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《高產(chǎn)微生物油脂菌株培養(yǎng)基及發(fā)酵條件優(yōu)化方法》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、課堂報(bào)告名稱:高產(chǎn)微生物油脂菌株培養(yǎng)基及發(fā)酵條件優(yōu)化方法一、課堂報(bào)告依據(jù)的知識背景1?培養(yǎng)基及其分類人類想要研究利用微生物,就必須先培養(yǎng)微生物。培養(yǎng)微生物要有適合微生物生長繁殖的環(huán)境條件,還要適宜的營養(yǎng)條件。由人工配置的適合微生物生長繁殖或積累代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì),稱作培養(yǎng)基。?按用途分類:增殖培養(yǎng)基;選擇培養(yǎng)基;鑒別培養(yǎng)基。?按狀態(tài)分類:液體培養(yǎng)基;固體培養(yǎng)基;半固體培養(yǎng)基。?按化學(xué)成分分類:天然培養(yǎng)基;合成培養(yǎng)基;半合成培養(yǎng)基。?按目的分類:種子培養(yǎng)基;發(fā)酵培養(yǎng)基。1).培養(yǎng)基包含成分a)水:水分是微綸物重要組成部分,微工物
2、不能脫離水而牛.存,微生物所需的營養(yǎng)也只有溶于水才能很好地吸收,水利于調(diào)節(jié)細(xì)胞溫度,保持細(xì)胞生活環(huán)境的溫度恒定。水分為兩種狀態(tài),自由水和結(jié)合水。前者以游離態(tài)存在,是細(xì)胞內(nèi)的溶劑;后者與細(xì)胞內(nèi)其他成分結(jié)合,不易蒸發(fā),不凍結(jié),不滲透,也不能作為溶劑。b)碳源:提供為生物細(xì)胞組成和代謝產(chǎn)物中碳素來源的物質(zhì)。提供微生物生長繁殖所需的能量。碳源分類很多,無機(jī)碳化合物有二氧化碳、碳酸鹽等;有機(jī)含碳化合物,如糖類、醇類、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)及其分解產(chǎn)物。C)氮源:可提供為生物細(xì)胞組成和代謝產(chǎn)物中氮素來源的物質(zhì)。氮源用來合成氨基酸和堿基進(jìn)而合成蛋口
3、質(zhì)、核酸等細(xì)胞成分以及含氮代謝產(chǎn)物。氮源分類:1?分子態(tài)氮,存在大氣中,僅有少數(shù)微生物可以利用;2?無機(jī)態(tài)氮,如鞍鹽、硝酸鹽等,多數(shù)微生物可以利用;3?有機(jī)態(tài)氮,蛋白質(zhì)及各種分解產(chǎn)物、尿素、卩票吟堿、卩密噪堿等。d)能源:提供微生物生命活動(dòng)過程中所需的能量來源的物質(zhì)。異養(yǎng)微生物能源為碳源;自養(yǎng)微生物能源是日光。c)生長因子:微生物不能自行合成,但生命活動(dòng)又不可缺少的微量有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)。功能:構(gòu)成細(xì)胞的組成成分,如卩票吟、囉噪是核酸的組成成分;調(diào)節(jié)代謝,維持正常的生命活動(dòng)。自養(yǎng)微生物不需要生長因子,能自行合成;異養(yǎng)微生物有三種情況
4、:有些異養(yǎng)微生物需要生長因子,如谷氨酸的短桿菌,需要添加生物素才能使菌體生長良好;有些不需要生長因子;有些不但不需要還能在自身積累某些維生素,如腸道微生物分泌大量維生素供機(jī)體吸收利用,大腸桿菌合成維生素Kof)無機(jī)鹽類:微生物生長過程中不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)。從量的角度分主要元素和微量元素兩大類。前者指磷鈉硫鈣鎂鐵等;后者鋅鎰?wù)秀@等。作用:構(gòu)成細(xì)胞組成成分,磷是核酸的組成元素之一;做酶的組成成分或酶的激活劑,鐵是過氧化氫酶細(xì)胞色素氧化酶的組成成分,鈣是蛋白酶激活劑;調(diào)節(jié)微生物的生長的物理?xiàng)l件,滲透壓、氫離了濃度、氧化還原電位等;
5、作為某些自養(yǎng)微生物的能源,如硫細(xì)菌以硫作為能源。g)碳氮比:是指有機(jī)物中碳的總含量與氮的總含量的比,適當(dāng)?shù)奶嫉壤?,有助于微半物發(fā)酵分解。碳氮比過高和過低都不利于細(xì)胞生長和外源蛋白表達(dá)和積累,過低導(dǎo)致菌體提早自溶;過高導(dǎo)致細(xì)菌代謝不平衡,最終不利于產(chǎn)物的積累。即使碳氮比處在合適水平,碳源和氮源濃度過高和過低也不利于細(xì)胞生長和外源蛋白表達(dá)和積累,濃度過高,細(xì)胞在發(fā)酵過程后期生長緩慢,代謝廢物產(chǎn)生較多,最終使得菌體代謝異常,影響外源蛋白合成;濃度過低,培養(yǎng)基所能提供的營養(yǎng)物質(zhì)有限,影響細(xì)胞的繁殖。因此培養(yǎng)基除了氮源碳源濃度適宜,還
6、需要二者比例關(guān)系確定。h)PII值:各類微生物生長的PII值不盡相同,環(huán)境中的pll值對微生物的生命活動(dòng)影響很大,主要作用在于:引起細(xì)胞膜電荷的變化,從而影響了微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收;影響代謝過程中酶的活性;改變生長環(huán)境中營養(yǎng)物質(zhì)的可給性以及有害物質(zhì)的毒性。每種微生物都有其最適pH值和一定的pH范圍。在最適范圍內(nèi)酶活性最高,如果其他條件適合,微生物的生長速率也最高。大多數(shù)細(xì)菌、藻類和原生動(dòng)物的最適pH為6.5-7?5,在pH4-10之間也可以生長;放線菌一般在微堿性即pH7.5-8最適合;酵母菌、霉菌則適合于PH5-6的酸性環(huán)
7、境,但生存范圍在pHl.5-10之間。有些細(xì)菌甚至可在強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性環(huán)境中生活。。i)滲透壓:恰好能夠阻止水分子通過半透膜從濃度較低的溶液移向濃度較高的溶液的在較高濃度溶液的液面上施加的額外壓強(qiáng)稱為滲透壓。培養(yǎng)基內(nèi)物質(zhì)濃度要合適。j)氧化還原電位:一般,好氧微生物在氧化還原電位為正時(shí)都能生長,而厭氧微生物要求氧化還原電位為負(fù)值,其中嚴(yán)格厭氧微生物要求氧化還原電位在-400mV以下2)?培養(yǎng)基配制的基本原則a.要確定研究目的,明確微生物的營養(yǎng)類型,同時(shí)應(yīng)該了解微生物的類群、生活環(huán)境;b.應(yīng)當(dāng)查閱大量文獻(xiàn),總結(jié)借鑒前人工作經(jīng)驗(yàn);C
8、.具體問題具體分析,本著既要滿足微生物的生長繁殖或積累大量代謝產(chǎn)物d?要求,同時(shí)又要降低成本的原則,通常從培養(yǎng)基成分考慮,以配制生長繁殖所需的培養(yǎng)基。二、撰寫課堂報(bào)告的目的1?了解微生物營養(yǎng)與生長的相關(guān)知識;2.了解培養(yǎng)基成分、類型;3.熟悉高產(chǎn)油脂微生物的種類;4.學(xué)會用培