恒温振荡器的各功能对培养的作用

恒温振荡器，简称摇床，是一种用于悬浮培养细菌或细胞的设备，一般细菌摇床有摇动和恒温的功能，而细胞摇床又增加了湿度和CO₂浓度功能，为了更好地发挥恒温振荡器的培养功效，这里梳理一下它的各项功能，分别为：振幅、频率（转速）、温度控制、湿度控制、CO₂浓度控制，看看这些参数对培养的影响如何。

温度对发酵的影响‌：

恒温振荡器的温度控制对于发酵过程至关重要。微生物的存活温度一般在20到35℃之间。温度过高或过低都会导致菌类失活甚至死亡。温度的升高可以加快酶反应速度，促进生长代谢，但过高的温度会导致酶失活，影响产物的生成。因此，根据生产所需产物的不同，需要设定不同的温度，以确保发酵过程的顺利进行‌。温度还会影响发酵液的物理性质，如黏度、基质和氧在发酵液中的溶解度和传递速率等，这些因素最终影响发酵的动力学特性和产物的生物合成‌ 。

‌温度对酶系组成及酶特性的影响‌：

温度的变化会影响酶的活性。例如，在55℃下培养产生的酶在90℃下保持60分钟后的剩余活性为88%-99%，而在35℃下培养的酶经相同条件处理后的剩余活性只有6%-10%，说明温度对酶的稳定性和活性有显著影响‌。

酶系的组成主要包括酶蛋白和辅助因子。酶是一种特殊的蛋白质，它们在生物体内扮演着催化剂的角色，能够加速化学反应的进行。酶的活性不仅取决于其固有的结构，还依赖于辅因子的存在。辅因子可以是金属离子、金属配位化合物（如VB12辅酶）或复杂的有机物。这些辅因子与酶蛋白结合，形成具有催化活性的全酶。全酶是酶蛋白与辅助因子共同作用的结果，只有全酶才具有催化作用。

定的温度促进细胞生长和代谢‌：

恒温摇床通过维持细胞培养所需的恒定温度，确保细胞的正常生长和代谢。这种恒定的温度环境为细胞提供了一个稳定的基础，有利于细胞的生长和繁殖‌。高于生理温度仅1℃的升温会对细胞生长产生不利影响。

合适温度有利‌增加氧气供应和混合培养物‌：

恒温摇床的振荡功能通过增加氧气供应和混合培养物，促进细胞的生长和培养物的均匀性。这种混合有助于营养物质的均匀分布，从而改善细胞的生长状况‌。

‌模拟体内环境‌：

恒温培养摇床可以模拟体内的温度、湿度和气体环境，提供一个适宜的条件来培养和研究细胞。通过调整恒温培养摇床的温度、速度和摇摆幅度，研究人员可以模拟不同生理状态下的条件，从而研究细胞生长、分化和功能‌。

‌影响酶系组成及酶的特性‌：

温度还能影响酶系组成及酶的特性。例如，不同温度下培养所产生的酶在相同条件下的剩余活性不同，这直接影响酶的催化效率和特异性‌。

‌影响代谢产物的生成‌：

温度对发酵产生的孢数和活菌数有显著影响。不同的微生物在不同的温度下生长和积累代谢产物所需的温度也不同，因此需要根据生产所需产物的不同来调节温度‌。

细胞代谢产物包括氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素、抗生素、毒素、激素、色素等。细胞产物是细胞新陈代谢等生命活动中所产生的代谢产物，不是生命体的结构成分。但有的细胞产物具有调节、免疫等功能。一是初级代谢产物，是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质，如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。通过初级代谢，能使营养物转化为结构物质、具生理活性物质或为生长提供能量，因此初级代谢产物，通常都是机体生存的物质，只要在这些物质的'合成过程的某个环节上发生障碍，轻则引起生长停止，重则导致机体发生突变或死亡，是一种基本代谢类型。还有次级代谢产物，是指生物生长到一定阶段后通过次级代谢合成的分子结构十分复杂、对该生物无明显生理功能，或并非是该生物生长和繁殖所必需的小分子物质，如抗生素、毒素、激素、色素等。

综上所述，恒温摇床的温度控制对细胞培养的影响是多方面的，它不仅能够促进细胞的生长和代谢，还能影响酶的特性和代谢产物的生成，为细胞培养和细胞生物学研究提供了一个高效稳定的实验环境‌。