影响种子质量的因素及控制方法

高质量的种子是生产顺利进行的关键。种子的质量可以通过种子的多种生理和生化特性体现出来，所以可以通过监测这些特性来判断种子质量的好坏。种子的生产性能除菌种自身的遗传特性外，还取决于种子扩大培养过程中各个要素的控制情况。

1.影响孢子质量的因素及控制方法

影响孢子种子的质量因素通常有培养基、培养温度、培养湿度、培养时间、冷藏时间和接种量。

培养基的组成对种子质量有非常显著的影响。在生产实践中发现，琼脂品牌不同，对孢子质量的影响也不同。据分析，这是由于不同品牌的琼脂含有不同的无机盐造成的。可先对琼脂用水进行浸泡处理，除去其中的可溶性杂质，从而减少琼脂差异对孢子质量的影响。

培养温度对菌种的质量有显著的影响。有些菌在生长过程中，温度波动稍大就会显著影响孢子的生长。链霉菌（Streptomyces）产生灰色的斜面孢子，必须在26.5~27.5℃下培养，超过28℃，斜面孢子的生长就会异常。龟裂链霉菌（Streptomyces rimosus）斜面孢子，般在36~37C下培养较为适宜；培养温度高于37℃，孢子成熟早且易老化，在接入发酵罐后，就会出现菌丝对氨基氮的利用提前回升，糖氮利用缓慢，效价降低等现象；培养温度低则有利于孢子的形成，如斜面先放在36.5℃下培养3d，再在28℃下培养1d，则所得龟裂链霉菌的孢子数量可比在36.5℃下培养4d所得数量多3~7倍。

斜面孢子培养时，培养室的相对湿度是很重要的，它对孢子生长速率和质量均有影响。不据分析，这是因为冬季气温低而干燥，斜面水分很快蒸发，斜面上部较干燥，因而菌落长不出来，而夏季温度偏高，相对湿度较大，斜面下部积水较多，不利于菌落生长。试验表明，在定条件下培养斜面孢子时，若北方相对湿度控制在40%~46%，南方控制在35%~42%，则所得的孢子数量适中，较成熟，外观好，进罐后孢子发芽时间早，糖代谢快，发酵单位增长快。在恒温箱培养时，若湿度较低，可放入盛水的平面皿或广口烧杯使相对湿度提高。为了保证新鲜空气的交换，恒温箱每天要开启几次。孢子过于年轻则经不起冷藏，过于衰老则生产能力又会降低。

因此，孢子龄控制在孢子量多、孢子成熟、发酵单位正常的阶段。冷藏总的原则是宜短不宜长，般不超过7d。成熟斜面孢子耐冷藏，但冷藏时间过长，菌种特性也会衰退。如菌种斜面培养4d，孢子尚未成热，冷藏7~8d后，菌丝即开始自溶；而培养时间延长到5d，孢子成熟后，则冷藏20d也不会自溶。孢子数量的多少也会影响孢子质量。如产生菌中的员的球状菌的孢子数量对发酵单位影响大。这是因为孢子数量过少，接入罐内长出的球状体过大，影响通气效果；若孢子量过大，则接入罐内后不能很好地维持球状体。实验证明，从冷冻管制备大米孢子时，若能严格控制球状孢子的数量，则既能保证孢子的质量，并能提高的产量。

斜面孢子质量的控制标准主要以菌落性状和色泽、密度、孢子量及色素分泌为指标。接种摇瓶或进罐的斜面孢子要求菌落密度适中，菌落正常、大小均匀，孢子丰满，孢子颜色及分泌色素正常，孢子量符合要求。为确保孢子质量，还应考察发芽率、变异率和保证无杂菌，必要时还要观察摇瓶发酵单位效价。

2.影响液体种子质量的因素及控制方法

生产过程中影响液体种子质量的因素通常有培养基、培养条件、种龄和接种量。

液体种子的培养基应满足如下要求：营养成分适宜、充分、易于吸收、适合种子培养的需要，氮源和维生素含量高，且尽可能与发酵培养基相近。

培养条件主要的因素为温度和通气量。温度升高时，微生物的生物化学反应速率加快，同时细胞中对温度敏感的成分受到不可逆破坏。超过适温度以后，生长速率随温度升高而迅速下降。从总体上看，微生物适宜生长的温度范围较大，但是具体到某种微生物，则只能在有限的温度范围内，并且有低、适和高三个临界值。对于在种子罐中培养的种子，除了要保证供应适宜的培养基外，适当的溶解氧供应可以保证种子的质量。溶解氧的供应般通过通气量来控制。例如，在制备的生产菌种的过程中，将在通气充足和不足两种情况下得到的种子分别接入发酵罐内，它们的发酵单位效价相差近倍。

种子培养时间太长，菌种趋于老化，生产能力下降，菌体自溶；种龄过短，发酵前期生长缓慢。不同菌种或同菌种工艺条件不同，种龄是不样的，需多次试验确定。

较大的接种量可以缩短发酵罐中菌体繁殖达到高峰的时间，使产物的形成提前，并可减少杂菌生长机会；但过大的接种量也会引起菌种活力不足，影响产物合成，而且代谢副产物相对较多，不利发酵获得高质量或产量的产品。通常情况下，细菌的适接种量为1%~5%，酵母菌为5%~10%，霉菌为7%~15%。