蜜环菌发酵工艺对比分析
【中图分类号】R931.4【文献标识码】 C 【文章编号】1005-0515(2010)005-124-02
曾占春《皇和蕈谱》载:初茸者即糖蕈也。此蕈含苞未发,深卷,新鲜者味尤美,已张伞者味粗,劚取日久,则生锈味。所指即为白蘑科真菌假蜜环菌(蜜环菌)。蜜环菌用于熄风平肝;祛风通络;强筋壮骨。主治头晕;头痛;失眠;四肢麻木;腰腿疼痛;冠心病;高血压;血管性头痛,效果明显。作为一种新兴的药用真菌受到较广泛的关注,科学合理的提取工艺成为蜜环菌在功能食品中的开发应用中一项课题。
1.分批培养
在一个相对独立密闭的系统中,一次性投入培养基对微生物进行接种培养的方式一般称为分批培养 (batch culture) 。由于它的培养系统的相对密闭性,故分批培养也叫密闭培养( closed culture )。如在微生物研究中用烧瓶作为培养容器进行的微生物培养一般是分批培养。采用这种分批培养方式,随培养时间的延长,由于系统相对密闭性,被微生物消耗的营养物得不到及时地补充,代谢产物未能及时排出培养系统,其它对微生物生长有抑制作用的环境条件得不到及时改善,使微生物细胞生长繁殖所需的营养条件与外部环境逐步恶化,从而使微生物群体生长表现出从细胞对新的环境的适应到逐步进入快速生长,而后较快转入稳定期,最后走向衰亡的阶段分明的群体生长过程。
, http://www.100md.com
传统工艺流程如下:试管斜面菌种培养(25℃下培养15天)→500ml摇瓶种子培养(24-26℃下振荡培养15天)→500ml摇瓶种子培养(24-26℃下振荡培养5-6天)→5000ml摇瓶种子培养(24-28℃下振荡培养3-4天)→种子罐种子培养(24-28℃下通气培养4-5天)→发酵培养(24-28℃下通气培养7-8天)→发酵液过滤,烘干菌丝体,压片,或将发酵液浓缩制成糖浆。分批培养因生长曲线的重要阶段难能延长,故有批次明显周期短的特点。分批培养由于它的相对简单与操作方便,在微生物学研究与发酵工业生产实践中仍被较为广泛采用。
2.连续培养
微生物的连续培养是相对于分批培养而言的。连续培养是指在深入研究分批培养中生长曲线形成的内在机制的基础上,开放培养系统,不断补充营养液、解除抑制因子、优化生长代谢环境的培养方式。由于培养系统的相对开放性,因此,连续培养也称为开放培养。连续培养的显著特点与优势是,它可以根据研究者的目的,在一定程度上,人为控制典型生长曲线中的某个时期,使之缩短或延长时间,使某个时期的细胞加速或降低代谢速率,从而大大提高培养过程的人为可控性和效率。连续培养模式应用于发酵工业则称之为连续发酵。
, 百拇医药
分批培养与连续培养比较
连续培养装置用恒浊法连续培养微生物,可控制微生物在最高生长速率与最高细胞密度的水平上生长繁殖,达到高效率培养的目的。目前在发酵工业上有多种微生物菌体的生产就是根据这一原理,用大型恒浊发酵器进行恒浊法连续发酵生产的。与菌体相平衡的微生物代谢产物的生产也可采用恒浊法连续发酵生产。
连续发酵培养装置示意图
实际上,分批培养与连续培养的分类是相对的。无论是基础研究还是在发酵工业生产实践中,为了达到某种特殊目的或提高培养效率,常常采取两种方法加以综合的培养方式。在细胞群体生长进入稳定期,开始大量合成时进行补料,适当增加发酵液中的底物量和维持细胞生存所需要的低微浓度的营养物,使细胞在非生长繁殖状态下合成抗生素的持续时间延长,从而达到提高单位发酵液中活菌总量之目的。
(责任审校:李红月), http://www.100md.com(刘长君)
