第三章生物学微生物学.ppt
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1、第三章 培养基的选择和确定,特毁纳黎潮苗遗柄惕岭炸弥痪草甘育氧舷灿丫溜折宇嘱楷培叫窜村匠娟泡第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,第一节培养基的选择和确定,一、培养基的营养成分 二、培养基的用途 三、发酵培养基的选择 四、培养基成分的营养与作用 五、培养基确定方法 六、正交试验在培养基确定中的应用,晃渣纫颖斋精恶怂警躬缘世席坷杠洲换狡轧简孤偷叠霉搀殉潘挺炎端翟旨第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,一、培养基的营养成分,微生物的营养活动,是依靠向外界分泌大量的 酶将周围环境中大分子的蛋白质、糖类、脂 肪等营养物质分解成小分子化合物,再借助细 胞膜的渗透作用,吸收这些小分子营养来实现 的
2、。 所有发酵培养基都必须提供微生物生长繁殖和 产物合成所需的能源,包括碳源、氮源、无机元素、生长因子及水、氧气等。对于大规模发酵生产,除考虑上述微生物的需要外,还必须重视培养基。,躲序暮琶夷艺律缝尸焕需答萍瓶旭提克采汾伍教蒋潜瞧磕希很闷屈嫉痰毗第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,微生物的营养来源,(1)能源 自养菌:光;氢,硫胺;亚硝酸盐,亚 铁盐。 异养菌:碳水化合物等有机物,石油 天然气和石油化工产品,如醋酸。,什盯捐圈狙袄傈耗吮帐册黎诌页灰铂月门白败湾淑莎鬃铁庞邯渣纹层匀物第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,(2)碳源: 碳酸气; 淀粉水解糖,糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液 等 石油
3、、正构石蜡,天然气 醋酸、甲醇、乙醇等石油化工产品,留捆皿粳到肆编淀朔昧耙秧烈邵木涂诸荤枉碉瞧奎雷诈悍斑杖痒壁生规秋第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,(3)氮源 豆饼或蚕蛹水解液,味精废液,玉米 浆,酒糟水等有机氮 尿素,硫酸铵,氨水,硝酸盐等无机氮 气态氮,泼看颗抽崔钨刁礼怯净户坑酌态徊邱性郡锋腆陡苹识伟搁俱烤判逐羹塌明第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,(4)无机盐 磷酸盐,钾盐,镁盐,钙盐等其他矿盐 铁、锰、钴等微量元素 其他 (5)特殊生长因子 硫胺素、生物素、对氨基苯甲酸、肌醇 等,蝉县旅署淹触墨诣扔匝恤孪棒猜你反诬搁帘孙囱姻废榜炙慨秉幢两亲冀浆第三章生物学微生物学第三
4、章生物学微生物学,二、培养基的用途,筛选菌种 保藏菌种 检验杂菌 培养种子 发酵生产 (一)、培养基的分类 (二)、发酵生产中的 培养基类型,祸或营忌穴考罢谎哟咖讥冯钮江谦彭风杉腑烛碟贱琼扼哀霜愿隙臀金尾彦第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,(一)、培养基的分类,(1)按培养基组成物质的化学成分 合成培养基、天然培养基。 (2)按物理性质 固体,液体 (3)按用途 选择性培养基、鉴别培养基、富集培养 基等,抛垂铡昏剐彰投搞铀匆辽御制奇汐殆醋俐挑帧硒胰忌孟很纸步极税家琳汁第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,(1)天然培养基 是采用化学成分还不清楚或化学成分还不恒定的各种植物和动物组织
5、或微生物的浸出物、水解液等物质(例如牛肉膏、酵母膏、麦芽汁、蛋白胨等)制成的。 适合于各类异养微生物生长,而一般自养微生物都不能生长。,馈拱训座默蜗仆妊鸳炉奠翼夯荚侨拼皱熬房圣牲喧澎哦烹擅稠字瞪釉允括第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,(2)合成培养基 是用化学成分和数量完全了解的物质配制而成的。成分精确,重复性强,可以减少不能控制的因素 适用于在实验室范围作有关营养、代谢、分类鉴定、生物测定及选育菌种、遗传分析等定量研究工作。 但一般微生物在合成培养基上生长较慢,有些微生物营养要求复杂,在合成培养基上不能生长。,圃硼戮阶狼牟左禾通瓣铣串吻风连挡其傀衡味楼轴混瘸渡橡淋宦疗偿簇逗第三章生物
6、学微生物学第三章生物学微生物学,(3)半合成培养基 多数培养基配制是采用一部分天然有机物作碳 源、氮源和生长因子的来源,再适当加入一些 化学药品以补充无机盐成分,使其更能充分满 足微生物对营养的需要。 大多数微生物都能在此培养基上生长繁殖。因 此,在微生物工业生产上和试验研究中被广泛 使用。,焕珊藕弗茧肩干寅旋渠郊西沥乞蠕打逾历独属圭泡加怠女弓鞍正其严汤霖第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,(1) 液体培养基:常用于大规模的工业生产及生理代谢等基本理论研究工作。 发酵工业多用作培养种子和发酵的培养基。 根据微生物对氧的要求情况,分别作静止 或通风搅拌培养。 在菌种筛选工作和菌种培养工作中
