L_乳酸发酵培养基中氮源的优化

乳酸生产原料-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述乳酸是一种广泛应用于食品、医药、化妆品和生物材料等领域的重要有机酸。

在乳酸的生产过程中，选用合适的原料至关重要。

本文将对乳酸生产所需的原料进行详细介绍和探讨。

乳酸的生产原料种类繁多，包括碳源、氮源、矿盐和微量元素等。

其中，碳源是生产乳酸的主要原料之一。

常用的碳源有葡萄糖、纤维素、玉米糖浆等。

氮源对于乳酸菌的生长和乳酸产量也具有重要影响，通常使用的氮源有酵母浸膏、蛋白胨等。

此外，矿盐和微量元素在乳酸生产过程中起到催化剂的作用，促进乳酸菌的生长和乳酸的产生。

乳酸的生产原料的选择和优化是提高乳酸产量和质量的关键。

合理选择原料可以提高乳酸菌的生长速度和产酸速度，从而提高乳酸的产量。

优化原料配比可以使生产过程更加经济高效，降低生产成本。

因此，对乳酸生产原料的选择和优化进行深入研究对于乳酸产业的发展具有重要意义。

综上所述，乳酸生产原料的选择和优化对乳酸的产量和质量具有重要影响。

本文将详细介绍常用的乳酸生产原料及其特点，探讨乳酸生产原料的选择与优化的方法和策略，并展望乳酸生产原料的发展趋势。

通过深入研究和分析，为乳酸产业的可持续发展提出有益的建议和指导。

在乳酸产业的发展中，乳酸生产原料将发挥重要的作用，为产业的发展壮大和提高产品质量提供有力支撑。

1.2 文章结构本文拟分为三个主要部分，分别是引言、正文和结论。

下面将对各个部分的内容进行简要介绍。

引言部分将首先对乳酸生产原料的重要性进行概述，随后给出本文的目的和概述。

乳酸生产原料作为乳酸生产的重要组成部分，对乳酸产品的质量和产量有着直接影响，因此了解和选择合适的乳酸生产原料至关重要。

本文旨在提供关于乳酸生产原料的概述和相关的选择与优化方面的建议，以促进乳酸生产过程的改进和优化。

正文部分将详细介绍乳酸生产原料的概述和常用类型。

乳酸生产原料可以来源于天然有机物、废弃物资源以及化工合成物等多个渠道。

各种不同的原料类型在乳酸生产中有着不同的特点和应用场景，因此了解它们的特性对于选择合适的原料至关重要。

有机氮源在微生物发酵中的应用分析摘要：目前，经济发展迅速，在生物技术飞速发展下，微生物发酵产品受到人们的广泛喜爱。

氮源作为微生物生长的主要营养物质之一，通常分为有机和无机两种，较为常见的有机氮源有蛋白胨、玉米浆、酵母粉等，尤其是酵母类氮源在发酵行业中的应用十分普遍，如乳酸菌发酵、生物防腐剂、透明质酸等等，具有天然无污染等特性，被广大发酵企业认可和使用。

关键词：有机氮源；微生物发酵；应用分析引言在生物科技不断发展的过程中，采取有机氮进行微生物发酵的优势也日渐明显，可以更好的生产人们日常所需物品，且经济效益与社会效益、生态效益更好。

在实际应用过程中，其具备一定的优势，本文对其特点进行分析，以便进一步针对性发展并应用有机氮，促使整体生产质量的全方位提升。

1常用有机氮和应用途径1.1 腺嘌呤与蛋白胨腺嘌呤作为酵母浸粉成分之一，其在肌苷合成的过程中起到了决定性作用。

通过添加不同浓度的酵母浸粉，对肌苷会产生不同的影响，在添加浓度为1.6%～1.8%时，最有利于肌苷积累。

除了腺嘌呤之外，蛋白胨也是十分常见的氮源，蛋白胨的种类相对较多，不同的部分营养成分存在着不同之处，每一种生物所需的氮源及其量也存在着不同。

比如在枯草芽孢杆菌积累肌苷的过程中，采用不一样的蛋白胨，产生的肌苷也有所不同，因此需要选择合适的种类，以产生积极作用。

从其本质而言，蛋白胨由䏡、胨、肽、氨基酸等多种物质组成，在水解后才会发挥作用，水解程度不同也会对细胞产生不同作用。

一般副干酪乳杆菌对蛋白胨水解程度没有明显要求，但对于部分菌种来说，蛋白胨中多肽的分布、分子量大小对其生长代谢具有一定的影响，还需要结合具体情况进行针对性应用，才可以取得更好的应用效果，规避常见的生产活动问题。

