微生物的發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化是提高發(fā)酵產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本等方面的重要途徑。對(duì)于微生物的生長(zhǎng)及發(fā)酵，其培養(yǎng)基成份非常復(fù)雜，特別是有關(guān)微生物發(fā)酵的培養(yǎng)基，各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)因子之間的配比，以及它們之間的相互作用是非常微妙的。發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化在微生物產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中舉足輕重，是從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)生產(chǎn)的必要環(huán)節(jié)。能否設(shè)計(jì)出一個(gè)好的發(fā)酵培養(yǎng)基，是一個(gè)發(fā)酵產(chǎn)品工業(yè)化成功中非常重要的一步。以下是微生物發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化常用的方法：
1.單因素試驗(yàn)法：通過(guò)改變單一因素，如碳源、氮源、礦物質(zhì)鹽等，來(lái)尋求最適宜的條件，以達(dá)到發(fā)酵產(chǎn)量最大化。
2.正交實(shí)驗(yàn)法：在多個(gè)因素同時(shí)影響下，利用正交表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)分析結(jié)果，確定各因素對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度，以達(dá)到優(yōu)化培養(yǎng)基的目的。
3.響應(yīng)面試驗(yàn)法：通過(guò)多次試驗(yàn)，建立響應(yīng)面模型，以確定各因素間的相互作用關(guān)系，并預(yù)測(cè)改變各因素時(shí)的最佳條件，以達(dá)到優(yōu)化培養(yǎng)基的目的。
4.遺傳算法和模擬退火算法：通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬和優(yōu)化算法，尋求最佳的培養(yǎng)基配方，以達(dá)到最大化產(chǎn)量或最小化成本的目的。
由于發(fā)酵培養(yǎng)基成份眾多，且各因素常存在交互作用，很難建立理論模型；另外，由于測(cè)量數(shù)據(jù)常包含較大的誤差，也影響了培養(yǎng)基優(yōu)化過(guò)程的準(zhǔn)確評(píng)估，因此培養(yǎng)基優(yōu)化工作的量大且復(fù)雜。
需要注意的是，在進(jìn)行上述優(yōu)化方法時(shí)，必須針對(duì)不同微生物種類(lèi)及其生長(zhǎng)特性進(jìn)行不同的調(diào)整，才能達(dá)到最佳的優(yōu)化效果。