發酵培養基成分之碳源與氨源

凡是能夠提供微生物細胞物質和代謝產物中碳素來源的營養物質稱為碳源。它是組成培養基的主要成分中的員，主要功能有兩個：是提供微生物菌體生長繁殖所需的能源以及合成菌體所需的碳骨架；二是提供菌體合成目的產物的原料。碳源分有機碳源和無機碳源。在各種碳源中，糖類是微生物好、應用廣泛的碳源，如葡萄糖、糖蜜和淀粉等；其次是醇類、有機酸類和脂類等。在各種糖類作為碳源使用時，單糖優于雙糖，己糖優于戊糖，淀粉優于纖維素，純多糖優于雜多糖和其他聚合物。

實驗室內常用的碳源主要有葡萄糖、蔗糖、淀粉、、有機酸等。工業發酵中利用碳源主要是糖類物質，如飴糖、玉米粉、甘薯粉、野生植物淀粉，以及麩皮、米糠、酒糟、廢糖蜜、造紙廠的亞硫酸廢液等。

1.淀粉水解糖

淀粉是由葡萄糖組成的生物大分子。大多數的微生物都不能直接利用淀粉，如氨基酸的生產菌、酒精酵母等。因此，在氨基酸、抗生素、有機酸的生產中，都要求將淀粉進行糖化，制成淀粉水解糖使用。

淀粉水解常用的有酸解法、酶解法、酸酶結合法。在淀粉水解糖液中，主要糖分是葡萄糖；另外，根據水解條件的不同，尚有數量不等的少量麥芽糖及其他些二糖、低聚糖等復合糖類；除此以外，原料帶來的雜質（如蛋白質、脂肪等）及其分解產物也混入糖液中。葡萄糖、麥芽糖和蛋白質、脂肪分解產物（氨基酸、脂肪酸等）等是生產菌的營養物，在發酵中容易被利用；而些低聚糖類、復合糖等雜質存在，不但降低淀粉的利用率，而且影響到糖液的質量，降低糖液中可發酵成分的利用率。在發酵中，淀粉水解糖液質量的高低往往直接關系到菌的生長速率及的積累。因此，如何提高淀粉的出糖率，保證水解糖液的質量，滿足發酵的要求，是個不可忽視的重要環節。

2.糖蜜

糖蜜也是工業發酵常用的碳源，它是制糖工業、甘蔗糖廠或甜菜糖廠的種副產品。糖蜜含有相當數量的發酵性糖，而且成本低，是生物工業大規模生產的良好原料。

糖蜜原料中，有些成分不適用于發酵，所以在使用糖蜜原料時，般要行預處理，以滿足不同發酵產品的需求。例如，在使用糖蜜原料發酵生產時，必須想方設法降低糖蜜中含量，般用活性炭處理法、樹脂法吸附等方法進行預處理。

發酵培養基成分之氨源

凡能提供微生物生長繁殖所需氨素的營養物質皆為氮源。氮源主要用于構成菌體細胞物質和合成含氮代謝物。常用的氮源可分為兩大類：有機氮源和無機氮源。

1.有機氮源

常用的有機氨源有黃豆餅粉、花生餅粉、棉籽餅粉、玉米漿、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、魚粉、蠶師粉、廢菌絲體和酒糟等。有機氨源除含有豐富的蛋白質、多肽和游離氨基酸外，往往還含有少量的糖類、脂肪、無機鹽、維生素及某些生長因子。

尿素也是常用的有機氮源，但它成分單，不具有上述有機氮源成分復雜、營養豐富的特點，但在和等發酵生產中也常被采用。尤其是在生產中，尿素可使a酮戊二酸還原并氨基化，從而提高的生產。有機氮源除了作為菌體生長繁殖的營養外，有的還是產物的前體。例如，、半和氨基己二酸是合成和的主要前體；可作為L的前體等。

2.無機氨源

常用的無機氨源有銨鹽、硝酸鹽和氨水等。微生物對它們的吸收利用般較快，但無機氨源的迅速利用常會引起ph的變化。例如，在制液體曲時，用NaNO3作氮源，菌絲長得粗壯，培養時間短，且糖化力較高。這是因為由NaNO3代謝而得到的NaOh可中和曲霉生長中所釋放出的酸，使ph穩定在工藝要求的范圍內。又如，在黑曲霉發酵過程中用硫酸銨作氮源，可使培養基ph下降，而這對提高糖化型的活力有利，且較低的ph還能抑制雜菌的生長，防止污染。氨水在許多抗生素的生產中普遍使用。如在的生產工藝中以氨作為無機氮源可提高的產率和有效組分的比例，但由于氨水堿性較強，需分批次過濾除菌后少量多次地加入，并且應加強攪拌。