值得一提的是，每一种物质彼此之间都具备着相互作用，酵母浸粉、蛋白胨都是微生物生长繁殖的必需品，二者要搭配使用。

相较而言，酵母浸粉蛋白分子更小一些，有利于菌体吸收，可促进其生长。

乳酸发酵生工091 060509125 王玮摘要：本文主要就乳酸发酵过程中发酵工艺的优化，乳酸的提取和精制，及其研究进展进行了简单的概述。

关键词：乳酸发酵优化提取和精制研究进展乳酸，又名丙醇酸，学名α-羟基丙酸，分子式为C3H6O3，其结构分子中含有一个不对称的碳原子，因此具有旋光性按其构型和旋光性可分为L-乳酸、D-乳酸和DL外消旋乳酸。

本文中介绍的主要是L-乳酸。

乳酸是世界上公认的三大有机酸之一，是制造无毒的高分子化合物聚L-乳酸的单体，也是医药、印刷、印染、制革、食品等工业的重要原料[1]。

产酸能力强，且可应用到工业上的主要是细菌中的乳酸菌类和霉菌中的根霉属。

根霉属中常用于发酵生产乳酸[2]。

1 乳酸发酵工艺的优化及进展L-乳酸发酵生产酶原料大多采用的是玉米、大米、薯干、糖蜜或淀粉等，根据原料的不同。

有的原料需要首先将其加工处理获得淀粉。

然后再经糖化工艺处理得到糖类底物。

有些原料则可直接用于发酵过程．最后的糖类基质经微生物发酵即可得到L-乳酸[2]。

1.1 菌种选育菌种的优良直接关系到发酵过程的控制及其产量等，是发酵过程中的一个至关重要的影响因素。

目前以米根霉为亲本的优良菌株的选育有：1)高产菌株的筛选：白冬梅等人[3]利用酸性馒头片富集培养，用含脱氧胆酸钠和溴甲酚绿平板检出的方法，从土壤中选出了根霉菌R．oryzae3017。

同时利用UV、硫酸二乙酯和60Co对菌株R．oryzae3017进行了诱变选育，得到突变株R．102l[4]。

而离子注入生物体诱变育种是人工诱变方法的一种新发明，已经证实离子注入诱变，可以获得高突变率，扩大突变谱，为筛选优良的突变型菌株提供广阔的空间；同时，离子束也可以作为介质进行外源目的基因转移和转导[5]。

2)利用基因工程技术得到高产的目的工程菌株。

L一乳酸脱氢酶(1actate dehydrogenase)以烟酰胺腺嘌呤二核苷酸NAD+/NADH作辅酶，可逆催化氧化L一乳酸生成丙酮酸，因此可以提高L一乳酸脱氢酶表达基因在菌株中的扩增，使其向有利于L一乳酸生成的方向进行。

L-乳酸可作为能源降低胃内物质的pH值，促进乳蛋白质的吸收，抑制肠道病原微生物生长，具有防癌、抗癌、治癌及抗衰老作用，被称为“肌乳酸”[1]；L-乳酸稀溶液具有明显的杀菌作用，被誉为“黏膜组织的清洗剂”；L-乳酸锌对提高儿童智商、加速生长发育、促进食欲、增强机体免疫力和抗病能力，增强创伤组织的再生能力以及维护性器官发育起着重要作用，因此开发L-乳酸对人类生命健康非常重要[2]。

一般食品工业用含量为50%的乳酸作酸味剂、防腐剂（代替苯甲酸钠）、pH值调节剂和食品强化剂[3]；在医药和化妆品工业方面，乳酸本身含有天然润肤成分，刺激皮肤细胞再生效果明显，在皮肤、头发的护理中起到保湿滋润，替代甘油作保湿剂，调节酸碱性、抗微生物等作用，对皮肤无刺激性，兼有剥离性能、抗菌性能和增白性能，对改善皮肤组织结构，消除皱纹、色斑，治疗皮肤干燥、痤疮等有显著疗效[4]。

1材料与方法1.1材料1.1.1菌种来源从发霉的馒头上挑取霉菌，通过溴酚兰平板和KMnO4-KBr平板筛选到能直接分解淀粉并产乳酸的根霉菌。

1.1.2主要试剂葡萄糖、琼脂、磷酸氢二钾、硝酸、MgSO4·7H2O、硫酸铵、乳酸、溴酚兰、磷酸二氢钾、无水乙醇、盐酸、硫酸、高锰酸钾、溴化钾、次甲基蓝、酒石酸钾钠等均为国产分析纯。

