1。5 微生物发酵

1。5。1  含义

微生物发酵是指在一个合适的条件下，微生物将某些成分通过特定的方法转化 为目的产物的过程。微生物发酵是一个比较繁杂的生物反应过程，微生物自身的新 陈代谢机制、生理调节机制等因素均会影响其生产水平。此外，温度，pH 等培养条 件的控制，发酵培养基中主要成分的组成以及发酵条件的不同均会对微生物的发酵 造成不同程度的影响。

1。5。2 发酵培养基组份

微生物发酵培养所需的营养物质包括水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等， 各因素存在着相互作用。微生物生长所必需的物质是水，它的主要作用是：微生物 细胞的构成需要水化层；某些细胞内的生化反应需要其直接参与进去；参与细胞内 一系列的生理生化反应是以介质形式存在；温度需要调节时可利用水作为热载体。 组成培养基的主要成分则是碳源， 它的主要作用有：参与组成构成菌体细胞的碳架， 为菌种生长提供所需要的能量，代谢产物中含碳物质也与其存在一定的联系。微生 物代谢产物或其本身中提供氮元素的一类营养物质由氮源供给，同时氮源也是构成 培养基的不可缺少的成分，其主要作用是为菌体细胞的原生质和含氮代谢产物的组 成做供给（ 如核酸、酶、蛋白质以及其余的含氮化合物）。某些微量元素或无机盐 在微生物的生长、繁殖及产物合成的过程中能起到调节作用，它们是构成菌体细胞 的组成成分，对酶的组成存在辅助、激活或阻遏作用，亦可以影响培养基的 pH、渗 透压和氧化还原电位等。 微生物发酵生产有时也会需要特定的因素，且简单的碳、 氮源无法合成，这时就需要维生素、碱、氨基酸等物质来补充满足发酵生产代谢所 必须的物质，这种物质便是生长因子，糖蜜、酵母浸出汁，牛肉膏等均能供给生长 因子。

1。5。3 发酵条件

微生物发酵过程中发酵条件需调控的有 ：温度、PH、溶解氧浓度、溶液混合速 率、发酵液体积、菌体浓度等。温度是对微生物繁衍分解过程中影响最大的一种因 素，其能直接影响各种酶在生物体内的进行反应的速度进而使得整个发酵过程受到 影响，温度的变化也会使发酵液中氧气的含量受到变化进而影响发酵的最终目的。其它可控条件确定的前提下各类微生物都有会存在一个最适的发酵生长温度，同一 种微生物，其最适生长温度随着培养条件的改变而变化，所以微生物发酵过程中需 要根据菌种特性和其他发酵条件通过单方面实验寻找规律并严格控制温度范围。我 生物发酵过程中含氧度的多少也是影响发酵生产的重要因素之一，菌株最适需氧量 与菌株繁衍生长及最终产物的合成代谢存在着很大联系，来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-所以提高溶氧率是发酵生 产过程中不可缺少的环节，我们可以通过振荡、控制空气转换速度、改变培养基的 浓度或对发酵工艺进行改进来促进发酵效率。 微生物代谢活动的综合指标体现在 PH 值上，其亦然是微生物生长和产物合成中相当重要的指数，PH 可以直接影响酶 的活性，进而使微生物细胞原生物质膜上的电荷发生变化，从而能够直接影响整个 微生物发酵过程。同微生物生长的所需的最适 PH 也有很大区别，大多细菌的最适 pH 值在 6。0-8。0 之间，也有一些微生物能够在偏酸或偏碱条件下生长是因为其对 PH 的耐受性相对较大。发酵生产过程中调节 PH 值通常会使用加入某些碳酸盐，氨水， 尿素或其他方法。