有机氮源：多元复合，协同增效_焦点_行业资讯

我们知道，微生物营养是微生物发挥生产能力的重要物质保障，对发酵水平、最终产品质量等有着关键影响。而有机氮源是培养基重要的营养源组分，它不仅能提供微生物生长所需的蛋白质、核苷酸、维生素等营养物质，同时在发酵调控中有促生长、强代谢、提效率、保质量等多重作用。

有机氮源的营养组成

由于菌种不同和发酵工艺各异，决定了有机氮源需求不同。在生产实践中，需要筛选与搭配，像常用有机氮源包括酵母粉、玉米浆干粉、黄豆饼粉、蛋白胨等等，其自身特点各不相同，营养组成各异，表1列出了常用有机氮源蛋白质、氨基酸、维生素等营养要素。

表1.不同有机氮源的营养组成

从表1可以看出，酵母粉相对于黄豆饼粉、蛋白胨来说，B族维生素含量明显较高。而酵母粉、黄豆饼粉中寡肽、游离氨基酸含量明显低于玉米浆干粉、蛋白胨等偏速效类氮源。在了解营养差异的基础之上，结合实际使用效果，可实现有机氮源的科学搭配，提升发酵水平。酵母粉应用案例微生物发酵调控归根结底是微生物生长代谢的调控，适时提高其代谢强度、增加代谢通量是提高发酵水平的必要方法。酵母粉因其较为丰富的营养组成，广泛应用于放线菌、枯草芽孢杆菌及霉菌等长周期发酵过程调控。放线菌培养多用来生产抗生素，其发酵周期长、代谢途径复杂，氮源需求大且要求高，需很好的平衡菌体生长与产物合成的关系。酵母粉是绝佳选择，综合不同氮源的营养组成及结构特点，科学搭配，优势互补，可最大程度的提高发酵效率、提升发酵水平。在阿维菌素发酵过程中，以酵母粉为基础氮源，搭配动物源、植物源产品，既可以发挥前期促生长作用，适量提升菌体量，又能平稳进入稳定期，大量积累目的产物。图1和图2是不同搭配方式在阿维菌素发酵过程中的湿重、效价对比：

图1.酵母粉搭配不同动植物氮源阿维菌素发酵菌体量对比

图2.酵母粉搭配不同动植物氮源阿维菌素效价对比通过科学搭配，发挥酵母粉促生长作用，不仅可以提升前期菌体增长速率，同时也有助于产物合成。在抗生素发酵领域，不仅在阿维菌素行业，像在金霉素、土霉素、硫酸新霉素、达托霉素等行业，均使用酵母粉作为有机氮源。一方面可以发挥酵母粉促生长作用，在生长阶段促进菌体增殖。另一方面，通过引入酵母粉，可适量降低黄豆饼粉、玉米浆等氮源添加比例，增加了发酵稳定性，降低了发酵残留，大大减轻了下游提取、环保处理压力。其他行业，比如在枯草芽孢杆菌发酵产某核苷行业，酵母粉搭配酵母浸粉、黄豆饼粉使用，不同搭配方式下，其菌体量（图3）和产量（图4）变化趋势各不相同。

图3.酵母粉搭配不同动植物氮源核苷发酵菌体量对比

图4.酵母粉搭配不同动植物氮源核苷发酵产率对比通过三者添加比例的调节，其菌体量增长速率、产物合成速率达到可控，综合实际应用效果及成本，可做到科学搭配、精准调控。有机氮源选择合适，可以显著的降低发酵时间，提高代谢强度，提升发酵水平，减少能源消耗，降低发酵残留。通过不同氮源科学的复合搭配，可发挥其特色功能，做到优势互补，助力微生物代谢强度提升，更大更好的发挥出微生物的生产能力。为进一步推动新型有机氮源的科学应用，促进生物发酵产业安全、高效、清洁、稳定生产，中国生物发酵产业协会决定，支持安琪酵母于2023年4月20-22日在湖北省宜昌市举办主题为“多元复合、精准设计”的第八届新型有机氮源应用与发展趋势研讨会。届时，由北京化工大学校长谭天伟院士领衔的20名行业资深专家将围绕有机氮源“多元复合、精准设计”主题，以大会主论坛报告、合成生物学和培养基分论坛报告，深入探讨通过对新型有机氮源多元开发、创新智造、精准设计，从促生长、调代谢等角度，推动发酵产业提质增效、绿色环保，助力生物发酵产业更高质量发展。期待发酵行业同仁莅临现场交流，取长补短，共襄共享行业盛典！