1.1.3主要仪器低度速台式离心机，电热鼓风干燥器，隔水式电热恒温培养箱，全温振荡箱，电炉，数显pH计，电子天平，普通天平，层析缸等。

1.1.4主要培养基及试剂配制马铃薯斜面/平板培养基（马铃薯葡萄糖琼脂）：马铃薯200g，葡萄糖20g，琼脂15g~20g，水1000mL，pH值自然。

将马铃薯去皮，切成块煮沸30min，然后用纱布过滤，再加糖及琼脂，溶化后补足水至1000mL，121℃灭菌30min。

高锰酸钾-溴化钾平板：高锰酸钾0.2%，溴化钾0.25%，琼脂2%，pH6.0。

溴酚兰平板培养基：100g/L土豆汁培养基，溴酚兰0.1g/L，琼脂2g/L，脱氧胆酸钠0.1g/L。

培养基中氮源的作用
培养基的成分中，氮源是一种非常重要的元素，对于微生物生长和代谢有着重要的影响。

氮源在培养基中的作用主要包括以下几个方面：
1. 作为微生物生长的基本元素：氮元素是构成微生物细胞蛋白质、核酸、酶和其他生物大分子的重要组成部分，是微生物生长发育的必需元素。

在氮源充足的情况下，微生物可以更好地利用其他元素合成生物大分子，促进生长和繁殖。

2. 促进微生物代谢：在微生物代谢的过程中，需要大量的氮源参与合成代谢产物和维持代谢平衡。

氮源的存在可以促进微生物的代谢活动，加快生长速度，提高生长量和产物产量。

3. 调节细胞内环境：氮源可以在微生物细胞内维持酸碱平衡、渗透压平衡和微生物内在环境平衡，保证微生物正常生长和代谢活动的进行。

氮源的存在可以促进微生物对环境的适应性，增加微生物的生存竞争力。

4. 影响微生物的产物合成：氮源的种类和浓度不同，会对微生物产生的产物种类和产量产生重要影响。

合适的氮源可以促进微生物产生所需的代谢产物，提高其应用价值和研究利用价值。

5. 提高微生物的适应性和抗逆性：氮源的存在可以增强微生物的抗逆性和适应性，使其在复杂环境中更好地生存和繁殖。

适当的氮源可以增加微生物的生长速度和生长率，提高其对环境变化和应激的适应性。

综上所述，氮源是培养基中不可或缺的重要元素，对于微生物的生长、代谢和产物合成都有着重要的作用。

合理选择和设计氮源成分，可以促进微生物的生长和繁殖，
提高其应用和研究利用价值。

在培养微生物时，需要根据微生物的需求特点和培养条件选择合适的氮源，以达到最佳的培养效果。

生物工程学报 Chin J Biotech 2009, November 25; 25(11): 1679-1683 Chinese Journal of Biotechnology ISSN 1000-3061 cjb@ © 2009 Institute of Microbiology, CAS & CSM , All rights reservedReceived : June 30, 2009; Accepted : September 17, 2009Supported by : Key Projects in the National Science and Technology Pillar Program during the Eleventh Five-Year Plan Period (No. 2006BAD07A00).Corresponding author : Ruiming Wang. Tel: +86-531-89631191; Fax: +86-531-89631191; E-mail: ruiming3k@ “十一五”国家科技支撑计划(No. 2006BAD07A00)资助。

L-乳酸调控乳酸产生菌产物光学纯度的分析孟武1, 李十中2, 封文涛1, 张晗星2, 王瑞明11 山东轻工业学院食品与生物工程学院, 济南 2503532 清华大学核能与新能源研究院, 北京 100084摘 要: 发酵初期在米根霉菌发酵培养基中添加L-乳酸可以调控发酵产物乳酸的光学纯度。

