基质和菌体浓度的控制

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2基质的作用基质是指用于微生物培养的营养物质，它们是微生物生长的物质基础，关系到微生物生理代谢的调控，影响着发酵产物的合成。基质的浓度决定微生物生长的速度和浓度，必须有效地控制抗生素发酵中基质和菌体的浓度，以便获得优质的发酵产物。第二页，共十二页，编辑于2023年，星期日Page

3菌体浓度菌体是进行抗生素生物合成最基本的元素，其浓度不仅反映菌体细胞的多少，也反映菌体细胞生理特性和能力。菌体浓度的大小与与菌体生长速率密切相关，因此，常用单位时间菌体的增长率来反映发酵过程中菌体的生长情况。第三页，共十二页，编辑于2023年，星期日Page

4菌体浓度对发酵的影响在适当的比生长速率下，发酵产物的产率与菌体浓度成正比，菌体浓度越大产量越高。但是菌体浓度过高会使营养物质耗尽，有毒物质积累过剩，可能会使次级代谢向初级代谢逆转。同时，过高的菌体浓度势必影响发酵液的流变学性质和溶氧水平，这些均对发酵产物的形成产生不利影响。因此，发酵过程控制合适的菌体浓度是很必要的。第四页，共十二页，编辑于2023年，星期日Page

5直接决定间接影响菌体浓度发酵液溶氧水平发酵液黏稠度第五页，共十二页，编辑于2023年，星期日Page

6影响菌体浓度的因素及测定方法菌体浓度在一定培养条件下主要受基质浓度的影响。菌丝浓度可以根据离心后菌丝沉淀所占发酵液的比例、单位体积发酵液中的菌丝干重或菌体中DNA含量等数据进行测定。第六页，共十二页，编辑于2023年，星期日Page

7影响菌体浓度的三大要素碳源的种类和浓度单击此处添加段落文字内容氮源的种类和浓度123磷酸盐的种类和浓度第七页，共十二页，编辑于2023年，星期日Page

8影响菌体浓度因素的作用快速利用的碳、氮源和适度的磷酸盐浓度能促进菌体的生长，但其分解代谢产物有可能造成对产物合成的阻遏。缓慢利用的碳、氮源有利于产物的合成。因此，在发酵培养基中适当安排快速利用和缓慢利用碳、氮源的种类及比例，对控制菌体的浓度、延长产物合成期具有重要意义。为了调节控制菌体浓度和防止菌体老化，通常在发酵过程中尽量采用补料工艺。第八页，共十二页，编辑于2023年，星期日Page

9补料工艺及其作用在发酵过程中根据需要添加营养物质的操作，称为补料工艺。采用补料工艺可以降低原始培养基中基质的浓度，有效地控制适当的菌体浓度，解除或部分缓解分解代谢产物对生物合成的阻遏，防止过多有毒物质的积累，改善发酵液流变性和氧传递效率，延长产物合成时间。第九页，共十二页，编辑于2023年，星期日Page

10补料操作补料的方式可分为一次性补料、分批式补料和连续式流加补料。根据培养基成分，补料可分为单成分补料或多成分补料。补料的时间可选择在菌体生长基本完成，其合成产物的比产率达最高值时进行。第十页，共十二页，编辑于2023年，星期日Page

11一般可以溶氧、pH、糖或氮消耗量、菌体呼吸商、CO2排出率作为指标，控制菌体的比生长率，使产物的比产率保持高最值。通过控制生长限制营养的流加，维持恒定的菌体浓度，可以使菌体尽可能保持在抗生素合成期，