培養基是供生產菌生長、繁殖、代謝和合成代謝產物的營養物質。培養基成分和配比的恰當與否對生產菌的生長發育、代謝產物的濃度與提煉工藝及最終成品的質量和產量都產生相當大的影響。良好的培養基配比可充分發揮生產菌種的生物合成能力，獲得最大的生產效益，提高發酵效率，因此，必須重視培養基組成。一個良好的發酵培養基的確定，往往需要經過長期生產實踐的檢驗，並不斷予以改進。培養基的配比絕不是一成不變的東西，它隨著實踐的不斷深入、菌種的不斷更新、發酵條件的不斷改進而進行著有機的調整。發酵培養基是供生產菌生長和合成代謝產物用的，因此要求營養適當豐富而完備，菌體才能迅速生長且健壯。在整個代謝過程中pH 值要適當而穩定，糖、氮代謝要完全符合代謝產物合成的要求，才能充分發揮生產菌種合成代謝產物的能力。此外，還要求發酵培養基成本和單耗低。發酵培養基的成分和配比是根據菌種的生理生化特性和生物合成的要求及設備的通氣攪拌性能決定的。發酵過程中的pH 值變化可以改變培養基的配比使其自行調節，也可以用人工方法控製。生產用培養基除滿足工藝要求外，還必須注意各種原料的節約和代用。不同的微生物所需要的培養基成分不同，不同的發酵生產所要求的原料也不同。要確定一個適合工業規模生產的發酵培養基，並不是一件簡單的事情。首先，要了解生產菌種的來源、生活習性、生理生化特性和一般的營養要求；其次，對生產菌種的培養條件，生物合成的代謝途徑，代謝產物的化學性質、分子結構，一般提煉方法和產品質量要求等也需要有所了解，以便在選擇培養基時做到心中有數。最好先選擇一些較好的化學合成培養基做基礎，開始時先做一些搖瓶試驗，然後進一步做小型發酵罐培養，摸索生產菌種對各種主要有機碳源和氮源的利用情況和產生代謝產物的能力。在培養過程中要注意pH 值的變化，觀察適於菌體生長繁殖和適於代謝產物形成的兩個不同的pH 值，不斷調整配比以適應上述各種情況和要求，注意每次隻限變動一個條件。有了初步結果之後，先確定一個培養基配比，再做各種重要的金屬和非金屬離子的影響試驗，即對各種無機鹽的營養要求，試驗其最高、最低和最合適的用量。在合成培養基得出一定結果之後，再做複合培養的試驗，探討各種發酵條件和培養基的關係，如培養過程中的pH 值變化與培養基各種組成的關係。培養基內pH 值的調節一般可通過添加碳酸鈣來調節，其他如硝酸鈉、硫酸按等也可用來調節。
有些發酵產物如抗生素等，除了配製基本培養基以外，還要研究在培養過程中經常采取的中間補料方法，一麵對碳及氨的代謝予以適當控製，一麵間歇添加各種養料和前體一類物質，引導發酵走向合成抗生素的途徑。這種中間補料方法也屬於培養基的配製範疇。所以，培養基製備的真正含義還包括發酵的代謝控製的內容及一係列措施在內。生產上所用的培養基必須通過發酵生產的具體實踐不斷進行調整和改革，使其能夠達到不斷提高發酵單位、降低成本和單耗、縮短周期和提高產品質量的目的。
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