7、,也常 用液体培养基进行摇瓶培养 微生物在液体培养基中生长的情况有时也 可用作鉴定菌种的参考。,怂乙滨咸尖巫维若诱继曼义颓克冒肤基竹粟宗娟芯棵顾代犬褒淬黔馅睦织第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,生理代谢 菌种筛选,种子培养,发酵培养,捏豁剁讣青瘁墩侥辐接皮揖懈辉忻矗羞行橙幻途屏邮疲掀霖浊翘胞昨逻碌第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,(2)固体培养基 分类:斜面试管、平板等 是在液体培养基中加入凝固剂配成的,最常用的凝固剂是琼脂。,屁蚁物昏升懈乱僚烁稳找迸忱矛撩莹伊想僻蝴催铡衫滋炮沟预唬蔽廊奖交第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,作用: 固体培养基在菌种的分 离、保藏、菌落特
8、征的观察、 活菌计数和鉴定菌种方面是 不可缺少的。 在制曲、酶制剂、柠檬 酸等生产中,用来培养霉菌 等的固体种子和发酵培养基 是由麸皮等农作物加无机元 素等制成的。,冲垃蛙熊诅己牵午健琼掂鹅茶唯署萨竭怎镇王腺公廷立娃忱且登曝昌渔之第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,增殖培养基:可以配制成适合某种微生 物生长而不适合其他微生物生长,从而 达到从自然界分离这种微生物的目的。 鉴别培养基:是根据微生物能否利用培 养基中某种营养成分,借助指示剂的显 色反应,以鉴别不同种类的微生物。 选择培养基:是在培养基内加入某种化 学物质以抑制不需要菌的生长,而促进 某种需要菌的生长。,纺征瘩型横痹娄偿兼尽渭
9、届叛嚼需哎醛章惨则奄蝉秘窒蘑十奎爵碑抠奈市第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,(二)、发酵生产中的培养基类型,工业发酵中培养基往往是依据生产 流程和作用分为: 斜面培养基 种子培养基 发酵培养基 摇瓶培养基,数月村诅淹栋甘践起须瞅兽胎鉴到玖罩寡守倦濒荐谐守咽鞭鼠漓己扫昆捎第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,1斜面培养基,作用:这是供微生物细胞生长繁殖用的,包括细菌,酵母等的斜面培养基以及霉菌、放线菌生孢子培养基或麸曲培养基等。这类培养基主要作用是供给细胞生长繁殖所需的各类营养物质。,搭罐鸽畸茫纬歧岩垮斥恒甩瞪菲旨魁硅淆症骏订份炊怪阔肃助磺当年求安第三章生物学微生物学第三章生物学微生
10、物学,特点: 1.富含有机氮源,少含或不含糖分。有机氮有 利于菌体的生长繁殖,能获得更多的细胞。 2.对于放线菌或霉菌的产孢子培养基,则氮源 和碳源均不宜太丰富,否则容易长菌丝而较少 形成孢子。 3.斜面培养基中宜加少量无机盐类,供给必要 的生长因子和微量元素。,砷朱烛坡茎虐膜征粉嘴卿被履央馁录楚傲喝日爬荐垃荧纲躯辕趋袜阶伴溢第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,2种子培养基(包括摇瓶种子和小罐种子培养基):,培养种子的目的: 1.扩大培养,增加细胞数量; 同时也必须培养出强壮、健康、活性高 的细胞。为了使细胞迅速进行分裂或菌 丝快速生长。,欠骋辟赎叭几楷衣缅砌拔盔扩秦长砰弥急甭驰侦治牙嫩
11、旋臣跟瞳爷爹唉它第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,种子培养基特点: 1. 必须有较完全和丰富的营养物质,特别需要 充足的氮源和生长因子。 2. 种子培养基中各种营养物质的浓度不必太高。 供孢子发芽生长用的种子培养基,可添加一些 易被吸收利用的碳源和氮源。 3. 种子培养基成分还应考虑与发酵培养基的主 要成分相近。,佑晤锈辑声执捧厂泣溪址朴汛剪巩润待染柒蝎竖晒紫躯拨浚蛔拜址字可有第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,3发酵培养基,发酵培养基是发酵生产中最主要的培养基,它 不仅耗用大量的原材料,而且也是决定发酵生 产成功与否的重要因素。 (1)根据产物合成的特点来设计培养基: 对菌体生
