微生物的透析培养技术及其应用.doc

微生物的透析培养技术及其应用 摘要：微生物的透析培养不仅能显著地提高细胞浓度, 还能获得纯化的细胞与高分子产物。本文主要针对微生物的透析培养技术和应用现状进行了论述，简述了微生物透析培养的特点，培养过程中各因素对其产生的影响以及该技术在实际生产中的应用,详细介绍了微生物透析培养的技术原理，包括透析培养的装置、透析原理、透析膜、工艺策略等，并展望了透析培养技术研究的重大意义。 关键词：微生物；透析培养；应用 Abstract: Dialysis culture of microbial not only can significantly increase the cell concentration, but also to obtain the purified cells and polymer products. This article mainly discusses the technology and application of microbial dialysis culture. this paper expounds the characteristics of microbial dialysis culture, cultivation in the process of the various factors on the impact of the technology and the application in practical production, detailed introduces the principle of the cultivation of the microbial dialysis technology, including the device of dialysis culture, dialysis principle, dialysis membrane, technology strategy, and prospects for the dialysis culture technology of great significance. Keywords: microbial; dialysis culture; application 微生物是一类现实和潜在用途都很大的生物资源，广泛应用于农业、工业、医药、食品及环保等各个领域。然而，自然界中只有极少部分微生物用传统培养方法能够得到培养，严重阻碍了对微生物生命活动规律的研究和微生物资源的开发[1]。微生物在培养过程中，根据生长曲线，营养物质的消耗和代谢产物的积累是导致微生物生长停止的主要原因[2]。因此必须改进传统培养方法，采用新型培养技术，提高微生物可培养性及产菌率，更全面、准确地了解微生物细胞的生命规律，两种微生物共同培养时通过其产生物获悉它们之间的动态相互作用和相互协调的规律，对环境微生物工艺进行准确地设计、精细地调控和高效地利用。透析培养技术（dialysis culture）就是满足这一需要而发展起来的一门新兴微生物培养技术。它不仅可以延长对数期的增殖，增大静止期的细胞数，还能获得纯化的细胞与高分子产物，另外通过外液的培养液成分的变化，可使微生物的营养环境慢慢发生改变，同时也可隔着膜培养两种微生物，通过其产生物来了解它们的相互关系。国外对它的研究有近90年的历史，在50年代初至60年代末达到高潮，国内至今尚少见有这方面的专题论述。本文将系统介绍透析培养的原理、特点及应用等着重于细菌方面研究的概况。 1 透析培养的概念及特点 1.1 透析培养的概念 通过半透膜有效地去除培养液中有害的低分子量代谢产物，同时向培养室提供充足的营养物质的培养方式称为透析培养[3]。在培养单种菌时，只在两液相的一方培养微生物，另一方则作为培养基贮槽，在两者之间进行营养物质和产物的扩散及交换。用这种方法可以进行生长细胞的浓缩，改善孢子形成和毒素产生的条件等。同时培养两种微生物的实验中，可以分别在由透析膜隔开的两个液相中接种不同微生物进行培养，以研究两种微生物间的相互关系。曹小红等[4]采用透析培养的方法，研究了添加耐盐乳酸菌与酱醪中酵母菌的协同作用以及发酵工艺的控制和对酱油主要风味的影响，表明在酱醪发酵过程中，添加耐盐乳酸菌明显促进T酵母菌的生长，而与S酵母菌存在着相瓦促进的关系。 1.2 透析培养的特点 微生物透析培养有下列优点:①透析培养可以增加生物量的积累，达到很高的细胞密度，约为其它发酵方法的30倍[5]；②由于透析膜可隔绝培养基中大分子物质进入培养室, 同时细菌的代谢产物亦可通过透析膜扩散到培养基贮存室，因此在培养室中可获得较为纯化的细胞或高分子产物；③透析培养的细菌无论是在培养中或者经过洗涤和贮存后都能保持一