發(fā)布時間:2013-05-16 15:57:21
石油蛋白是第一代的單細胞蛋白也稱正烷烴蛋白。由于正烷烴蛋白精制復雜,殘留物不易清洗,盡管有些產(chǎn)品沒有殘留,也做過長期動物飼養(yǎng),但致癌的苯并芘等,仍然使人擔心,還有其它社會、政治、經(jīng)濟等原因,限制了石油蛋白的發(fā)展。
自從合成法甲醇、乙醇大量生產(chǎn)后,逐漸發(fā)展了甲醇和乙醇蛋白,因為乙醇、甲醇溶于水,可以從天然氣、石油化工廠裂解尾氣及煤灰中廉價地制取,每2t甲醇即可生產(chǎn)1t甲醇蛋白粉。目前世界上產(chǎn)甲醇已達每年1000萬t,而正烷烴則為200萬t,人們都稱甲醇蛋白為第二代單細胞蛋白。
通過飼養(yǎng)試驗證明,甲醇蛋白作為動物飼料,具有很高的營養(yǎng)價值,它除了含有大量的蛋白質(zhì)、氨基酸的組成也比較平衡外,還含有豐富的B族維生素。甲醇利用性微生物的分離方法,以富集培養(yǎng)較多,即以含有無機鹽、維生素的液體合成培養(yǎng)基,添加1%左右的甲醇。然后接入分離的樣品,于30-38℃培養(yǎng)1-7日,重復如此培養(yǎng)5-6次,最后從純化的平板上分離。分離的樣品以選擇土壤的機會較大。如在合成培養(yǎng)基上另添加維生素B12時,甲醇醇母被分離出的頻率較高。
甲醇利用性微生物的培養(yǎng),除甲醇作為碳源外,與一般微生物一樣,尚需添加銨鹽、磷酸鹽、各種金屬及維生素、氨蛙酸或酵母抽提物等生長因子。甲醇利用性微生物對生長因子的要求:例如,Kloeckera要求硫胺索,Candida及Saccharomyces要求生物素;Torulopsis要求硫胺索及生物素。而Pseudomonas等不需提供生長因子,只要在甲醇及無機鹽的簡單培養(yǎng)基上即可生長。
培養(yǎng)溫度:以甲醇為碳源培養(yǎng)時,酵母培養(yǎng)最適溫度以30℃較多。以甲醇為惟一碳源的細菌菌株,以38-42℃為多,還有要求50℃以上的高溫菌種。
甲醇濃度:一般而言甲醇對微生物有害,雖是能利用甲醇的微生物,濃度過高也會阻礙生長,一般酵母在0.2%-3.2%較適宜,而以0.2%的增殖速度最大。Haggstrom認為甲醇利用細菌以1-2ml/L的甲醇濃度,倍增時間最短,約1.32 h。
由于甲醇濃度不能太高,當大規(guī)模培養(yǎng)時,可采用自動控制設備來維持最適濃度的甲醇,常用的辦法有:溶解氧(DO)信號的流加法 依據(jù)Monod的生長式,當Ks值較小時,培養(yǎng)基中基質(zhì)完全耗盡,同時酶的消費中斷,其結果培養(yǎng)系統(tǒng)供氧太多,DO急升,此時溶解氧信號迅速推動基質(zhì)流加。
一般甲醇利用菌對甲醇消費的DO信號是敏感的,有些菌的高濃度菌體對25 mg/L以上的甲醇有感應,而對10 mg/L無感應,于是可以此濃度進行DO信號控制。此法的缺點是由于基質(zhì)屢呈饑餓狀,尤以高濃度菌體為然,甲醇的添加次數(shù)頻繁,微生物的正常代謝受到干擾。
依pH恒定器的流加法:調(diào)節(jié)甲醇與氨混合液的C/N比率后,此混合液既可用以調(diào)節(jié)pH,同時又可供給甲醇。有一菌用甲醇(純度99%)與氨(29%)的比率為100:23 (V/V)的混合液來控制pH值。不同菌和不同條件可以調(diào)節(jié)甲醇與氨的混合比率。
本文參考《發(fā)酵微生物學》一書。
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