需要含有一种有机物质，物质组成。异养做生物的培养基至少需要含有一种有

23、机物质，但有机物的种类需适应所培养菌的特点。但有机物的种类需适应所培养菌的特点。按按微微生生物物的的主主要要类类群群来来说说，它它们们所所需需要要的的培培养养基基成成分分也也不同：不同：细菌：细菌：牛肉膏蛋白胨培养基牛肉膏蛋白胨培养基 LB (Luria-Bertani)放线菌：放线菌：高氏一号培养基高氏一号培养基 真菌：真菌：查氏合成培养基查氏合成培养基 PDA(Potato-Dextrose-Agar)酵母菌；酵母菌；麦芽汁麦芽汁当对试验菌营养需求特点不清楚的时候，可以采用当对试验菌营养需求特点不清楚的时候，可以采用生长谱生长谱法进行测法进行测定。定。3.1 3.1 培养基的配制原则培养基

24、的配制原则营养物的浓度与比例应恰当营养物的浓度与比例应恰当浓度过高浓度过高微生物的生长起抑制作用，微生物的生长起抑制作用，浓度过小浓度过小不能满足微生物生长的需要。不能满足微生物生长的需要。碳氮比（碳氮比（C/N）直接影响微生物生长与繁殖及代谢物）直接影响微生物生长与繁殖及代谢物的形成与积累，故常作为考察培养基组成时的一个重的形成与积累，故常作为考察培养基组成时的一个重要指标；要指标；速效性氮（或碳）源与迟效性氮（或碳）源的比例速效性氮（或碳）源与迟效性氮（或碳）源的比例 各种金属离子间的比例各种金属离子间的比例 碳源中的碳原子的碳源中的碳原子的mol数数氮源中所含的氮原子的氮源中所含的氮原子

25、的mol数数C/N比值比值=例：谷氨酸生产中例：谷氨酸生产中 C/N 4/1时，菌体大量繁殖，谷氨酸积累少；时，菌体大量繁殖，谷氨酸积累少；C/N3/1 时，菌体生长受抑制，而谷氨酸大量增加。时，菌体生长受抑制，而谷氨酸大量增加。3.1.3 3.1.3 物理化学条件适宜物理化学条件适宜（A）pH:各类微生物的最适生长各类微生物的最适生长pH值各不相同：值各不相同：细细 菌：菌：7.08.0放线菌：放线菌：7.58.5酵母菌：酵母菌：3.86.0霉霉 菌：菌：4.05.8 在在微微生生物物的的生生长长和和代代谢谢过过程程中中，由由于于营营养养物物质质的的利利用用和和代代谢谢产产物物的的形形成成与

26、与积积累累，培培养养基基的的初初始始pH值值会会发发生生改改变变，为为了了维维持持培培养养基基pH值值的的相相对对恒恒定定，通通常常采采用用下下列列两两种方式：种方式：内内源源调调节节：在在培培养养基基里里加加一一些些缓缓冲冲剂剂或或不不溶溶性性的的碳碳酸酸盐盐；调节培养基的碳氮比。调节培养基的碳氮比。外源调节：按实际需要不断向发酵液流加酸或碱液外源调节：按实际需要不断向发酵液流加酸或碱液磷酸缓冲液：磷酸缓冲液：pH值从值从6.07.6之间之间K2HPO4+HCl KH2PO4+KClKH2PO4+KOH K2HPO4+H2O加入加入CaCO3：CO32 HCO3 H2CO3 CO2+H2O+

27、H+H+H+H培养基中所含氨基酸、肽、蛋白质等物质也可起到缓冲作用。培养基中所含氨基酸、肽、蛋白质等物质也可起到缓冲作用。（B B）渗透压和）渗透压和a aw w渗透压等渗溶液 适宜微生物生长高渗溶液 细胞发生质壁分离低渗溶液 细胞吸水膨胀，直至破裂大多数微生物适合在等渗的环境下生长，而有的菌如大多数微生物适合在等渗的环境下生长，而有的菌如Staphylococcus aureusStaphylococcus aureus则能在则能在3mol/L NaCl3mol/L NaCl的高渗的高渗溶液中生长。能在高盐环境（溶液中生长。能在高盐环境（2.86.2/L NaCl2.86.2/L NaCl）

28、生）生长的微生物常被称为长的微生物常被称为嗜盐微生物（嗜盐微生物（HalophilesHalophiles）。水活度在天然环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量，一般用在一定的温度和压力条件下,溶液的蒸汽压力与同样条件下纯水蒸汽压力之比表示，即：w=Pw/Pow,式中Pw代表溶液蒸汽压力,POw代表纯水蒸汽压力。纯水w为1.00,溶液中溶质越多,w越小。微生物一般在w为0.600.99的条件下生长,w过低时,微生物生长的迟缓期延长,比生长速率和总生长量减少。微生物不同，其生长的最适w不同。水活度（C）氧化还原电势氧化还原电势(redox poyential)各种微生物对培养基的氧化还原