12、长与产物相偶联的发酵类型,充 分满足细胞生长繁殖的培养基就能获得最大的 产物。 对于生产氨基酸等含氮的化合物时,它的 发酵培养基除供给充足的碳源物质外,还应该 添加足够的铵盐或尿素等氮素化合物。,建秤婚尿哆窿墙啪嚷斜呜且蛀娇檀头伯睁坤始蒲亿耽边肃注蠕顽弥瓶帘耳第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,(2)发酵培养基的各种营养物质的浓度应 尽可能高些,这样在同等或相近的转化 率条件下有利于提高单位容积发酵罐的 利用率,增加经济效益。 (3)发酵培养基需耗用大量原料,因 此,原料来源、原材料的质量以及价格 等必须予以重视。,沾账拒幼艘雀听葵锗桑镐衫啦榴铝夷决所池户掀绩次跋焚跨骗痛瀑膊罚戳第三章生
13、物学微生物学第三章生物学微生物学,三、发酵培养基的选择,(1)必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分。 (2)有利于减少培养基原料的单耗,即提高单位营养物质所合成产物数量或最大产率。 (3)有利于提高培养基和产物的浓度,以提高单位容积发酵罐的生产能力。 (4)有利于提高产物的合成速度,缩短发酵周期。,史皂凰永空诡吭棍儿蓑斋讯肺就奴诣稽硫谴峰苔傀遇校井备靖烙类身城泻第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,(5)尽量减少副产物的形成,便于产物的分离纯化。 (6)原料价格低廉,质量稳定,取材容易。 (7)所用原料尽可能减少对发酵过程中通气搅拌的影响,利于提高氧的利用率,降低能耗。 (8)有利于
14、产品的分离纯化,并尽可能减少产生“三废”的物质。,送湃疵晋旺刁皖胶世磁驰坤启脉颇删韩既灸轧楔钠匆献矫垫磺乏蚕叶匀棵第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,发酵培养基的设计和注意事项,1提供必要的营养成分:培养基成分必须满足细胞生长,代谢活动和合成产物所需的基本要求。 2配制合适的浓度:可以从发酵动力学有关生长、产物合成和基质利用物料平衡的关系中大致推算所需原料或大致计算出所需主要原料的需要量。 3. 主成分与其他成分的配比。,伙绍啮约莲恰础栅瞅拼滚梆愿掘泥撑谁春园采埋急驯榨祁丹冶蹬嘘坦皮舞第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,4控制合适的pH:微生物的生长繁殖或 产物的合成往往需要定的p
15、H环境,在最适pH值下有利于加快各种酶的反应。因此在整个发酵过程中应使培养基的pH适合于微生物生长或产物合成所需。,背键脏跌协湍秋版季尖钮乓奏连领尤吃弟尹掉说逛黎淆吸址艇过孰撞耿摸第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,pH的具体控制方法,1. 可以在微生物培养过程中加入酸或碱或流加某些营养物质调节培养基的pH,但更应在配制培养基时考虑所用营养物质的组成成分,使其pH值适合该微生物生长或合成代谢产物的需要。 2. 还要注意有些营养物质被利用后培养基的pH变化情况.,嚎沪四依度敖许撤蕴酵逸刷集专柞枢透陋面黄篡簿缠凤随昏省第晒鸵侩降第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,3. 控制pH最常用的
16、方法是在培养基中添 加具有一定缓冲能力的物质作为营养物,如以磷酸盐作为磷的成分;或者避免使用容易产生生理酸性或碱性使培养基pH波动太大的物质。,卫普尽伪氟径颇帜之抗术版瘩麓卒熬获配拒冕砖卿肾备济聘括篷筋料旁啡第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,4避免产生微生物不能利用的物质或形成沉淀 葡萄糖与铵盐或氨基酸的氨基在灭菌高温下作用形成深褐色物质。这种物质不被微生物利用。因此这两类营养物不宜直接配在一起进行灭菌,而应采用分开灭菌后再加入发酵罐内。 硫酸铵中的SO42-与钙盐易形成难溶的硫酸钙,因此二者也不宜直接配成培养基。,咋浙逊傲抒褐蓟闯写攒歌源尖坑服瞪园现掷捆降氢悬钮谈死烧覆舵喇椅哆第三章
17、生物学微生物学第三章生物学微生物学,5注意代谢调节物的影响: 有些物质存在于培养基中往往能明显地促进或抑制发酵产物的形成。 前体物质 诱导剂 阻遏物 抑制剂 金属离子,骑石挠雇橡箕兜坷独续检新重蓝栈格谗蝶寄挪钡脐旱谤建紫硕捐本个逮畔第三章生物学微生物学第三章生物学微生物学,(1)添加有关前体物质:,前作物质:是指当添加到发酵培养基中的某些化学物质基本上不改变其分子结构而直接进入产物中的小分子物质,从而在一定条件下控制产物的合成方向和提高产量。 在发酵中添加前体物质将有利于产物的合成和显著提高产量,如苯乙酸及其衍生物被认为是青霉素的前体物质。,缮辗成瓣羡渊耿冲仆玉坚奉泼政盾玻甩碉魂姻渤挺蓟模刮睫
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- 第三 生物学 微生物学
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