4微生物培养基(下).ppt

1、4.3通过培养基的设计和优化、成分、单因子实验最终确定最佳培养基成分，培养基成分确定后，其馀问题为各成分的最佳浓度，培养基成分多，为减少实验次数多采用合理的实验设计方法。 具体分为四步：根据问题要求和客观条件确定因素和水平，列出因素水平表，根据因素和水平数选择合适的正交表，设计正交头，根据安排实验的正交表给出的实验方案，进行实验，分析实验结果，得到优良的实验结果4.3.2.2.1正交试验设计，确定了：赖氨酸产生菌FB31发酵培养基成分的玉米淀粉、豆浆水解液、硫酸铵的合理浓度及对发酵的影响。利用正交设计安排实验，分析结果。 (1)、决定因子和水平，将因子水平表根据经验，用图表表示豆浆水解液、玉米

2、浆和硫酸铵的浓度变化，共计3个因子分别取3个水平。 K1、k2、k3之间的差异是因为各因子取三个不同的水平，(3)分析实验结果及正交实验结果的统计分析方法有极差分析法和方差分析法两种。 3、培养基设计在发酵过程优化控制中的作用和地位是：分批发酵在2个阶段：生长阶段：微生物快速生长，产物很少合成。 菌体酶体系的变化主要发生在这一阶段。 生成物形成阶段：相对时间较长，菌的浓度略有变化，生成物迅速蓄积。 菌体的酶体系比较稳定。 控制菌体的生长，形成产物合成酶体系。 这个阶段虽然时间很短，但由于酶体系的形成往往是不可逆的，所以很重要。 从代谢调控机制入手，分析制约产物合成的调控机制，分析营养和环境条件

3、，找到主要调控因素，保证菌体生长后处于最佳产物合成状态。生长阶段的控制要点：控制生成物的合成。 这一阶段的酶体系比较稳定，分析了底物浓度对反应速度的影响，找到最显着的底物，建立动力学方程，进行最佳控制，保证其他底物浓度保持在适当的水平，产物的合成过程可能最经济。 产物形成阶段的控制要点：往往过分强调反应速度的控制，即仅从动力学的角度研究优化控制问题，就常采用简化许多影响因素，归纳为一些主要因素，建构动力学模型，并据此运用数学方法进行工艺优化的方法。 这样的研究方法很少经得起实践的考验。 其原因是没有考虑到菌体生长阶段与生成物形成阶段控制的差异和重要性，因此对生长阶段控制的本质研究不一盏茶。 分

4、批发酵优化控制研究中存在的问题与不足：适当的培养基配制是控制生育阶段的最重要手段，也是成功的关键。 生长阶段的控制必须找到影响产物分泌细胞最佳酶体系形成的重要因素并加以控制。 目前有一些非常成功的报道，最典型的是用谷氨酸发酵特罗尔生物素的亚适量。 4.3.3设计培养基时需注意的问题有： (1)原料和设备的预处理、发酵原料、预处理。 /谷物和芋头的干燥等，去除杂草、泥块、石头、钉子等垃圾，以免破坏粉碎机械。 例2 :国外抗生素用的培养基都必须通过200目筛。 例3 :大麦、高梁、橡胶等剥皮，皮壳中的有害物质，如单宁等最好不要带入发酵液，而大量皮壳占有一定的体积，降低设备利用率，堵塞管道，增加流动

5、阻力。 糖蜜含有很多无机盐、胶体物质和灰分，必须进行预处理。 糖蜜预处理：生产的场合，由于糖蜜中含有丰富的铁元素络离子，所以形成了炊制酸，故需预先加入黄血盐去除铁元素。用酒精和酵母生产，糖蜜中干燥物质浓度高、糖分高、酸性菌多、灰分和胶体物质多，酵母不能生长，所以必须经稀释、酸化、灭菌、澄清、添加营养盐等处理后使用。 (二)目前，培养基中的产品材料质量对大多数产品的重要调控因子尚不明确。 它常常是微量的物质，碳源、氮气源等，特别是有机氮源。 因此，碳氮源的质量稳定性是获得连续稳定高产的关键。 在选择有机氮源时，特别要注意原料的来源、加工方法和有效成分的含量和贮藏方法。 有机氮来源多分为农副产品，其中所含成分受产地、加工、储藏等影响较大。 因此，原料在定点购买，不要随意更换制造商，一般不要随意更换原料。 例如，大豆饼粉加工方法为压制法，但使用的压制温度为低温(4050 )、中温(8090 )、高温(100以上)。 大豆饼粉不同加工方法对抗生素发酵影响较大。 例如，在生产红霉素时应该使用热榨的大豆饼粉，在链霉素发酵时应该使用冷榨的大豆饼粉。 (