29、电势的要求：各种微生物对培养基的氧化还原电势的要求：好好氧氧微微生生物物：+0.3+0.4V,(在在0.1V以以上上的的环环境境中中均均能能生生长长).厌氧微生物：只能在厌氧微生物：只能在+0.1V以下生长以下生长兼性厌氧微生物：兼性厌氧微生物：+0.1V以上呼吸、以上呼吸、+0.1V以下发酵以下发酵培培养养基基是是多多氧氧化化还还原原偶偶的的复复杂杂电电化化学学系系统统，测测出出的的Eh值值仅仅代表其综合结果。代表其综合结果。对微生物影响最大的是：分子氧和分子氢的浓度对微生物影响最大的是：分子氧和分子氢的浓度培培养养基基中中常常用用的的还还原原剂剂：巯巯基基乙乙酸酸、抗抗坏坏血血酸酸、硫硫化

30、化氢氢、半胱氨酸、谷胱甘肽、二硫苏糖醇等。半胱氨酸、谷胱甘肽、二硫苏糖醇等。氧化还原电位与氧分压和pH有关,也受某些微生物代谢产物的影响增加通气量(如振荡培养、搅拌)提高培养基的氧分压，或加入氧化剂，从而增加值；在培养基中加入抗坏血酸（0.1%）、硫化氢(0.025%)、半胱氨酸(0.05%)、谷胱甘肽、二硫苏糖醇、庖肉等还原性物质可降低值。培养基中加入氧化还原指示剂刃天青可对氧化还原电位进行间接测定氧化还原电位与氧分压和pH有关,也受某些微生物代谢产物的影响3.1.4 根据培养基的应用目的选择原料及其来源根据培养基的应用目的选择原料及其来源该培养基的应用目的，即：该培养基的应用目的，即：是培

31、养菌体还是积累代谢产物？是培养菌体还是积累代谢产物？是实验室种子培养还是大规模发酵？是实验室种子培养还是大规模发酵？代谢产物是初级代谢产物还是次级代谢产物？代谢产物是初级代谢产物还是次级代谢产物？用于用于培养菌体种子培养菌体种子的培养基营养应丰富，氮源含量宜高（碳的培养基营养应丰富，氮源含量宜高（碳氮比低）；氮比低）；用于大量生产用于大量生产代谢产物代谢产物的培养基其氮源一般应比种子培养基的培养基其氮源一般应比种子培养基稍低，（但若发酵产物是含氮化合物时，有时还应提高培养基稍低，（但若发酵产物是含氮化合物时，有时还应提高培养基的氮源含量）；若代谢产物是的氮源含量）；若代谢产物是次级代谢产物次级

32、代谢产物时要考虑是否加入时要考虑是否加入特殊元素或特定的代谢产物；特殊元素或特定的代谢产物；当所设计的是当所设计的是大规模发酵大规模发酵用的培养基时，应重视培养基中各用的培养基时，应重视培养基中各成份的来源和价格，应选择来源广泛、价格低廉成份的来源和价格，应选择来源广泛、价格低廉 的原料，提倡的原料，提倡以粗代精，以废代好。以粗代精，以废代好。3.2.1.生态模拟生态模拟 调查所培养菌的生态条件，查看调查所培养菌的生态条件，查看“嗜好嗜好”，对对“症症”下料下料初级天然培养基初级天然培养基.3.2.2.查阅文献查阅文献 查阅、分析文献，调查前人的工作资料，查阅、分析文献，调查前人的工作资料，借

33、鉴人家的经验，以便从中得到启发设计有自己借鉴人家的经验，以便从中得到启发设计有自己特色的培养基配方特色的培养基配方.3.2.2.精心设计精心设计 借助优选法或借助优选法或正交试验设计正交试验设计法等方法法等方法.3.2、设计培养基的方法、设计培养基的方法、实验比、实验比 较：较：不同培养基配方的选择比较不同培养基配方的选择比较 单种成分来源和数量的比较单种成分来源和数量的比较 几种成分浓度比例调配的比较几种成分浓度比例调配的比较 小型试验放大到大型生产条件的比较小型试验放大到大型生产条件的比较 pH和温度试验和温度试验附附1：配置培养基时应注意的几个问题及解决方法：配置培养基时应注意的几个问题

34、及解决方法：1、沉淀、沉淀2、胶体强度的破坏、胶体强度的破坏3、褐色物质的形成、褐色物质的形成4、pH发生变化发生变化高压蒸气灭菌高压蒸气灭菌 一般培养基一般培养基:1.05 Kg/cm2,121.3,15-30 min 含糖培养基含糖培养基:0.56 Kg/cm2,112.6,15-30 min 过滤灭菌过滤灭菌,分别灭菌分别灭菌,间歇灭菌的应用间歇灭菌的应用附附2：培养基的灭菌：培养基的灭菌附图：过滤灭菌附附3：器皿的灭菌及无菌室的消毒：器皿的灭菌及无菌室的消毒器皿的灭菌：器皿的灭菌：干热空气：干热空气：160，2 小时小时无菌室的消毒：无菌室的消毒：紫外光紫外光 化学药物熏蒸（苯酚；高锰酸钾化学药物熏蒸（苯酚；高锰酸钾+甲醛）甲醛）