Pierwiastek Funkcje fizjologiczne Węgiel składnik organiczny komórki, źródło energii Azot składnik białek, kwasów nukleinowych i
koenzymów
Wodór składnik organiczny komórki i wody
Tlen składnik organiczny
Siarka składnik białek i niektórych koenzymów
Fosfor składnik kwasów nukleinowych, fosfolipidów,
nukleotydów i niektórych koenzymów Potas główny składnik nieorganiczny w komórce i
kofaktor niektórych enzymów Magnez kofaktor wielu enzymów, obecny w ścianach komórki i w membranach
Media do hodowli mikroorganizmów dla procesów bioprodukcji
By zrobić medium hodowlane należy zbadać skład biochemiczny i zapotrzebowanie (minimalne) komórek na poszczególne elementy w danym procesie.
POŻYWKA = węgiel + azot + tlen + składniki mineralne (P, S, K, Na, Ca, Mg, Fe) + woda + promotory wzrostu + prekursory metabolitów + bufory, środki antypieniące
woda |
70-80% |
białka |
15-18% |
polisacharydy |
1-3% |
lipidy |
1-2% |
kwasy nukleinowe |
3-7% |
sole nieorganiczne |
1-2% |
Główne składniki elementarne komórki: C4H702N sucha masa: 48% C, 7% H, 32% 0,14% N |
W pożywce są niezbędne odpowiednie ilości substancji odżywczych do optymalnego wzrostu drobnoustrojów i uzyskania maksymalnej wydajności przy jak najmniejszym koszcie. Można to osiągnąć, gdy są znane potrzeby pokarmowe drobnoustrojów. Wszystkie pożywki zawierają kilka podstawowych grup składników:
1) Makroelementy
1.1) Źródła węgla
1.2) Źródła azotu
1.3) Pozostałe makroelementy
2) Mikroelementy
3) Stymulatory wzrostu
1.1.1) Sacharydy (mono-: glukoza, fruktoza; di-:
sacharoza, laktoza, maltoza; poli-: skrobia, celuloza)
1.1.2) Źródła węgla niesacharydowe: metanol,
etanol, glicerol, kwasy karboksylowe, tłuszcze, węglowodory (metan, butan, pentan), substraty gazowe)
Melasa trzcinowa, buraczana
Składnik |
Zawartość w |
melasie (%) |
Buraczanym |
Trzcinowym | |
Sucha substancja |
80,0 |
80.0 |
Sacharoza |
50,0 |
38.4 |
Cukry redukujące |
C.Ó |
20,0 |
R3finoz3 |
0,5 | |
Popiół węglanowy |
8,6 |
7.5 |
Kwasy bezazotowe |
4,5 |
3.0 |
Azot ogólny |
1.7 |
0.5 |
Skład
chemiczny
melasów
Celuloza - występuje przede wszystkim w postaci lignocelulozy w ścianach komórkowych roślin, źródłem lignocelulozy są odpady przemysłu rolnego, drzewiarskiego, gospodarstw domowych; nieliczne mikroorganizmy utylizująlignocelulozę, używana głównie jako substrat stały dla procesów bioprodukcji.
Ekstrakt słodowy - gęsty syrop o brunatnej barwie, aromatycznym zapachu i słodkawym smaku, zagęszczony wyciąg wodny słodu jęczmiennego, otrzymuje się poprzez poddanie wysuszonego słodu rozdrabnianiu, ekstrakcji wodnej, filtrowaniu i zgęszczaniu, stosowany głównie dla hodowli grzybów nitkowatych, drożdży i promieniowców.
Serwatka - produkt uboczny przemysłu mleczarskiego; rocznie na świecie wytwarza się 80 min ton serwatki zawierającej: >1 min ton laktozy i 0.2 min ton kazeiny; serwatkę odparowuje się i po usunięciu białek mleka koncentrat laktozy przechowuje do dalszej fermentacji; stosowana jako dodatek do żywności, ale również produkcji etanolu, kwasu mlekowego, ksantanu, witaminy B12, kwasu giberelinowego; zastosowanie laktozy jest mniejsze niż sacharozy ponieważ jest metabolizowana przez mniej liczne mikroorganizmy np. S. cerevisiae;