曾占春《皇和蕈谱》载:初茸者即糖蕈也。此蕈含苞未发,深卷,新鲜者味尤美,已张伞者味粗,劚取日久,则生锈味。所指即为白蘑科真菌假蜜环菌(蜜环菌)。蜜环菌用于熄风平肝;祛风通络;强筋壮骨。主治头晕;头痛;失眠;四肢麻木;腰腿疼痛;冠心病;高血压;血管性头痛,效果明显。作为一种新兴的药用真菌受到较广泛的关注,科学合理的提取工艺成为蜜环菌在功能食品中的开发应用中一项课题。
1.分批培养
在一个相对独立密闭的系统中,一次性投入培养基对微生物进行接种培养的方式一般称为分批培养 (batch culture) 。由于它的培养系统的相对密闭性,故分批培养也叫密闭培养( closed culture )。如在微生物研究中用烧瓶作为培养容器进行的微生物培养一般是分批培养。采用这种分批培养方式,随培养时间的延长,由于系统相对密闭性,被微生物消耗的营养物得不到及时地补充,代谢产物未能及时排出培养系统,其它对微生物生长有抑制作用的环境条件得不到及时改善,使微生物细胞生长繁殖所需的营养条件与外部环境逐步恶化,从而使微生物群体生长表现出从细胞对新的环境的适应到逐步进入快速生长,而后较快转入稳定期,最后走向衰亡的阶段分明的群体生长过程。
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传统工艺流程如下:试管斜面菌种培养(25℃下培养15天)→500ml摇瓶种子培养(24-26℃下振荡培养15天)→500ml摇瓶种子培养(24-26℃下振荡培养5-6天)→5000ml摇瓶种子培养(24-28℃下振荡培养3-4天)→种子罐种子培养(24-28℃下通气培养4-5天)→发酵培养(24-28℃下通气培养7-8天)→发酵液过滤,烘干菌丝体,压片,或将发酵液浓缩制成糖浆。分批培养因生长曲线的重要阶段难能延长,故有批次明显周期短的特点。分批培养由于它的相对简单与操作方便,在微生物学研究与发酵工业生产实践中仍被较为广泛采用。
2.连续培养
微生物的连续培养是相对于分批培养而言的。连续培养是指在深入研究分批培养中生长曲线形成的内在机制的基础上,开放培养系统,不断补充营养液、解除抑制因子、优化生长代谢环境的培养方式。由于培养系统的相对开放性,因此,连续培养也称为开放培养。连续培养的显著特点与优势是,它可以根据研究者的目的,在一定程度上,人为控制典型生长曲线中的某个时期,使之缩短或延长时间,使某个时期的细胞加速或降低代谢速率,从而大大提高培养过程的人为可控性和效率。连续培养模式应用于发酵工业则称之为连续发酵。
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分批培养与连续培养比较
连续培养装置用恒浊法连续培养微生物,可控制微生物在最高生长速率与最高细胞密度的水平上生长繁殖,达到高效率培养的目的。目前在发酵工业上有多种微生物菌体的生产就是根据这一原理,用大型恒浊发酵器进行恒浊法连续发酵生产的。与菌体相平衡的微生物代谢产物的生产也可采用恒浊法连续发酵生产。
连续发酵培养装置示意图
实际上,分批培养与连续培养的分类是相对的。无论是基础研究还是在发酵工业生产实践中,为了达到某种特殊目的或提高培养效率,常常采取两种方法加以综合的培养方式。在细胞群体生长进入稳定期,开始大量合成时进行补料,适当增加发酵液中的底物量和维持细胞生存所需要的低微浓度的营养物,使细胞在非生长繁殖状态下合成抗生素的持续时间延长,从而达到提高单位发酵液中活菌总量之目的。
(责任审校:李红月), http://www.100md.com(刘长君)