面對經(jīng)濟(jì)放緩的新常態(tài)，2014年國家提出了"一帶一路"、"海上絲綢之路"等發(fā)展戰(zhàn)略，加快產(chǎn)業(yè)國際化，促進(jìn)生產(chǎn)效率提高，化解產(chǎn)能過剩。2014年12月31日，國家財政部為調(diào)整外貿(mào)結(jié)構(gòu)、帶動優(yōu)勢產(chǎn)品出口、促進(jìn)貿(mào)易平衡，提高了玉米深加工產(chǎn)品以及部分生物制品、生物醫(yī)藥制品的出口退稅，這對中國生物產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持良好發(fā)展勢頭、加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變增長方式、推動生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的綠色健康發(fā)展有著十分重要的扶持作用，同時也彰顯了政府部門扶持生物產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的國家意志。
《中共中央國務(wù)院關(guān)于深化體制機(jī)制改革加快實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的若干意見（2015年3月13日）》指出，面對全球新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的重大機(jī)遇和挑戰(zhàn)，面對經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)下的趨勢變化和特點(diǎn)，面對實(shí)現(xiàn)"兩個一百年"奮斗目標(biāo)的歷史任務(wù)和要求，必須深化體制機(jī)制改革，加快實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略?！兑庖姟访鞔_提出"強(qiáng)化科技同經(jīng)濟(jì)對接、創(chuàng)新成果同產(chǎn)業(yè)對接、創(chuàng)新項目同現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力對接……"。
2014年4月，中國生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會在湖北宜昌成功舉辦了第三屆新型有機(jī)氮源應(yīng)用與發(fā)展趨勢研討會，會議探討了新型有機(jī)氮源與傳統(tǒng)有機(jī)氮源之間的搭配使用、提高發(fā)酵生產(chǎn)水平等問題，同時與生物發(fā)酵行業(yè)同仁分享了生物發(fā)酵領(lǐng)域的最新發(fā)展動態(tài)，起到了協(xié)助相關(guān)產(chǎn)業(yè)減耗增效、轉(zhuǎn)型升級以及加快產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)向高附加值方向的作用。這個研討會實(shí)屬創(chuàng)新之舉，不但可分享知識與經(jīng)驗(yàn)，還可促進(jìn)創(chuàng)新成果與產(chǎn)業(yè)充分對接。
現(xiàn)在，中國發(fā)酵產(chǎn)業(yè)增速放緩，進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展和創(chuàng)新發(fā)展的新常態(tài)，清潔高效生產(chǎn)與廢水的綜合治理是發(fā)酵產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須面對并要有效解決的兩個最為核心的問題。而對此兩大關(guān)鍵問題有重要影響的因素就是發(fā)酵過程中有機(jī)氮源的選擇與控制，因?yàn)橛袡C(jī)氮源成分復(fù)雜，不同有機(jī)氮源的生物利用度有較大差異，有機(jī)氮源是導(dǎo)致發(fā)酵生產(chǎn)過程波動的主要原因。鑒于此，對氮源核心營養(yǎng)要素的剖析和對氮源在發(fā)酵過程中調(diào)控作用的創(chuàng)新研究顯得尤為重要。因此，2015年將"剖析氮源核心要素，科學(xué)調(diào)控穩(wěn)定增效"確定為研討會主題。旨在幫助相關(guān)企業(yè)和研究單位對有機(jī)氮源有更深刻的認(rèn)識，并將創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。
目前工業(yè)上常用的有機(jī)氮源種類可按原料來源分為酵母源、植物源和動物源。其中酵母源有機(jī)氮源包括面包酵母、假絲酵母和啤酒酵母有機(jī)氮源。即使是以同類面包酵母菌種作為源料，也可衍生出不同類型有機(jī)氮源產(chǎn)品如酵母浸粉、酵母粉、酵母膏、酵母自溶粉等等。面對如此種類繁雜的有機(jī)氮源，其核心要素是什么？如何通過科學(xué)利用及調(diào)控，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)水平穩(wěn)定增效？這是迫切需要深入剖析的。
一.核心要素深度剖析
?。?）營養(yǎng)組成
