微生物發(fā)酵培養(yǎng)基配制注意事項(xiàng)
日期:2021-06-01 | 中海生物技術(shù)文庫 | 瀏覽:1130 次
中海生物技術(shù)公司(zhzbio.com)為您介紹微生物發(fā)酵培養(yǎng)基配制中的養(yǎng)分濃度和配比合適、培養(yǎng)基pH條件控制、培養(yǎng)基原料來源選擇、成品培養(yǎng)基滅菌處理等四個關(guān)鍵方面。
①養(yǎng)分濃度和配比合適
微生物只有在培養(yǎng)基中養(yǎng)分濃度合適的情況下才能生長良好是合適的。當(dāng)養(yǎng)分濃度過低時,不能滿足微生物正常生長的需要。當(dāng)濃度過高時,可能會抑制微生物的生長,注意養(yǎng)分濃度比和C/N比,糖含量必須適合微生物的生長。如高濃度糖類、無機(jī)鹽、重金屬離子等過多,不能維持和促進(jìn)微生物的生長增強(qiáng),反而抑制微生物的生長同時起到抗菌或殺菌作用。
此外發(fā)酵培養(yǎng)基中各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度比也直接影響微生物的生長繁殖或代謝物的形成和積累。通常微生物適宜的碳氮比[C/N]為25:1影響較大。嚴(yán)格來說,碳氮比是指培養(yǎng)基中碳氮量的比值和培養(yǎng)基中還原糖與粗蛋白的比例。例如在利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸的過程中,發(fā)酵培養(yǎng)基的碳氮比為4 / l時,細(xì)菌繁殖多谷氨酸積累少,13001930979當(dāng)發(fā)酵培養(yǎng)基的碳氮比為3 / l時,細(xì)菌繁殖受到抑制則谷氨酸產(chǎn)量大大增加。在抗生素發(fā)酵生產(chǎn)過程中,可以控制培養(yǎng)基中速效氮碳源與遲效氮碳源的比例,以控制細(xì)菌生長和抗生素協(xié)調(diào)。
②微生物培養(yǎng)基pH條件控制
培養(yǎng)基的pH必須控制在一定范圍內(nèi),以滿足不同種類微生物的生長繁殖或產(chǎn)生代謝物。各種微生物生長繁殖或代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的最佳pH條件不同。通常細(xì)菌和放線菌適合在7~7.5pH范圍內(nèi)生長,酵母菌和霉菌一般在4.5~6pH范圍內(nèi)生長。值得注意的是,在微生物的生長繁殖和代謝過程中,鑒于營養(yǎng)物質(zhì)的分解利用和代謝產(chǎn)物的形成和積累,培養(yǎng)基的pH值會發(fā)生變化。如果中.海培養(yǎng)基的pH條件得不到控制,往往會導(dǎo)致微生物的生長速度及減少代謝物的產(chǎn)量下降。所以為了保持中海培養(yǎng)基的比較恒定的pH值,通常會在培養(yǎng)基中加入pH緩沖液。常用的緩沖液是磷酸一氫和磷酸二氫的混合物。磷酸一氫溶液呈堿性,磷酸二氫溶液呈酸性,兩種物質(zhì)等量混合溶液的pH值為6.8。當(dāng)介質(zhì)中酸性物質(zhì)積累導(dǎo)致氫離子濃度升高時,氫離子與弱堿性鹽結(jié)合形成弱酸性化合物,介質(zhì)pH不會過度降低;如果介質(zhì)中氫氧根離子濃度增加,氫氧根離子會與弱酸性鹽結(jié)合形成弱堿性化合物,介質(zhì)的pH值不會過度升高。但磷酸一氫和磷酸二氫緩沖體系只能在6.4~7.2pH值內(nèi)起調(diào)節(jié)作用。一些微生物,比如乳酸菌,可以大量產(chǎn)酸,上面提到的緩沖系統(tǒng)很難緩沖。這時可在微生物培養(yǎng)基中加入不溶性碳酸鹽、碳酸鈣進(jìn)行調(diào)節(jié)。碳酸鈣難溶于水,不會過度提高介質(zhì)的pH值,但可以不斷中和微生物產(chǎn)生的酸,同時釋放二氧化碳,控制介質(zhì)的pH值在一定范圍內(nèi)。中'海培養(yǎng)基中有一些天然的緩沖系統(tǒng),如氨基酸、肽、蛋白質(zhì)等,都屬于兩性電解質(zhì),也可以作為緩沖液作用。
③微生物培養(yǎng)基原料來源選擇
中海培養(yǎng)基配制時,應(yīng)盡可能使用低廉易得的原料作為培養(yǎng)基成分。尤其在發(fā)酵行業(yè),培養(yǎng)基用量大,使用成本較低原料實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品附加價值。例如在微生物單細(xì)胞蛋白的工業(yè)化生產(chǎn)過程中,制糖業(yè)含蔗糖廢液、乳業(yè)含乳糖廢液、大豆廢液工業(yè)和黑色廢物、造紙工業(yè)中含有戊糖和己糖的亞硫酸鹽紙漿等經(jīng)常被作為培養(yǎng)基原料使用。加工業(yè)甲烷發(fā)酵主要以廢水和廢渣為原料,而在鄉(xiāng)村,則推廣使用人畜糞便和草為原料發(fā)酵生產(chǎn)甲烷為燃料。以及大量的農(nóng)副產(chǎn)品或產(chǎn)品,如鼓皮、米糠、玉米漿、酵母膏、酒糟、豆餅、花生餅、蛋白胨等都是工業(yè)常用發(fā)酵原料。
④成品培養(yǎng)基滅菌處理
為了獲得微生物的純培養(yǎng)物,必須避免被細(xì)菌污染,所以對使用的設(shè)備和工作場所進(jìn)行消毒和消毒。對于微生物培養(yǎng)基要進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理。通常中海培養(yǎng)基使用高壓蒸汽滅菌,常用培養(yǎng)基為1.05kg/cm2,在121.3攝氏度下保持十五至三十分鐘即可達(dá)到滅菌目的。在高壓蒸汽滅菌過程中,長期高溫會破壞某些不耐熱的物質(zhì),如碳水化合物,形成氨基糖和焦糖。因此,含糖培養(yǎng)基通常為0.56kg/cm2,112.6攝氏度滅菌十五至三十分鐘。對于一些對糖分要求較高的介質(zhì),可以將糖分過濾除菌或間歇除菌,再與其他除菌成分混合,長期高溫還會導(dǎo)致磷酸鹽與某些陽離子(鈣、鎂、鐵離子)結(jié)合形成難溶性絡(luò)合物產(chǎn)生沉淀。因此在配制用于微生物生長觀察和定量測定的合成培養(yǎng)基時,往往需要在培養(yǎng)基中加入少量螯合劑,避免在培養(yǎng)基中沉淀,常用的螯合劑為乙二胺四乙酸。乙二胺四乙酸也可以將含有鈣、鎂、鐵離子的成分分別用磷酸鹽和碳酸鹽殺菌,然后混合,避免形成沉淀;高壓滅菌后,中 海培養(yǎng)基的pH值會發(fā)生變化(使pH減少0.2),可根據(jù)培養(yǎng)微生物的要求在培養(yǎng)基滅菌前后進(jìn)行調(diào)整。
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