产酶培养基的设计原则有哪些

⒈目的明确

培养不同的微生物必须采用不同的培养条件；培养目的不同，原料的选择和配比不同；例如枯草芽孢杆菌：

一般培养：肉汤培养基或LB培养基；

自然转化：基础培养基；

观察芽孢：生孢子培养基；

产蛋白酶：以玉米粉、黄豆饼粉为主的产酶培养基；

根据不同的工作目的，微生物不同的营养需要，运用自己丰富的生物化学和微生物学知识来配制*佳的培养基。

⒉营养协调

微生物细胞组成元素的调查或分析，是设计培养基时的重要参考依据。

微生物细胞内各种成分间有一较稳定的比例。

在大多数化能异养菌的培养基中，各营养要素间在量上的比例大体符合以下十倍序列的递减规律：

要素：H2O＞C源+能源 ＞N 源 ＞P、S＞K、Mg＞生长因子

含量：(～10-1) (～10-2) (～10-3) (～10-4) (～10-5)(～10-6)

⒊理化适宜

指培养基的pH值、渗透压、水活度和氧化还原电势等物理化学条件较为适宜。

包括：pH、渗透压和水活度、氧化还原电位

(1) pH

各大类微生物都有其生长适宜的pH范围，培养基的pH必须控制在一定的范围内，以满足不同类型微生物的生长繁殖或产生代谢产物。

微生物的生长、代谢过程中会产生引起培养基pH改变的代谢产物，为了维持培养基pH的相对恒定，通常要进行pH的调节。

(2) 渗透压和水活度

渗透压（osmotic pressure）是某水溶液中一个可用压力来量度的一个物化指标。

水活度即aw（wateractivity）是一个比渗透压更有生理意义的一个物化指标。它表示在天然或人为环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。

(3）氧化还原电势（redox potential）

又称氧化还原电位，是度量某氧化还原系统中还原剂释放电子或氧化剂接受电子趋势的一种指标。

一般以Eh表示，它是指以氢电极为标准时某氧化还原系统的电极电位值，单位是V（伏）或mV（毫伏）。

⒋经济节约

配制培养基时应尽量利用廉价且易于获得的原料作为培养基成份,特别是在发酵工业中,以降低生产成本。

(1)以粗代精：对微生物来说，各种粗原料营养更加完全，效果更好。而且在经济上也节约。大量的农副产品或制品，如麸皮、米糠、玉米浆、酵母浸膏、酒糟、豆饼、花生饼、蛋白胨等都是常用的发酵工业原料。

(2)以“野”代“家”： 以野生植物原料代替栽培植物原料，如木薯、橡子、薯芋等都是富含淀粉质的野生植物，可以部分取代粮食用于工业发酵的碳源。

(3)以废代好：以工农业生产中易污染环境的废弃物作为培养微生物的原料。例如，糖蜜(制糖工业中含有蔗糖的废液)、乳清(乳制品工业中含有乳糖的废液)、 豆制品工业废液、黑废液(造纸工业中含有戊糖和己糖的亚硫酸纸浆)等。

(4)以简代繁：某制药厂改进链霉素发酵液中的原有配方，设法减去30-50%的黄豆饼粉、25%的葡萄糖和20%硫酸铵，结果反而提高了产量。

(5)以氮代朊：以大气氮、铵盐、硝酸盐或尿素等一类非蛋白质或非氨基酸廉价原料用作发酵培养基的原料，让微生物转化成菌体蛋白质或含氮的发酵产物供人们利用。

(6)以纤代糖：开发利用纤维素这种世界上含量*丰富的可再生资源。将大量的纤维素农副产品转变为优质饲料、工业发酵原料、燃料及人类的食品及饮料。

(7)以“国”代“进”： 以国产原料代替进口原料，尽量减少工业成本。国内青霉素发酵工业的迅速发展，依赖于找到了富有中国特色的培养基配方，即用廉价的棉子饼（或花生饼）和白玉米粉代替玉米浆和乳糖。

适宜的营养物质，包括六大要素如水，碳源，氮源，能源，生长因子，无机盐。水是微生物细胞的重要组成部分，碳源、氮源分为无机和有机。能源包括化学能和光能。

具备酶合成所需特殊元素，前体或者促进剂等。如Fe,Mg,Zn等特殊元素，前体是加入培养基的化合物，能够直接在生物合成过程中结合到产物分子中去，自身结构变化不大，提高产物的产量。促进剂能够加快产酶。

营养物的浓度与配比合适， 微生物细胞各成分间有一定的比例，只有在营养物质浓度适当个营养物质比例合适时才能生长良好。营养物质浓度过低不能满足其生长的需要，过高又抑制其生长。

少用速效碳氮源，多加迟效营养，速效碳氮源维持的时间比较短，持效营养包括淀粉，能够在产酶微生物的生长过程中逐渐提供能量，

经济节约的原则。酶制剂的工业生产用培养基所用的原材料还必须来源丰富，价格低廉，质量稳定稳定，减少成本。

精心设计，多做实验进行比较。产酶培养基有很多种，在设计的过程中应该设计对照组和实验组进行比较。最后确定哪一个培养基是最适合产酶的。