发酵培养基成分之生长因子及前体和产物促进剂

生长因子

从广义上讲，凡是微生物生长的微量有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等，均称生长因子。生长因子不是对于所有微生物都必须的，它只是对于某些自己不能合成这些成分的微生物才是的营养物。如目前所使用的赖氨酸产生菌几乎都是产生菌的各种突变株，均为缺陷型，需要作为生长因子。又如肠膜状明串珠菌的生长需要补充10种维生素、19种氨基酸、3种嘌呤以及。生长因子主要功能1脱羧酶、转醛酶、转酮酶的辅基2黄素蛋白的辅基，与氢的转移有关6辅基，与氨基酸的脱羧、转氨基有关各种羧化酶的辅基12钻酰胺的辅酶，与和胸腺嘧啶核苷酸的合成和异构化有关辅酶F，与核酸的合成有关泛酸乙酰载体的辅基，与酰基转移有关电子传递尼克酸脱氢酶的辅基有机氨源是这些生长因子的重要来源。多数有机氮源含有较多的B族维生素、微量元素及些微生物生长的生长因子。例如，玉米浆和麸皮水解液能提供生长因子，特别是玉米浆，因含有丰富的氨基酸、还原糖、磷、微量元素和生长素，所以是多数发酵产品良好的有机氮源。

前体和产物促进剂

在某些工业发酵过程中，发酵培养基中除了有碳源、氮源、无机盐、生长因子和水分等成分外，考虑到代谢控制，还需要添加某些特殊功用的物质。将这些物质加入到培养基中有助于调节产物的形成，而并不促进微生物的生长。例如某些氨基酸、抗生素、核苷酸和酶制剂的发酵需要添加前体物质、促进剂、抑制剂及中间补料等。添加这些物质往往与菌种特性和生物合成产物的代谢控制有关，目的在于大幅度提高发酵产率，降低成本。

1.前体

前体指加入到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去，其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因其加入而有较大提高的类化合物。前体早是在的生产过程中发现的。在生产中，人们发现加入玉米浆后，单位可从20U-mL-1增加到100U-mL-1，进步研究后发现了发酵单位增长的主要原因是玉米浆中含有，它能被优先合成到分子中去，从而提高了G的产量。在实际生产中，前体的加入不但提高了产物的产量，还显著提高产物中目的成分的比重。如在青毒素生产中加入前体物质增加G产量，而用苯氧乙酸作为前体则可增加V的产量。

大多数前体（如）对微生物的生长有毒性，在生产中为了减少毒性和增加前体的利用率，通常采用少量多次的流加工艺。产品前体物质G及其衍生物V苯氧乙酸氟化物氯化物正丙醇核黄素丙酸盐类胡萝卜素β紫罗酮L异氨基丁酸L邻氨基苯基甲酸L

2.产物合成促进剂

所谓产物合成促进剂，是指那些细胞生长非必需的，但加入后却能显著提高发酵产量的物质。它们常以添加剂的形式加入发酵培养基中。如栖土曲霉3942生产蛋白酶时，在发酵2~8h时添加0.1%LS洗净剂（即脂肪酰胺磺酸钠），就可使蛋白酶产量提高60%。在生产葡萄糖氧化酶时，加入金属整合剂乙二胺四乙酸（EDTA）对酶的形成有显著影响，酶活力随EDTA用量的增加而递增。又如添加大豆油抽提物后，米曲霉所产蛋白酶的量可提高87%，脂肪酶可提高150%。添加剂酶微生物酶活力增加倍数Tween（0.1%）纤维素酶许多真菌20蔗糖酶许多真菌16β葡聚糖酶许多真菌10木聚糖酶许多真菌4许多真菌4脂酶许多真菌6右旋糖酐酶绳状青霉QM42420普鲁兰酶产气杆菌QMB15911.5大豆酒精提取物（2%）蛋白酶米曲香1.87脂酶泡盛曲霉2.50植酸盐（0.01%~0.3%）目前，人们对促进剂提高产量的机制还不清楚，原因可能有多种：如在酶制剂生产中，有些促进剂本身是酶的诱导物；有些促进剂是表面活性剂，可改善细胞的透性，改善细胞与氧的接触，从而促进酶的分泌与生产，也有人认为表面活性剂对酶的表面失活有保护作用；有些促进剂的作用是沉淀或整合有害的重金属离子等等。各种促进剂的效果除受菌种、菌龄的影响外，还与所用的培养基组成有关，即使是同种产物促进剂，用同菌株，生产同产物，在使用不同的培养基时效果也会不样。另外，促进剂的专性较强，往往不能相互套用。

水

水是所有培养基的主要组成成分，也是微生物机体的重要组成成分。对于发酵工厂来说，洁净、恒定的水源是至关重要的，因为在不同水源中存在的各种因素对微生物发酵代谢影响甚大。例如，在抗生素发酵工业中，水质好坏有时是决定个优良的生产菌种在异地能否发挥其生产能力的重要因素。另外，水中的矿物质组成对酿酒工业和淀粉糖化影响也很大。因此，在决定建造发酵工厂的地理位置时，应考虑附近水源的质量，主要考虑的指标包括ph值、溶解氧、可溶性固体、污染程度以及矿物质组成和含量等。