基质与菌体浓度的控制.pptVIP

LOGO LOGO 基质和菌体浓度的控制 Page ? * 基质的作用 基质是指用于微生物培养的营养物质，它们是微生物生长的物质基础，关系到微生物生理代谢的调控，影响着发酵产物的合成。 基质的浓度决定微生物生长的速度和浓度，必须有效地控制抗生素发酵中基质和菌体的浓度，以便获得优质的发酵产物。 Page ? * 菌体浓度 菌体是进行抗生素生物合成最基本的元素，其浓度不仅反映菌体细胞的多少，也反映菌体细胞生理特性和能力。 菌体浓度的大小与与菌体生长速率密切相关，因此，常用单位时间菌体的增长率来反映发酵过程中菌体的生长情况。 Page ? * 菌体浓度对发酵的影响 在适当的比生长速率下，发酵产物的产率与菌体浓度成正比，菌体浓度越大产量越高。但是菌体浓度过高会使营养物质耗尽，有毒物质积累过剩，可能会使次级代谢向初级代谢逆转。 同时，过高的菌体浓度势必影响发酵液的流变学性质和溶氧水平，这些均对发酵产物的形成产生不利影响。 因此，发酵过程控制合适的菌体浓度是很必要的。 Page ? * 直接决定 间接影响 菌体浓度 发酵液溶氧水平 发酵液黏稠度 Page ? * 影响菌体浓度的因素及测定方法 菌体浓度在一定培养条件下主要受基质浓度的影响。 菌丝浓度可以根据离心后菌丝沉淀所占发酵液的比例、单位体积发酵液中的菌丝干重或菌体中DNA含量等数据进行测定。 Page ? * 影响菌体浓度的三大要素 碳源的种类和浓度 单击此处添加段落文字内容 氮源的种类和浓度 磷酸盐的种类和浓度 Page ? * 影响菌体浓度因素的作用 快速利用的碳、氮源和适度的磷酸盐浓度能促进菌体的生长，但其分解代谢产物有可能造成对产物合成的阻遏。缓慢利用的碳、氮源有利于产物的合成。 因此，在发酵培养基中适当安排快速利用和缓慢利用碳、氮源的种类及比例，对控制菌体的浓度、延长产物合成期具有重要意义。 为了调节控制菌体浓度和防止菌体老化，通常在发酵过程中尽量采用补料工艺。 Page ? * 补料工艺及其作用 在发酵过程中根据需要添加营养物质的操作，称为补料工艺。 采用补料工艺可以降低原始培养基中基质的浓度，有效地控制适当的菌体浓度，解除或部分缓解分解代谢产物对生物合成的阻遏，防止过多有毒物质的积累，改善发酵液流变性和氧传递效率，延长产物合成时间。 Page ? * 补料操作 补料的方式可分为一次性补料、分批式补料和连续式流加补料。 根据培养基成分，补料可分为单成分补料或多成分补料。 补料的时间可选择在菌体生长基本完成，其合成产物的比产率达最高值时进行。 Page ? * 一般可以溶氧、pH、糖或氮消耗量、菌体呼吸商、CO2排出率作为指标，控制菌体的比生长率，使产物的比产率保持高最值。 通过控制生长限制营养的流加，维持恒定的菌体浓度，可以使菌体尽可能保持在抗生素合成期，以延长发酵周期、有效地提高发酵产率。 LOGO LOGO