随着L-乳酸添加量的增加,所产L-乳酸的光学纯度随之增加, 当L-乳酸的添加量≥1.5 g/L 时, D-乳酸不再产生。

同时, L-乳酸的产量、生物量、糖转化率也随之降低。

该调控方法对乳酸菌调控产L-乳酸光学纯度影响不大, 对大肠杆菌发酵调控产D-乳酸光学纯度没有效果。

关键词: L-乳酸, D-乳酸, 光学纯度, 米根霉, 乳酸菌, 大肠杆菌, 调控Effects of cultivation conditions on the optical purity of L(+)-lactic acidWu Meng 1, Shizhong Li 2, Wentao Feng 1, Hanxing Zhang 2, and Ruiming Wang 11 College of Food and Bioengineering , Shandong Institute of Light Industry , Jinan 250353, China2 Institute of New Energy Technology , Tsinghua University , Beijing 100084, ChinaAbstract : The effect of cultivation conditions on the optical purity of L(+)-lactic acid produced by Rhizopus oryzae HZS6 wasinvestigated. The isomeric composition of lactic acid was influenced by the supplementation of L(+)-lactic acid to fermentation medium. L(+)-isomer increased with the dosage, no D(-)-lactic acid was observed when the concentration of supplemented L(+)-lactic acid in matrix was ≥1.5 g/L. However, the L(+)-lactic acid yield, biomass and glucose conversion rate decreased with the dosage. With the same method, the supplementation of L(+)-lactic to substrate had no influence on isomeric composition of lactic acid by Lactobacillus and Escherichia coli .Keywords : L(+)-lactic acid, D(+)-lactic acid, optical purity, Rhizopus oryzae , Lactobacillus , Escherichia coli , regulation乳酸是自然界中最小的手性分子, 其结构中含有1个不对称碳原子, 因此具有旋光性, 按构型可分为D-乳酸和L-乳酸[1]。

戊糖乳杆菌发酵培养基氮源条件的优化安慧莹;白凤武;任剑刚【摘要】对戊糖乳杆菌发酵培养基的氮源条件进行了优化.通过单因素实验及响应面分析优化利用木糖高产乳酸的戊糖乳杆菌发酵培养基的不同氮源组合.优化得到的牛肉膏与柠檬酸氢二铵复合的最佳组成为牛肉膏17.72 g/L,柠檬酸氢二铵1.91 g/L,得到乳酸实际最大产量42.37 g/L.添加玉米浆与酵母粉和无机氮源复合的最佳组成为玉米浆46.54 g/L,酵母粉21.95 g/L,柠檬酸氢二铵9.95 g/L,可得到乳酸最大产量41.06 g/L.通过响应面优化减少了有机氮源的种类.牛肉膏与柠檬酸氢二铵的复合得到了更高的乳酸产量,且减少了有机氮源用量,节约了成本.玉米浆与酵母粉的复合解决了单一玉米浆造成的木糖利用速率过低的问题,同样得到较高浓度的乳酸.%The conditions of nitrogen source in ferment medium for Lactobacillus pentosus was optimized. Different com-binations of nitrogen sources were optimized using xylose through single factors experiment and response surface analyses for lactic acid high yielding L. pentosus. The best combination of beef extract and ammonium citrate dibasic was obtained as followed:17.72 g/L of beef extract and 1.91 g/L of ammonium citrate dibasic,and practically produced 42.37 g/L of lactic acid at maximum. The best composite of inorganic nitrogen complex adding corn steep liquor and yeast powder, 46.54 g/L of corn steep liquor,21.95 g/L of yeast powder,and 9.95 g/L of ammonium citrate dibasic,could obtained 41.06g/L of lactic acid at the maximum production. The kinds of organic nitrogen source were reduced through re-sponse surface optimization. The higher production of lactic acid was produced using the complex of beefextract and am-monium citrate dibasic,and reduced the amount of organic nitrogen sources, and saved the cost. The complex of corn steep liquor and ammonium citrate dibasic has solved the problem of the hyper-low utilization rate of xylose caused by u-sing corn steep liquor as single nitrogen source,still obtained higher concentration of lactic acid.【期刊名称】《微生物学杂志》【年(卷),期】2018(038)001【总页数】7页(P63-69)【关键词】戊糖乳杆菌;乳酸;响应面法;氮源【作者】安慧莹;白凤武;任剑刚【作者单位】大连理工大学生命科学与技术学院,辽宁大连 116023;大连理工大学生命科学与技术学院,辽宁大连 116023;上海交通大学生命科学技术学院,上海200240;大连理工大学生命科学与技术学院,辽宁大连 116023【正文语种】中文乳酸应用十分广泛，已经被美国食品药品监督管理局批准为GRAS[1](大众安全健康食品)；由于乳酸具有抗氧化、保湿、杀菌[2]等功效，也备受化妆品行业的青睐；尤其是生物可降解材料聚乳酸[3-4]的需求更是大力推动了乳酸的生产。

