(1)碳源功能
①構(gòu)成菌體成分的重要元素,
②產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物和細(xì)胞內(nèi)貯藏物質(zhì)的主要 原料,
③同時(shí)又是化能異養(yǎng)型微生物的能量來源。
(2)氮源功能
①為細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成提供氮元素。氮是構(gòu)成微生物細(xì)胞蛋白質(zhì)和核酸的主要元素,而蛋白質(zhì)和核酸是微生物原生質(zhì)的主要組成部分。
②氮素一般不提供能量,但硝化細(xì)菌卻能利用氨作為氮源和能源。
③就某一類微生物而言,由于其合成能力的差異,對(duì)氮營(yíng)養(yǎng)的需要也有很大區(qū)別。
(3)無機(jī)鹽類功能和微量元素
①構(gòu)成菌體成分;
②作為酶活性基的組成部分或維持酶的活性;
③調(diào)節(jié)滲透壓、pH值、氧化還原電位等;
④作為自養(yǎng)菌的能源。
但不同菌種需求不同;同一微生物在不同生長(zhǎng)階段對(duì)這些物質(zhì)的最適需求量也不同。
(4)前體功能
指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中,能直接被微生物在生物合成過程中結(jié)合到產(chǎn)物分子中去,而其自身的結(jié)構(gòu)沒有多大的變化,但產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因加入前體而有較大的提高。
(5)促進(jìn)劑和抑制劑促進(jìn)劑
是一類刺激因子,指那些既不是營(yíng)養(yǎng)物又不是前體,但卻能提高產(chǎn)量的添加劑,這類物質(zhì)加入或者可以影響微生物的正常代謝,或者促進(jìn)中間代謝產(chǎn)物的積累,或者提高次級(jí)代謝產(chǎn)物的量。 抑制劑:抑制劑會(huì)抑制某些合成其它產(chǎn)物的途徑,同時(shí)會(huì)使另外一些代謝途徑活躍,從而獲得人們所需要的某種產(chǎn)物或使正常代謝的某一代謝中間物積累起來。
(6) 水
①水是良好的溶劑,菌體所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)都是溶解于水中被吸收的。所有的生化反應(yīng)也都是在水溶液中進(jìn)行的。
②滲透、分泌、排泄等作用都是以水為媒介的;
③水直接參與代謝作用中的許多反應(yīng)。所以,水在生物化學(xué)反應(yīng)中占有極為重要的地位。
④水是熱的良導(dǎo)體,比熱高,能有效地吸收代謝過程中所放出的熱,可調(diào)節(jié)細(xì)胞的溫度,使細(xì)胞內(nèi)溫度不致驟然上升。
(7) 生長(zhǎng)因子
廣義說,凡是微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量有機(jī)物質(zhì)都稱為生長(zhǎng)因子(又稱生長(zhǎng)素), ? 包括氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素等;狹義說,生長(zhǎng)素僅指維生素。 與微生物有關(guān)的維生素主要是B族維生素,這些維生素是各種酶的活性基的組成部分,沒有它們,酶就不能活動(dòng)。 有機(jī)氮源是這些生長(zhǎng)因子的重要來源,多數(shù)有機(jī)氮源含有較多的B族維生素和微量元素及一些微生物生長(zhǎng)不可缺少的生長(zhǎng)因子。
8)酶制劑功能
①使培養(yǎng)基中大分子成分降解,便于微生物的利用;
②降低培養(yǎng)基黏度和起泡能力(淀粉酶)
③提高培養(yǎng)基成分利用率
(9) 酸和堿功能
調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH
(10)發(fā)酵的技術(shù)特點(diǎn)
發(fā)酵工程與傳統(tǒng)釀造、化學(xué)工程相比特點(diǎn)是:發(fā)酵是生物體自身進(jìn)行的反應(yīng)與傳統(tǒng)釀造相比。