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發(fā)酵培養(yǎng)基成分之碳源與氨源

凡是能夠提供微生物細(xì)胞物質(zhì)和代謝產(chǎn)物中碳素來源的營養(yǎng)物質(zhì)稱為碳源。它是組成培養(yǎng)基的主要成分中的員，主要功能有兩個(gè)：是提供微生物菌體生長繁殖所需的能源以及合成菌體所需的碳骨架；二是提供菌體合成目的產(chǎn)物的原料。碳源分有機(jī)碳源和無機(jī)碳源。在各種碳源中，糖類是微生物好、應(yīng)用廣泛的碳源，如葡萄糖、糖蜜和淀粉等；其次是醇類、有機(jī)酸類和脂類等。在各種糖類作為碳源使用時(shí)，單糖優(yōu)于雙糖，己糖優(yōu)于戊糖，淀粉優(yōu)于纖維素，純多糖優(yōu)于雜多糖和其他聚合物。

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)常用的碳源主要有葡萄糖、蔗糖、淀粉、、有機(jī)酸等。工業(yè)發(fā)酵中利用碳源主要是糖類物質(zhì)，如飴糖、玉米粉、甘薯粉、野生植物淀粉，以及麩皮、米糠、酒糟、廢糖蜜、造紙廠的亞硫酸廢液等。

1.淀粉水解糖

淀粉是由葡萄糖組成的生物大分子。大多數(shù)的微生物都不能直接利用淀粉，如氨基酸的生產(chǎn)菌、酒精酵母等。因此，在氨基酸、抗生素、有機(jī)酸的生產(chǎn)中，都要求將淀粉進(jìn)行糖化，制成淀粉水解糖使用。

淀粉水解常用的有酸解法、酶解法、酸酶結(jié)合法。在淀粉水解糖液中，主要糖分是葡萄糖；另外，根據(jù)水解條件的不同，尚有數(shù)量不等的少量麥芽糖及其他些二糖、低聚糖等復(fù)合糖類；除此以外，原料帶來的雜質(zhì)（如蛋白質(zhì)、脂肪等）及其分解產(chǎn)物也混入糖液中。葡萄糖、麥芽糖和蛋白質(zhì)、脂肪分解產(chǎn)物（氨基酸、脂肪酸等）等是生產(chǎn)菌的營養(yǎng)物，在發(fā)酵中容易被利用；而些低聚糖類、復(fù)合糖等雜質(zhì)存在，不但降低淀粉的利用率，而且影響到糖液的質(zhì)量，降低糖液中可發(fā)酵成分的利用率。在發(fā)酵中，淀粉水解糖液質(zhì)量的高低往往直接關(guān)系到菌的生長速率及的積累。因此，如何提高淀粉的出糖率，保證水解糖液的質(zhì)量，滿足發(fā)酵的要求，是個(gè)不可忽視的重要環(huán)節(jié)。

2.糖蜜

糖蜜也是工業(yè)發(fā)酵常用的碳源，它是制糖工業(yè)、甘蔗糖廠或甜菜糖廠的種副產(chǎn)品。糖蜜含有相當(dāng)數(shù)量的發(fā)酵性糖，而且成本低，是生物工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的良好原料。

糖蜜原料中，有些成分不適用于發(fā)酵，所以在使用糖蜜原料時(shí)，般要*行預(yù)處理，以滿足不同發(fā)酵產(chǎn)品的需求。例如，在使用糖蜜原料發(fā)酵生產(chǎn)時(shí)，必須想方設(shè)法降低糖蜜中含量，般用活性炭處理法、樹脂法吸附等方法進(jìn)行預(yù)處理。

發(fā)酵培養(yǎng)基成分之氨源

凡能提供微生物生長繁殖所需氨素的營養(yǎng)物質(zhì)皆為氮源。氮源主要用于構(gòu)成菌體細(xì)胞物質(zhì)和合成含氮代謝物。常用的氮源可分為兩大類：有機(jī)氮源和無機(jī)氮源。

1.有機(jī)氮源

常用的有機(jī)氨源有黃豆餅粉、花生餅粉、棉籽餅粉、玉米漿、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、魚粉、蠶師粉、廢菌絲體和酒糟等。有機(jī)氨源除含有豐富的蛋白質(zhì)、多肽和游離氨基酸外，往往還含有少量的糖類、脂肪、無機(jī)鹽、維生素及某些生長因子。

尿素也是常用的有機(jī)氮源，但它成分單，不具有上述有機(jī)氮源成分復(fù)雜、營養(yǎng)豐富的特點(diǎn)，但在和等發(fā)酵生產(chǎn)中也常被采用。尤其是在生產(chǎn)中，尿素可使a酮戊二酸還原并氨基化，從而提高的生產(chǎn)。有機(jī)氮源除了作為菌體生長繁殖的營養(yǎng)外，有的還是產(chǎn)物的前體。例如，、半和氨基己二酸是合成和的主要前體；可作為L的前體等。

2.無機(jī)氨源

常用的無機(jī)氨源有銨鹽、硝酸鹽和氨水等。微生物對(duì)它們的吸收利用般較快，但無機(jī)氨源的迅速利用常會(huì)引起ph的變化。例如，在制液體曲時(shí)，用NaNO3作氮源，菌絲長得粗壯，培養(yǎng)時(shí)間短，且糖化力較高。這是因?yàn)橛蒒aNO3代謝而得到的NaOh可中和曲霉生長中所釋放出的酸，使ph穩(wěn)定在工藝要求的范圍內(nèi)。又如，在黑曲霉發(fā)酵過程中用硫酸銨作氮源，可使培養(yǎng)基ph下降，而這對(duì)提高糖化型的活力有利，且較低的ph還能抑制雜菌的生長，防止污染。氨水在許多抗生素的生產(chǎn)中普遍使用。如在的生產(chǎn)工藝中以氨作為無機(jī)氮源可提高的產(chǎn)率和有效組分的比例，但由于氨水堿性較強(qiáng)，需分批次過濾除菌后少量多次地加入，并且應(yīng)加強(qiáng)攪拌。