有机氮源：多元复合，协同增效

  鲁网4月11日讯 微生物营养是微生物发挥生产能力的重要物质保障，对发酵水平、最终产品质量等有着关键影响。而有机氮源是培养基重要的营养源组分，它不仅能提供微生物生长所需的蛋白质、核苷酸、维生素等营养物质，同时在发酵调控中有促生长、强代谢、提效率、保质量等多重作用。

  有机氮源的营养组成

  由于菌种不同和发酵工艺各异，决定了有机氮源需求不同。在生产实践中，需要筛选与搭配，像常用有机氮源包括酵母粉、玉米浆干粉、黄豆饼粉、蛋白胨等等，其自身特点各不相同，营养组成各异，表1列出了常用有机氮源蛋白质、氨基酸、维生素等营养要素。

  表1.不同有机氮源的营养组成

  从表1可以看出，酵母粉相对于黄豆饼粉、蛋白胨来说，B族维生素含量明显较高。而酵母粉、黄豆饼粉中寡肽、游离氨基酸含量明显低于玉米浆干粉、蛋白胨等偏速效类氮源。在了解营养差异的基础之上，结合实际使用效果，可实现有机氮源的科学搭配，提升发酵水平。

  酵母粉应用案例

  微生物发酵调控归根结底是微生物生长代谢的调控，适时提高其代谢强度、增加代谢通量是提高发酵水平的必要方法。酵母粉因其较为丰富的营养组成，广泛应用于放线菌、枯草芽孢杆菌及霉菌等长周期发酵过程调控。放线菌培养多用来生产抗生素，其发酵周期长、代谢途径复杂，氮源需求大且要求高，需很好的平衡菌体生长与产物合成的关系。酵母粉是绝佳选择，综合不同氮源的营养组成及结构特点，科学搭配，优势互补，可最大程度的提高发酵效率、提升发酵水平。

  在阿维菌素发酵过程中，以酵母粉为基础氮源，搭配动物源、植物源产品，既可以发挥前期促生长作用，适量提升菌体量，又能平稳进入稳定期，大量积累目的产物。图1和图2是不同搭配方式在阿维菌素发酵过程中的湿重、效价对比：

  图1.酵母粉搭配不同动植物氮源阿维菌素发酵菌体量对比

  图2.酵母粉搭配不同动植物氮源阿维菌素效价对比

  通过科学搭配，发挥酵母粉促生长作用，不仅可以提升前期菌体增长速率，同时也有助于产物合成。

  在抗生素发酵领域，不仅在阿维菌素行业，像在金霉素、土霉素、硫酸新霉素、达托霉素等行业，均使用酵母粉作为有机氮源。一方面可以发挥酵母粉促生长作用，在生长阶段促进菌体增殖。另一方面，通过引入酵母粉，可适量降低黄豆饼粉、玉米浆等氮源添加比例，增加了发酵稳定性，降低了发酵残留，大大减轻了下游提取、环保处理压力。

  其他行业，比如在枯草芽孢杆菌发酵产某核苷行业，酵母粉搭配酵母浸粉、黄豆饼粉使用，不同搭配方式下，其菌体量（图3）和产量（图4）变化趋势各不相同。

  图3.酵母粉搭配不同动植物氮源核苷发酵菌体量对比

  图4.酵母粉搭配不同动植物氮源核苷发酵产率对比

  通过三者添加比例的调节，其菌体量增长速率、产物合成速率达到可控，综合实际应用效果及成本，可做到科学搭配、精准调控。

  有机氮源选择合适，可以显著的降低发酵时间，提高代谢强度，提升发酵水平，减少能源消耗，降低发酵残留。通过不同氮源科学的复合搭配，可发挥其特色功能，做到优势互补，助力微生物代谢强度提升，更大更好的发挥出微生物的生产能力。（本网记者）