Многие микроорганизмы способны утилизировать источники неорганического азота:

• сульфат аммония (чаще всего);
• нитрат аммония;
• карбамид;
• аммиачная вода (используемая одновременно как источник азотного питания и как титрант для поддержания заданной величины рН).

Часто для процессов ферментации в состав среды требуется включать источники органического азота, действующим началом которых являются аминокислоты и белки. Сырьем при этом могут быть различные натуральные продукты растительного и животного происхождения. Рассмотрим наиболее распространенные из этих продуктов.

Кукурузный экстракт – отход крахмало-паточного производства, получающийся путем упаривания жидкости от замачивания («настоя») кукурузных зерен («замочная жидкость») с содержанием сухих веществ не ниже 48%. В процессе замачивания происходит ферментативный гидролиз белков кукурузы, вследствие чего около половины азотсодержащих веществ экстракта представляет собой смесь аминокислот, полипептидов и белков. Экстракт – темная вязкая жидкость, содержит 6,4–8% общего азота, не более 24% золы. В золу входят фосфор, калий, магний, причем фосфор – до 5%, частично в связанном состоянии в виде фитина. Имеются также витамины группы В (биотин), ростовые вещества и биостимуляторы. Таким образом, кукурузный экстракт представляет собой хорошую смесь различных источников питания, что предопределило его использование во многих рецептурах сред.

Традиционно кукурузный экстракт используется при биосинтезе пенициллина. И хотя его применение имеет недостатки (например, темный пигмент сохраняется на стадиях очистки и его приходится сорбировать в дальнейшем активированным углем), попытки замены этого источника питания другими обычно приводят к снижению продуктивности процесса ферментации.

Соевая мука получается при размалывании соевого зерна, а также соевого жмыха и шрота, образующихся после извлечения соевого масла. В зависимости от этого получается обезжиренная, необезжиренная и полуобезжиренная мука. Бывает еще дезодорированная (обработанная паром) соевая мука, что позволяет ей храниться в течение года. В недезодорированной муке сохраняются ферменты, в связи с чем срок хранения ее не превышает 1,5–3 месяца.

В соевой муке содержится до 45% протеина и 32% углеводов, так что ее можно использовать и как источник углерода. В состав ее золы (4,5–6,5%) входит калий, кальций и магний, а также довольно много фосфора.

Соевая мука наряду с кукурузным экстрактом является прекрасным источником азотного, углеродного и фосфорного питания.

Недостаток соевых сред – сильная вспениваемость и некоторые трудности выделения продукта из-за наличия твердого осадка.

Выпускают продукт в сельскохозяйственном секторе, где еще не очень налажена культура производства. Например, качество соевой муки в ГОСТе определялось по такому показателю, как «хруст на зубах при разжевывании» (в случае, когда в муке имеются механические примеси – песок и т. п.).

Мука семян хлопка содержит 41% протеина и до 29% углеводов. На ее основе путем определенной переработки готовится среда с фирменным названием «Фарма-медиа», имеющая до 59% белков и 24% углеводов. Эта среда используется на Западе для получения многих антибиотиков.

Мука семян льна содержит 36% протеинов и 38% углеводов.

Арахисовая мука – 45% протеина, 5% жира и 23% углеводов.

Рыбная мука содержит до 65% белков и в некоторых случаях используется в качестве компонента сред.

Кровяная мука является чемпионом по содержанию белка – до 80%.

Мясокостная мука содержит до 50% белков.

Сухое молоко обезжиренное содержит лишь 34% белка. Тем не менее молочные белки (казеин, сывороточные белки) в виде гидролизатов часто используются как компоненты питательных сред.

Продукты переработки животного сырья – желатин, белко- зин – также содержат органический азот, приемлемый для использования в качестве компонента сред.

Дрожжевые автолизаты, ферментолизаты, гидролизаты в высушенном виде содержат до 52% органического азота, в основном в виде смеси аминокислот.

Мясной и рыбный пептоны используются для лабораторных питательных сред. Полная аналогия супа, бульона или студня. К тому же используются довольно качественные пищевые продукты.