□ 严婷婷 安琪酵母(伊犁)有限公司
对于微生物发酵而言,氮源的作用十分明确,起到了关键性的营养作用。按照其性质差异,可以分为有机氮源和无机氮源,前者占比更高,作用更关键,可以直接参与微生物的体内转氨脱氨作用,由于和无机氮源相比其利用速度较慢,也被称之为迟效氮源。在常见的有机氮源中,不同的种类起到的作用也存在着一定的差异,需要充分认识其特点[1]。
腺嘌呤作为酵母浸粉成分之一,其在肌苷合成的过程中起到了决定性作用。通过添加不同浓度的酵母浸粉,对肌苷会产生不同的影响,在添加浓度为1.6%~1.8%时,最有利于肌苷积累。除了腺嘌呤之外,蛋白胨也是十分常见的氮源,蛋白胨的种类相对较多,不同的部分营养成分存在着不同之处,每一种生物所需的氮源及其量也存在着不同。比如在枯草芽孢杆菌积累肌苷的过程中,采用不一样的蛋白胨,产生的肌苷也有所不同,因此需要选择合适的种类,以产生积极作用。从其本质而言,蛋白胨由䏡、胨、肽、氨基酸等多种物质组成,在水解后才会发挥作用,水解程度不同也会对细胞产生不同作用。一般副干酪乳杆菌对蛋白胨水解程度没有明显要求,但对于部分菌种来说,蛋白胨中多肽的分布、分子量大小对其生长代谢具有一定的影响,还需要结合具体情况进行针对性应用,才可以取得更好的应用效果,规避常见的生产活动问题[2]。
值得一提的是,每一种物质彼此之间都具备着相互作用,酵母浸粉、蛋白胨都是微生物生长繁殖的必需品,二者要搭配使用。相较而言,酵母浸粉蛋白分子更小一些,有利于菌体吸收,可促进其生长。而蛋白胨有助于延长微生物生长繁殖周期中的稳定期,让其产物代谢得到提高。
玉米浆也相对较为常用,但相关行业所利用的数量仅占总产量少部分,在未来发展过程中,其凭借成本低的特点可以进一步扩大应用范围和应用量,降低微生物发酵成本。其应用过程中,有一定的难度,主要体现在不同的工艺、生产季节和运输储存都可能会对后续的微生物发酵带来影响。在大肠杆菌发酵积累乳酸的过程中,将无机盐换为以玉米浆为主的培养基之后,乳酸积累量明显提升,有助于提升整体的有效应用,促使其生产效率的提高[3]。
除了最为常见、应用最为广泛的几种有机氮之外,豆粕水解液、花生饼粉、黄豆饼粉等等也起到了较为关键的作用。可以进一步满足发酵所需氨基酸要求,比如在生产缬氨酸等的发酵条件下,可以采用豆粕水解液等作为氮源,进一步提供丰富营养物质而且缩短发酵的周期。但值得一提的是,这种物质的成本较高,而且会增加生产成本,目前研究领域更加倾向使用玉米浆替代此类物质,从而进一步将生产成本降低[4]。
而花生饼粉可加入食品中提升营养价值,在具体微生物发酵的过程中,可以用来生产α—淀粉酶,这也是一种核心有机氮源。同时,在枯草芽孢杆菌、米曲霉生产的过程中,其都有一定的应用优势。应用其所生产出来的淀粉酶获利最高。
黄豆饼粉一般是在真菌培养的过程中加入,黄豆饼粉的加入,可以促使孢子的产生,对于红谷霉素等物质的生产过程,相关物质的加入可以促使目标产物聚集、积累,有助于生产活动的顺利开展[5]。
如上所述,在将有机氮源应用于微生物发酵领域中时,腺嘌呤与蛋白胨、玉米浆以及豆粕水解液、花生饼粉、黄豆饼粉都是相对较为常见且较为重要的物质,所起到的作用相对较为明显,不同的物质也存在着不同的作用,还需要结合实际情况进行应用。