微生物培养基专家讲座.pptx

第一节培养基选择和配制标准一、培养基类型和用途二、培养基类型选择三、培养基配制标准四、培养基成份配比选择四、培养基成份配比选择第二节工业发酵培养基发酵培养基例子一、工业上惯用碳源二、工业上惯用氮源三、无机盐四、生长因子五、前体物质和促进剂抗生素发酵惯用前体物质2.发酵过程中促进剂和抑制剂抗生素工业在发酵过程中加入一些促进剂或抑制剂，常可促进抗生素生物合成。第三节培养基灭菌灭菌：利用物理和化学方法杀灭或除去物料及设备中一切生命物质过程。消毒：用物理或化学方法杀死物料、容器、器具内外病原微生物，普通只能杀死营养细胞而不能杀死芽胞。消毒不一定能到达灭菌要求，而灭菌则可到达消毒目标。在发酵工业生产中，为了确保纯种培养，在生产菌种接种培养前，要对培养基、空气系统、消泡剂、流加物料、设备、管道等进行灭菌，还要对生产环境进行消毒，预防杂菌和噬菌体大量繁殖。只有不受杂菌污染，发酵过程才能正常进行。干热灭菌法火焰灭菌法电磁波、射线灭菌法湿热灭菌法（主要是高压蒸汽灭菌）化学药剂灭菌法过滤除菌法药剂二、湿热灭菌原理二、湿热灭菌原理二、湿热灭菌原理二、湿热灭菌原理灭菌时间取决于污染程度（N0）、灭菌程度（残留菌数Nt）和k值。在培养基灭菌过程中，除微生物被杀死外，还伴伴随营养成份破坏，如糖液焦化变色、蛋白质变性、维生素失活、醛基和氨基反应、不饱和醛聚合、一些化合物发生水解等。所以，必须选择一个既能到达灭菌目标，又能使培养基中营养成份破坏至最小灭菌工艺条件。因为灭菌时活化能E大于培养基营养成份破坏活化能E’，所以，伴随温度升高，灭菌速率常数增加倍数>培养基中营养成份分解速率常数增加倍数。即当灭菌温度升高时，微生物杀灭速度提升，超出了培养基营养成份破坏速度。据测定，每升高10℃，速率常数增加倍数为Q10。在热灭菌过程中，同时发生微生物死亡和培养基成份破坏两个过程。温度能加速其过程进行速度，当温度升高时，微生物死亡速度更加快，所以能够采取较高温度，较短灭菌时间，以降低培养基营养成份破坏，这就是通常所说“高温瞬时灭菌法”。灭菌温度较高而时间较短，要比温度较低时间较长期有效果好。对一样培养基进行126～132℃、5～7min连续灭菌，其所得培养基质量要比采取120℃、30min实罐灭菌好，能够得到较高发酵水平；对同一类培养基进行120℃、20min实罐灭菌，其所得培养基发酵水平高于120℃、30min对照，而一样到达灭菌要求。三、少许培养基灭菌手提式立式台式四、大量培养基灭菌四、大量培养基灭菌四、大量培养基灭菌连续灭菌采取连消塔时，可在20～30s到达预定灭菌温度，由维持罐来保持必需杀菌时间。采取喷射杀菌设备，蒸汽直接喷入生培养液，温度几乎马上上升到预定杀菌温度，由保温段管子长度来确保必要杀菌时间。采取板式换热器，可在20s内到达杀菌温度，经保温保持必要杀菌时间，然后再板式热交换器另一段20s内冷却到发酵温度。间歇灭菌即实消，是在每批培养基全部流入发酵罐后，就在罐内通入蒸汽加热至灭菌温度，维持一定时间，将发酵罐和培养基同时灭菌，再冷却到接种温度备用。其它灭菌设备普通采取蒸汽灭菌，如设备十分耐压，则可采取较高温度，但必须注意设备内部凹处及露出小配管等蒸汽不能抵达部位。有些设备也可采取SO2熏蒸灭菌，如葡萄酒发酵池、罐等。（在夹套中）关好空气阀，蒸气上进下出，冲蒸气，压力大于2kg/cm2（120℃），最好是4～5kg/cm2（160℃）。当罐内温度>80℃，进蒸气口（蒸气阀）关掉，出蒸气口（排气阀）关小。打开空气阀，蒸气直接进罐，121℃，20～30min。从80℃～100℃上升很快，大于100℃后温度上升很慢，到118℃时就开始计时，到计时25min时马上关掉蒸气阀。关掉蒸气阀后通入无菌空气，使罐内一直保持正压（高于大气压，空气不会倒灌入罐内）。（在夹套中）马上加自来水冷却，从下向上，使温度尽快降到55℃左右，到37～38℃时关掉水，也有缓冲性。先蒸煮灭菌，但固体培养基呈粒状、片状或粉状，流动性差，不易翻动，吸水加热易成团，冷却困难。针对这些特点设计转鼓式灭菌机惯用于酒厂、罐等。培养基成份pH值培养基中颗粒泡沫油脂、糖类及一定浓度蛋白质增加微生物耐热性，高浓度有机物会包于细胞周围形成一层薄膜，影响热传递；所以，在固形物含量高情况下，灭菌温度可高些。pH值对微生物耐热性影响很大。pH值6.0～8.0，微生物最耐热；pH值<6.0，氢离子易渗透微生物细胞内，从而改变细胞生理反应促使其死亡。所以，pH值愈低，灭菌所需时间愈短。培养基中颗粒小，灭菌轻易；颗粒大，灭菌难。普通含有<1mm颗粒对培养基灭菌影响不大，但颗粒大时，影响灭菌效果，应过滤除去。培养基泡沫对灭菌极为不利，因为泡沫中空气形成隔热层，使传热困难，热难穿透过去杀灭微生物。对易产生泡沫培养基在灭菌时，可加入