無機(jī)氮源成分單一，質(zhì)量較穩(wěn)定，可被微生物快速利用。與無機(jī)氮源相比，有機(jī)氮源具有的特點(diǎn): 成分復(fù)雜，營養(yǎng); 微生物對有機(jī)氮源的選擇具有時序性; 對氨基酸的利用具有選擇性;所有類別的有機(jī)氮源，從營養(yǎng)組成上來說，包括比例不定的蛋白質(zhì)類、核酸類、微量組分、鹽類、糖類等等，其中最核心的要素有以下幾點(diǎn)：
1）蛋白質(zhì)及多肽
該類物質(zhì)是有機(jī)氮源中比重最大的組成，比如面包酵母浸出物，蛋白類物質(zhì)占比達(dá)60%左右，玉米漿干粉比例約40%左右。蛋白類物質(zhì)是有機(jī)氮的最大來源，是核心要素中的核心。蛋白類物質(zhì)包括比例不等的各類氨基酸和大小不等的肽類物質(zhì)。受制于來源，不同類的有機(jī)氮源，其氨基酸種類和比例千差萬別。比如說，來源動物骨骼和皮革的明膠類蛋白胨，甘氨酸和脯氨酸占氨基酸的比例高達(dá)30%。胰蛋白胨缺乏含硫氨基酸。除了來源，有機(jī)氮源的加工工藝，也會影響氨基酸的組成。相比而言，面包酵母類有機(jī)氮源來源于微生物，各類氨基酸比例接近發(fā)酵菌體需求，并且采用柔和的酶解工藝，保證營養(yǎng)的穩(wěn)定性。
除此之外，肽類物質(zhì)，對于一些長時間發(fā)酵工藝，影響顯著。肽類物質(zhì)穩(wěn)定性相對較差，是有機(jī)氮源造成生產(chǎn)波動的主要來源。肽類物質(zhì)的比例和組成，取決于來源和生產(chǎn)工藝。相比動物和植物有機(jī)氮源，大規(guī)模純培養(yǎng)的面包酵母類氮源，蛋白穩(wěn)定性更高。
2）核酸及堿基
核酸類物質(zhì)包括各類不同長短的DNA和RNA鏈，以及各種堿基、核苷和核苷酸。這類物質(zhì)可通過補(bǔ)救代謝途徑進(jìn)入代謝流，在一些發(fā)酵中起到舉足輕重的作用。由于酵母浸出物，存在自溶作用，所以游離態(tài)的核苷和核苷酸也顯著高于其他有機(jī)氮源。并且，相比其他氮源，酵母細(xì)胞在加工成氮源之前，處于活越的代謝之中，所以還存在大量核苷酸代謝中間體。其他有機(jī)氮源核苷和核苷酸，明顯偏低。
3）微量元素及生長因子
包括各類生長因子、礦質(zhì)元素等。主要和酶蛋白結(jié)合，提高酶促反應(yīng)的活性。酵母類和一些植物類有機(jī)氮源，生長因子較為豐富。比如，豆粕VB2含量豐富，酵母類含有豐富的B族維生素。有些有機(jī)氮源要經(jīng)過高溫、酸解，比如豆粕水解液，會造成大量生長因子損失。對于放線菌影響較大的溶磷，玉米漿和酵母類有機(jī)氮源含量較高，而牛骨蛋白胨、胰蛋白胨等含量較低。
以酵母源深度開發(fā)的新型有機(jī)氮源，其酵母蛋白含量達(dá)50-60%，其中酵母浸出物的多肽種類竟達(dá)4000多種，氨基酸組成全面，另外含豐富的維生素及礦物質(zhì)，可滿足各類微生物發(fā)酵的營養(yǎng)需求，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各大發(fā)酵行業(yè)。關(guān)于對面包酵母氮源的營養(yǎng)特征更為深度全面的解析將在此次會議進(jìn)程中作詳細(xì)闡述。（《關(guān)于召開第四屆新型有機(jī)氮源應(yīng)用與發(fā)展趨勢研討會的通知》http://bio.angelyeast.com/contents/770/53541.html ）
?。?）營養(yǎng)利用
由于現(xiàn)代微生物發(fā)酵領(lǐng)域尤其是對工程菌的培養(yǎng)需求日趨嚴(yán)苛，對培養(yǎng)基組分的質(zhì)量要求也逐步提高，尋求天然、穩(wěn)定適用的有機(jī)氮源已成為發(fā)酵行業(yè)發(fā)展的限制性因素。在巨大的市場需求下酵母類有機(jī)氮源應(yīng)運(yùn)而起，并以其天然、清潔無污染、高穩(wěn)定性和高適用性為廣大發(fā)酵企業(yè)所接受。
營養(yǎng)源被利用的程度，取決于菌體自身和營養(yǎng)源組分。對于動物和植物性有機(jī)氮源，由于蛋白和核酸結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，會借助強(qiáng)烈的酸或堿水解，來提高菌體對營養(yǎng)的利用度。但這會導(dǎo)致某些組分的破壞。動植物氮源也可直接或被弱酶解，制成富含蛋白或胨的產(chǎn)品，用于長效發(fā)酵生產(chǎn)。酵母類的有機(jī)氮源，尤其是面包酵母類，蛋白和核酸結(jié)構(gòu)相對簡單，并且借助了柔和高效的酶解，故生物利用度高。
從培養(yǎng)基角度，根據(jù)采用不同的有機(jī)氮源，會決定發(fā)酵目標(biāo)產(chǎn)物及菌體代謝的差異性，在實(shí)際生產(chǎn)過程中需結(jié)合有機(jī)氮源的組成，分析哪些營養(yǎng)組分以及營養(yǎng)利用度造成了差異，再進(jìn)一步確定影響發(fā)酵生產(chǎn)的有機(jī)氮源核心要素。微生物的發(fā)酵結(jié)果往往是多種有機(jī)氮源核心要素疊加的結(jié)果，因此需要把這些核心要素排序，再進(jìn)行量化控制，最終實(shí)現(xiàn)科學(xué)調(diào)控，穩(wěn)定增效。究竟如何分析，如何排序及量化控制，關(guān)于各類有機(jī)氮源營養(yǎng)利用更為立體，針對性的分類，都將在此次會議進(jìn)程中作詳細(xì)分析探討。（《八位發(fā)酵行業(yè)專家將出席第四屆有機(jī)氮源會作主題報告》 http://bio.angelyeast.com/contents/770/54084.html ）
