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影響種子罐培養(yǎng)的主要因素介紹

[2017/4/14]

影響種子罐培養(yǎng)主要因素包括:營養(yǎng)條件,培養(yǎng)條件,染菌控制,擴(kuò)培級(jí)數(shù)確定以及接種量的確定。

1培養(yǎng)基

培養(yǎng)基關(guān)系營養(yǎng)的獲取,對(duì)微生物的生長、繁殖、酶活性與產(chǎn)量均有直接影響。培養(yǎng)基可分為C/N基礎(chǔ)生長營養(yǎng),無機(jī)鹽滲透壓控制,微量元素維系組成,以及pH酶活性調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

培養(yǎng)基的要求以組成簡(jiǎn)單,來源豐富,價(jià)格便宜,取材方便為宜。

注:
A種子罐最后一級(jí)當(dāng)與生產(chǎn)罐一致,此時(shí)前罐已建立發(fā)酵所需酶系,新環(huán)境條件下不需要重新構(gòu)建;
B種子罐培養(yǎng)基應(yīng)當(dāng)增加N用量,且無機(jī)氮的增量比例要大一些;
C菌種進(jìn)級(jí)之后由于設(shè)備差異(罐型、攪拌形式、轉(zhuǎn)速等),培養(yǎng)基配比需要重新根據(jù)實(shí)驗(yàn)調(diào)整

2種齡、接種量

種齡要求:對(duì)數(shù)生長期移種,這是因?yàn)槟鄯N和老種轉(zhuǎn)罐后啟動(dòng)速度均較慢,會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵周期增加且產(chǎn)量低。
接種量:接種量影響新環(huán)境下的遲滯期長短,這是因?yàn)榻臃N量伴隨細(xì)胞分裂繁殖所需的RNA等代謝物,此類物質(zhì)含量多可快速進(jìn)入對(duì)數(shù)生長期,故接種量與新環(huán)境下的遲滯期成反比。

3溫度

前期看溫度,后期看溶氧。

任何微生物都有其最適溫度范圍,如下

生物學(xué)范圍內(nèi),每升高10℃,微生物生長速度可提升一倍,溫度直接影響細(xì)胞代謝酶系。

在最適范圍之內(nèi),提高對(duì)數(shù)生長期的前期的溫度有利于菌體的合成,對(duì)數(shù)生長期后期溶解氧對(duì)菌體合成速率影響更大,此時(shí)需要提升通氣量及攪拌等。

4 pH影響

陰離子(醋酸根,磷酸根)被吸收或氮源被利用后產(chǎn)NH3,使pH升;
陽離子(NH4+,K+)被吸收或有機(jī)酸積累使pH降;
高C培養(yǎng)基pH往低pH移動(dòng);
高N培養(yǎng)基pH往高pH移動(dòng)。
調(diào)節(jié)pH三種方式:a酸堿溶液;b緩沖液;c緩沖劑(酸性或堿性鹽)

5通氣攪拌

通氣量、罐壓、攪拌共同決定了當(dāng)前的溶氧狀態(tài),只有當(dāng)溶解氧大于當(dāng)前的BOD時(shí),今天才能正常生長,移種之后菌體進(jìn)入對(duì)數(shù)生長期,分裂繁殖速率指數(shù)增長,當(dāng)此時(shí)應(yīng)當(dāng)交替調(diào)節(jié)通氣量和攪拌功率,以使DO達(dá)到菌體所需標(biāo)準(zhǔn),一旦無法滿足菌體可適當(dāng)降溫,降低菌體耗氧速率,此時(shí)菌體分裂生長效率降低但不至于缺氧畸形或自溶。

6種子罐級(jí)數(shù)確定

技術(shù)越少,越不易染菌,級(jí)數(shù)由菌種性質(zhì)確定,如生長速率,對(duì)數(shù)期菌體濃度,孢子的發(fā)育水平等,在不斷的優(yōu)化調(diào)試之后,應(yīng)當(dāng)盡可能減少擴(kuò)培種子罐級(jí)數(shù),但需以不影響或較少影響生產(chǎn)罐遲滯期的增加及對(duì)數(shù)生長期生長速率為前提。