一种乳酸菌增菌培养基的优化摘要：备直投式乳酸发酵剂，通过综合运用复合生长培养基、缓冲盐法及化学中和法，利用正交实验的设计方法，对乳酸菌的增菌培养进行了研究。

试验结果表明，以1％的胡萝卜汁作为生长促进剂，加0．5％K：HPO。

作为缓冲盐，接种量为3％，培养温度37。

C，培养过程用30％Na：CO，溶液作中和剂，将pH值控制在6．3，培养7—8 h后，可使乳酸菌的活菌数达到109的数量极。

与普通的液体发酵剂相比，获得了显著的浓缩效果。

关键字：乳酸菌；增菌培养基引言：发酵乳制品在乳制品中占有重要地位。

随着我国人民消费水平的提高，对发酵乳制品中的酸奶有了新的认识，使得酸奶的产量以年平均25％的速度增长。

这对乳酸菌发酵剂品质、种类提出了新的要求。

目前酸奶生产厂家所采用的菌种发酵剂有2种，直投式粉末菌种发酵剂和继代式菌种发酵剂。

由于继代式发酵剂存在着种种弊端，所以直投式发酵剂使用普遍。

由于目前国内直投式发酵剂尚未产业化，尚需进口，所以直投式发酵剂的国产化越来越受到重视。

1、乳酸菌的简介与作用机理1.1乳酸菌的简介乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。

凡是能从葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生乳酸菌的细菌统称为乳酸菌。

这是一群相当庞杂的细菌，目前至少可分为18个属，共有200多种。

除极少数外，其中绝大部分都是人体内必不可少的且具有重要生理功能的菌群，其广泛存在于人体的肠道中。

目前已被国内外生物学家所证实，肠内乳酸菌与健康长寿有着非常密切的直接关系。

1.2乳酸菌的作用机理乳酸菌在动物体内能发挥许多的生理功能。

大量研究资料表明，乳酸菌能促进动物生长，调节胃畅道正常菌群、维持微生态平衡，从向改善胃肠道功能；提高食物消化率和生物效价；降低血清胆固醇，控制内毒素；抑制肠道内腐败菌生长：提高机体免疫力等。

⑴提供营养物质，促进机体生长乳酸菌如果能在体内正常发挥代谢活性，就能直接为宿主提供可利用的必需氨基酸和各种维生素（维生素B族和K等)，还可提高矿物元素的生物活性，进而达到为宿主提必需营养物质、增强动物的营养代谢、直接促其生长的作用。

乳酸菌的氮源引言乳酸菌是一类广泛存在于自然界中的益生菌，它们以乳糖为主要能源，通过发酵过程产生乳酸。

然而，乳酸菌的生长和代谢过程也需要氮源的供应。

本文将探讨乳酸菌所需的氮源以及其相关的生理、生化特性。

乳酸菌对氮源的需求乳酸菌对氮源的需求主要体现在两个方面：生长和代谢。

对于乳酸菌的生长，氮源是必不可少的营养物质。

氮元素在乳酸菌的蛋白质合成、核酸合成以及其他重要代谢过程中起到关键作用。

此外，氮源还是乳酸菌调节菌落结构和竞争功能的重要调节因子。

乳酸菌的氮源分类根据乳酸菌对氮源的利用方式，氮源可以分为无机氮源和有机氮源两类。

无机氮源无机氮源主要包括铵根（NH4+）和硝酸根（NO3^-）。

乳酸菌通过转运蛋白将这些无机氮源转化为可利用的氨基酸和氨基酸前体。

有机氮源有机氮源主要包括氨基酸、肽和蛋白质等。

乳酸菌可以通过胞外酶的作用将有机氮源降解为氨基酸，然后再通过转运蛋白将其转运进入细胞内。

乳酸菌的氮源利用机制乳酸菌对氮源的利用主要通过几个关键酶系统实现。

氨基酸转运与降解系统乳酸菌通过氨基酸转运和降解系统将外源氨基酸转运进入细胞内，并通过脱羧酶和氨基酸水解酶分解为酮酸和氨基酸。

氨基酸合成系统乳酸菌通过氨基酸合成系统合成非必需氨基酸。

这个过程需要耗费能量和还原力，并受到内源和外源因素的调控。

氨基酸代谢与能量生成系统乳酸菌通过氨基酸的代谢与能量生成系统将氨基酸降解产生的酮酸和能量剩余部分进一步氧化，并将其转化为乳酸。

氮源对乳酸菌的影响适宜的氮源可以促进乳酸菌的生长和代谢。

不同的氮源对乳酸菌的生理、生化特性产生不同的影响。

pH值的调节乳酸菌在利用不同氮源时产生的酸碱度不同，从而改变其生境的酸碱度。

这一特性在乳品加工过程中有重要应用。

菌落形态的变化不同氮源对乳酸菌的菌落形态有不同的影响。

一些氮源可以促进乳酸菌菌落的生长，而另一些则可能抑制其生长。

乳酸产量的变化不同氮源对乳酸菌的乳酸产量也有显著影响。

一些氮源可以提高乳酸产量，而另一些则可能降低其产量。