□ 嚴婷婷 安琪酵母(伊犁)有限公司
對于微生物發(fā)酵而言,氮源的作用十分明確,起到了關(guān)鍵性的營養(yǎng)作用。按照其性質(zhì)差異,可以分為有機氮源和無機氮源,前者占比更高,作用更關(guān)鍵,可以直接參與微生物的體內(nèi)轉(zhuǎn)氨脫氨作用,由于和無機氮源相比其利用速度較慢,也被稱之為遲效氮源。在常見的有機氮源中,不同的種類起到的作用也存在著一定的差異,需要充分認識其特點[1]。
腺嘌呤作為酵母浸粉成分之一,其在肌苷合成的過程中起到了決定性作用。通過添加不同濃度的酵母浸粉,對肌苷會產(chǎn)生不同的影響,在添加濃度為1.6%~1.8%時,最有利于肌苷積累。除了腺嘌呤之外,蛋白胨也是十分常見的氮源,蛋白胨的種類相對較多,不同的部分營養(yǎng)成分存在著不同之處,每一種生物所需的氮源及其量也存在著不同。比如在枯草芽孢桿菌積累肌苷的過程中,采用不一樣的蛋白胨,產(chǎn)生的肌苷也有所不同,因此需要選擇合適的種類,以產(chǎn)生積極作用。從其本質(zhì)而言,蛋白胨由?、胨、肽、氨基酸等多種物質(zhì)組成,在水解后才會發(fā)揮作用,水解程度不同也會對細胞產(chǎn)生不同作用。一般副干酪乳桿菌對蛋白胨水解程度沒有明顯要求,但對于部分菌種來說,蛋白胨中多肽的分布、分子量大小對其生長代謝具有一定的影響,還需要結(jié)合具體情況進行針對性應(yīng)用,才可以取得更好的應(yīng)用效果,規(guī)避常見的生產(chǎn)活動問題[2]。
值得一提的是,每一種物質(zhì)彼此之間都具備著相互作用,酵母浸粉、蛋白胨都是微生物生長繁殖的必需品,二者要搭配使用。相較而言,酵母浸粉蛋白分子更小一些,有利于菌體吸收,可促進其生長。而蛋白胨有助于延長微生物生長繁殖周期中的穩(wěn)定期,讓其產(chǎn)物代謝得到提高。
玉米漿也相對較為常用,但相關(guān)行業(yè)所利用的數(shù)量僅占總產(chǎn)量少部分,在未來發(fā)展過程中,其憑借成本低的特點可以進一步擴大應(yīng)用范圍和應(yīng)用量,降低微生物發(fā)酵成本。其應(yīng)用過程中,有一定的難度,主要體現(xiàn)在不同的工藝、生產(chǎn)季節(jié)和運輸儲存都可能會對后續(xù)的微生物發(fā)酵帶來影響。在大腸桿菌發(fā)酵積累乳酸的過程中,將無機鹽換為以玉米漿為主的培養(yǎng)基之后,乳酸積累量明顯提升,有助于提升整體的有效應(yīng)用,促使其生產(chǎn)效率的提高[3]。
除了最為常見、應(yīng)用最為廣泛的幾種有機氮之外,豆粕水解液、花生餅粉、黃豆餅粉等等也起到了較為關(guān)鍵的作用。可以進一步滿足發(fā)酵所需氨基酸要求,比如在生產(chǎn)纈氨酸等的發(fā)酵條件下,可以采用豆粕水解液等作為氮源,進一步提供豐富營養(yǎng)物質(zhì)而且縮短發(fā)酵的周期。但值得一提的是,這種物質(zhì)的成本較高,而且會增加生產(chǎn)成本,目前研究領(lǐng)域更加傾向使用玉米漿替代此類物質(zhì),從而進一步將生產(chǎn)成本降低[4]。
而花生餅粉可加入食品中提升營養(yǎng)價值,在具體微生物發(fā)酵的過程中,可以用來生產(chǎn)α—淀粉酶,這也是一種核心有機氮源。同時,在枯草芽孢桿菌、米曲霉生產(chǎn)的過程中,其都有一定的應(yīng)用優(yōu)勢。應(yīng)用其所生產(chǎn)出來的淀粉酶獲利最高。
黃豆餅粉一般是在真菌培養(yǎng)的過程中加入,黃豆餅粉的加入,可以促使孢子的產(chǎn)生,對于紅谷霉素等物質(zhì)的生產(chǎn)過程,相關(guān)物質(zhì)的加入可以促使目標產(chǎn)物聚集、積累,有助于生產(chǎn)活動的順利開展[5]。
如上所述,在將有機氮源應(yīng)用于微生物發(fā)酵領(lǐng)域中時,腺嘌呤與蛋白胨、玉米漿以及豆粕水解液、花生餅粉、黃豆餅粉都是相對較為常見且較為重要的物質(zhì),所起到的作用相對較為明顯,不同的物質(zhì)也存在著不同的作用,還需要結(jié)合實際情況進行應(yīng)用。