内容发布更新时间 : 2024/11/16 18:52:40星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
答:种子培养基用于供孢子发芽、生长和大量繁殖粗壮,活力强的菌丝体。
这类培养基的碳源应提供速效碳源,如葡萄糖等;氮源则提供易于利用的,如无机氮源(NH4)SO4,有机氮源如玉米浆、酵母膏、蛋白胨等;磷酸盐浓度适当高一些;但总浓度以略稀薄为好,可获得较高的溶解氧,供大量菌体生长繁殖。最后一级种子培养基的成分尽可能接近发酵培养基,使种子进入发酵培养基后能迅速适应,快速生长。 发酵培养基既要有利于生长繁殖,防止菌体过早衰老,又要有利于产物大量合成。因此,发酵培养基的组成应丰富、完全,碳、氮源要注意速效和迟效的搭配,少用速效营养,多加迟效营养;还要考虑适当的碳氮比,加缓冲剂稳定pH;还要有菌体生长所需的生长因子和产物合成所需的元素、前体和促进剂等。
补料培养基主要是针对以下两种情况:一是发酵培养基基础料浓度过高导致培养基过于粘滞,致使搅拌动力消耗增加,消泡困难,溶解氧下降,渗透压过高等,以致不利于细胞的生长;二是生长和合成两阶段各需的最佳条件要求不同。则只能采用在不同时间区段培养基分批补料来加以满足,一般初始培养基称为基础料,在整个培养基配比中所占比例较小。 补料培养基在成分上可与初始发酵培养基完全相同,也可根据需要进行较大调整。
五、 1. 答:甘露醇是一糖醇,为该培养基的碳素来源;MgSO4,K2HPO4,KH2PO4,CuSO4, NaCl,CaC03则是矿质来源。磷是核酸和蛋白质及细胞膜的必要成分,也是许多辅酶的组成元素,高能磷酸键在能量的储存和传递中有重要作用;镁在离子状态是 许多重要酶的激活剂;硫存在于细胞蛋白质中,是含硫氨基酸的组成成分和某些辅酶的活性基,如辅酶A;氯离子对嗜盐菌是需要的,钠离子维持细胞渗透压;钾离子除维持细胞渗透压和透性,还是许多酶的激活剂,促进糖代谢;钙离子能影响细胞膜的透性,还能影响培养基中磷酸盐的浓度;铜是微量元素作为酶的辅基和激活剂。 水是所有培养后的主要组成成分,也是微生物机体的重要组成成分,为微生物的生长繁殖和产物合成提供了必需的生理环境。
上述培养基中缺少氮源,可用来富集和培养能自主固氮的微生物,即自养固氮菌。
2. 答:谷氨酸的合成途径如下:葡萄糖由酵解途径(EMP途径)和单磷酸己糖途径(HMP途径)代谢生成两分子丙酮酸,其中一分子丙酮酸固定CO2生成草酰乙酸,另一分子丙酮酸脱羧生成乙酰辅酶A,两者缩合成柠檬酸。柠檬酸进入三羧酸循环(TCA环)得到α-酮戊二酸。由于α-酮戊二酸继续进行的氧化代谢途径停滞,以及异柠檬酸脱氢酶和谷氨酸脱氢酶的有效配合,使α-酮戊二酸还原氨化作用高效率地进行,进而生成谷氨酸。 在上述过程中,丙酮酸固定CO2生成草酰乙酸和丙酮酸脱羧生成乙酰辅酶A应保持适当比例,才能保证谷氨酸的高收率。若丙酮酸固定CO2反应充分进行时,由葡萄糖生成谷氨酸的收率82%;若完全不发生CO2的固定,则丙酮酸全部氧化脱羧生成乙酰辅酶A,经由乙醛酸环进行代谢。形成的异柠檬酸在异柠檬酸分解酶作用下分解为乙醛酸和琥珀酸,减少了α-酮戊二酸的生成量,谷氨酸的收率最多只有54%。 所以糖的分解代谢途径(EMP,HMP,TCA)与CO2固定的适当比例是提高谷氨酸收率的关键。