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无机盐培养基和复合培养基对毕赤酵母生长的影响

来源: 微生物发酵 发布时间:2024-03-26 14:11:21 浏览:316 次

以毕赤酵母生物量为考核指标,以期通过培养基优化,寻找无机盐培养基(BSM,D’Anjou,,Stratton共三种文献报道的用于毕赤酵母工业化生产的无机盐培养基,其特征是培养基由无机盐和微量元素组成,碳源为甘油,碳源为氨水和硫酸铵,因此在摇瓶中,菌体培养效果远远低于BMGY))和复合培养基(BMGY)之间的营养差异,通过代谢组学的方法,弥补该差异,从而获得改良的无机盐培养基。


无机盐培养基和复合培养基对菌体生长的影响


野生菌株在BSM中的生长速度低于在BMGY中的生长速度,比生长速率分别为0.187h-1和0.247h-1。并且这种差异并不是由于pH值的差异导致的。在BSM培养基中加入蛋白胨,酵母粉和YNB,也仅仅能将比生长速率提高到0.203h-1。这就表明在BSM培养基中有某种营养成分是过量的,从而不利于菌体的生长。BSM培养基是为了在发酵罐中获得毕赤酵母高密度发酵而设计的,并不适应小规模的应用。

在BSM中甘油提供碳源,已经有实验证明4%以下的甘油浓度不会对毕赤酵母的生长产生影响。氮源由氨水提供,磷和硫由硫酸盐和磷酸盐提供。为了验证上述论证,设置了三组实验,分别将氨水,硫酸盐和磷酸盐减少50%,为了维持pH值的稳定性,分别用氢氧化钾(减少氮源)和氢氧化铵调节PH(减少磷)。由下图可看出,减少硫元素,生物量大大降低,减少氮源氨水的含量,则可以使得生物量有些许提高。

进一步研究表明当氨水浓度大于50mM时氨水浓度和菌体生长成速率成负相关,因此有必要控制氨水浓度,见下图。但是即便我们将氨水浓度降低到25mM,菌体生长速率和BMGY也存在较大的差异。

进一步我们将FM22培养基和Anjou培养基也作为我们的考察范围之内,两者的无机盐含量整体上比BSM培养基低很多。有研究表面,酿酒酵母在无机盐培养基上生长需要更多的能量。分别设置BSM、FM22和Anjou和培养基的氨水浓度为25mM,用氢氧化钾调节pH到6.5。结果显示具有更低无机盐浓度的Anjou的培养基获得了更高的比生长速率,这说明整体无机盐浓度(渗透压)对毕赤酵母的生长也是不利的。因此选择d’Anjou无机盐培养基开展进一步优化。


在Anjou的基础上,增加酵母粉,蛋白胨和YNB,可以使得比生长速率提高到0.251h-1接近于BMGY中的比生长速率。表明,Anjou培养基和BMGY培养基之间的差异主要在于缺少某些中间代谢产物。


因此,进一步我们优化营养补充剂,以弥补基础盐培养基和BMGY之间的差异。


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