谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基課件

谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基制備谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基制備1發(fā)酵原理1.合成途徑谷氨酸的生物合成途徑大致是：葡萄糖經(jīng)糖酵解(EMP途徑)和己糖磷酸支路(HMP途徑)生成丙酮酸，再氧化成乙酰輔酶A(乙酰COA)，然后進入三羧酸循環(huán)，生成α-酮戊二酸。α-酮戊二酸在谷氨

酸脫氫酶的催化及有NH4+存在的條件下，生成谷氨酸。當生物素缺乏時，菌種生長十分緩慢；當生物素過量時，則轉(zhuǎn)為乳酸發(fā)酵。因此，一般將生物素控制在亞適量條件下，才能得到高產(chǎn)量的谷氨酸。在谷氨酸發(fā)酵中，如果能夠改變細胞膜的通透性，使谷氨酸不斷地排到細胞外面，就會大量生成谷氨酸。研究表明，影響細胞膜通透性的主要因素是細胞膜中的磷脂含量。因此，對谷氨酸產(chǎn)生菌的選育，往往從控制磷脂的合成或使細胞膜受損傷入手，如生物素缺陷型菌種的選育。生物素是不飽和脂肪酸合成過程中所需的乙酰CoA的輔酶。生物素缺陷型菌種因不能合成生物素，從而抑制了不飽和脂肪酸的合成。而不飽和脂肪酸是磷脂的組成成分之一。因此，磷脂的合成量也相應減少，這就會導致細胞膜結構不完整，提高細胞膜對谷氨酸的通透性。發(fā)酵原理1.合成途徑2谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基ppt課件32.發(fā)酵過程在發(fā)酵過程中，氧、溫度、pH和磷酸鹽等的調(diào)節(jié)和控制如下：①氧。谷氨酸產(chǎn)生菌是好氧菌，通風和攪拌不僅會影響菌種對氮源和碳源的利用率，而且會影響發(fā)酵周期和谷氨酸的合成量。尤其是在發(fā)酵后期，加大通氣量有利于谷氨酸的合成。②溫度。菌種生長的最適溫度為30～32℃。當菌體生長到穩(wěn)定期，適當提高溫度有利于產(chǎn)酸，因此，在發(fā)酵后期，可將溫度提高到34～37℃。③pH。谷氨酸產(chǎn)生菌發(fā)酵的最適pH在7.0～8.0。但在發(fā)酵過程中，隨著營養(yǎng)物質(zhì)的利用，代謝產(chǎn)物的積累，培養(yǎng)液的pH會不斷變化。如隨著氮源的利用，放出氨，pH會上升；當糖被利用生成有機酸時，pH會下降。④磷酸鹽。它是谷氨酸發(fā)酵過程中必需的，但濃度不能過高，否則會轉(zhuǎn)向纈氨酸發(fā)酵。發(fā)酵結束后，常用離子交換樹脂法等進行提取。2.發(fā)酵過程4操作步驟

1．一級種子培養(yǎng)工與制：按下列培養(yǎng)基配方配制1000ml一級種子培養(yǎng)基。按20%裝液量分裝后，于121℃滅菌30min冷卻備用。葡萄糖

2.5%

尿素0.5%

硫酸鎂0.04%磷酸氫二鉀0.1%

玉米漿

2.5~3.5%硫酸亞鐵、硫酸錳各20ppm、pH7.02．一級種子培養(yǎng)：將斜面菌種接入已滅菌冷卻的種子培養(yǎng)基中（250ml三角瓶內(nèi)接入1~2環(huán)）于32℃±1℃、250r.p.m條件下培養(yǎng)12h。一級種子質(zhì)量要求：種齡

12h

pH6.4±0.1光密度：凈增O.D值0.5以上無菌檢查陰性，噬菌體檢查無。操作步驟1．一級種子培養(yǎng)工與制：按下列培養(yǎng)基配方配制10053．二級種子培養(yǎng)基配制：按下列培養(yǎng)基配方配制1000ml二級種子培養(yǎng)基，并按20%裝液量分裝于三角瓶中后，于121℃滅菌30min冷卻備用。水解糖2.5%

玉米漿2.5~3.5%

K2HPO40.15%MgSO40.04

尿素0.4%

FeSO42ppmMnSO42ppm

pH6.8~7.04．二級種子培養(yǎng)：在已滅菌的二級種子培養(yǎng)基中，按0.5~1.0%接入上述已培養(yǎng)好的一級種子，于32℃±1℃、250r.p.m條件下培養(yǎng)7~8h，二級種子質(zhì)量要求：種齡7~8h

pH6.8~7.2

OD值凈增0.5左右無菌檢查（一）、噬菌體無、殘?zhí)窍?%左右鏡檢生長旺盛，排列整齊，G+3．二級種子培養(yǎng)基配制：按下列培養(yǎng)基配方配制1000ml二級65．發(fā)酵培養(yǎng)基配制按下列培養(yǎng)基配方制發(fā)酵培養(yǎng)基，并按20%裝液量分裝于250ml三角瓶中，水解糖10%，甘蔗糖蜜0.18~0.22%，玉米漿0.1~0.15%，Na2HPO40.17%，KCl0.12%、MgSO40.04%，用NaOH（5%）溶液調(diào)pH7.20于110℃滅菌20min冷卻備用。6．發(fā)酵：按8~10%的接種量在發(fā)酵培養(yǎng)基中接入合格的二級種子注，于35℃±1℃、250r.p.m條件下發(fā)酵35h，發(fā)酵過程中①從第4h后開始用無菌注射器補入尿素，尿素流加按pH值進行控制即8h前pH7.0~7.6；8h后pH7.2~7.3，20~24hpH7.0~7.1，24~35h，pH6.5~6.6。尿素流加總量為4%。②從第10h開始每隔4h補糖一次，每次補入1%的水解糖液，在發(fā)酵26h前補入4%的水解糖液。7．鏡檢及谷氨酸測定：在8h及24h時分別各取樣一次進行鏡檢，經(jīng)單染后觀察菌體形態(tài)，發(fā)酵結束后，用華勃氏呼吸器測定發(fā)酵液中谷氨酸含量。5．發(fā)酵培養(yǎng)基配制按下列培養(yǎng)基配方制發(fā)酵培養(yǎng)基，并按20%裝7說明：ppm是英文partspermillion的縮寫，譯意是每百萬分中的一部分，即表示百萬分之（幾），或稱百萬分率。如1ppm即一百萬千克的溶液中含有1千克溶質(zhì)。ppm與百分率（％）所表示的內(nèi)容一樣，只是它的比例數(shù)比百分率大而已。在花卉生產(chǎn)栽培中，常常施用“微肥”和“植物激素”，這些藥劑在施用時，其用量甚微，每千升的容量中只含有幾毫克甚至更少，故用“ppm”來表示。也就是說，在配制1ppm濃度時，1克農(nóng)藥或肥料(指純量)加水1噸(1000000克)，目前，在大多數(shù)科技期刊中，