核黄素微生物发酵工艺
动医104班国梦婕
摘要：本文简介了核黄素的理化特性，概述了其在动物生长、饲料、疾病防治等方面的作用，重点介绍了微生物发酵产核黄素生产工艺的特点，工艺过程，设备，质量检测等内容，并展望了其发展。
关键词：核黄素；生产工艺；微生物；发酵
核黄素又称维生素B2（VB2）、维生素G或乳黄素，属于水溶性B族维生素，1920 年被第一次发现，1931 年第一次从卵蛋白中分离出来，1935 年核黄素的化学结构被鉴定[1]。其辅酶形式是黄素单核苷酸和黄素腺嘌呤二核苷酸。核黄素是自然界中存在广泛的一种氨基酸，是哺乳动物必需的一种营养物质。与其它的B族维生素相同，核黄素在动物体内的储存是有限的，因此，需要每日由饮食提供。
1核黄素的分子结构及理化特性
核黄素的分子结构
核黄素的分子式是CHON，分子量为。系统命名为7,8-二甲基-10-（1'-D-核糖基）-异咯嗪。
核黄素的理化特性
核黄素是一种黄色到橙黄色细针状晶体，微臭，微苦，是一个核糖醇侧链的异咯嗪的衍生物。其在常温下稳定，在
278~282 ℃熔融并且分解（约在240 ℃时变色），并且不受氧气影响。核黄素微溶于水，在℃下，溶解度为12 mg/100mL，核黄素水溶液呈黄色并有绿色荧光。其稍溶于乙醇、环已醇、苯甲醇、乙酸，不溶于乙醚、氯仿、丙酮和苯，可溶于氯化钠溶液，易溶于稀的氢氧化钠溶液，在碱性溶液中容易溶解，在强酸溶液中稳定。耐热、耐氧化。光照及紫外照射引起不可逆的分解。
2核黄素的生物作用
核黄素是机体必需微量营养素之一，具有广泛的生理机能，被世界卫生组织（WHO）列为评价人体生长发育和营养状况的六大指标之一。在生物体内，核黄素以黄素单核苷酸和黄素腺嘌呤二核苷酸的形式存在，直接参与碳水化合物、蛋白质、脂肪的生物氧化作用，在生物体内具有多种生理功能。因而核黄素在食品、饲料、医药工业等方面具有广泛的应用前景[2-4]。
如果机体缺乏核黄素就会影响生物体正常的氧化作用, 引起物质代谢紊乱, 出现一系列的病症, 严重的将会导致死亡。如鸡的核黄素缺乏，就会导致其消化机能衰退，眼与皮肤抗抵力下降，从而使小鸡易患曲爪病，种鸡则会影响种蛋的孵化率。猪的核黄素缺乏，就会导致其生长迟缓，四肢僵硬，皮肤破裂，慢性腹泻，眼睛发炎等。因此，对于集约化养殖来说，核黄素是一种不可缺少的饲料营养成分。在饲料中适当添加核黄素，不仅能够满足畜禽生长和生产的需要，还能在一定程度上降低疾病的发病率。
3核黄素生产工艺
核黄素较早就实现了商业化生产。目前，国际生产核黄素的工艺方法主要有4种：植物抽提法、
化学合成法、微生物发酵法以及半微生物发酵半化学合成法[4]
。其中，微生物发酵法是近年来发展起来的一种经济有效的方法，其生产核黄素具有设备简单、对环境无污染、成本低、生产周期短、产品纯度较高等优点，已经成为国内外工业生产核黄素的发展趋势。以下将对微生物发酵工艺进行介绍。 微生物菌种
自然界中，可以代谢产生核黄素的微生物有很多，包括真菌（如酵母菌），细菌等，而应用于核黄素工业生产的菌种非常少。在微生物发酵法中，要提高核黄素产量和经济效益的，优良的菌种是必
要条件之一[5]
。常用的有棉病阿舒囊霉（Ashbya gossypii ）、枯草芽孢杆菌（Bcillus subtilis ）和
阿舒假囊酵母（Eremothecium ashbyii ）等（表1）[4]
。
表1 核黄素工业生产中常用菌种
菌种名称 学名
分类地位 阿舒假囊酵母
Eremothecium ashbyii 酵母 Candida flareri
酵母
Saccharomyces cerevisiae
酵母 棉病阿舒囊霉 Ashbya gossypii 霉菌 枯草芽孢杆菌
Bcillus subtilis
细菌
生产过程
微生物发酵法生产核黄素，采用三级发酵法。将在25℃培养成熟的核黄素产生菌的斜面孢子用无菌水制成孢子悬浮液，然后接种于种子培养基中培养（30℃，30～40小时），最后将二级发酵液移种至三级发酵罐发酵（30℃，160小时），得到核黄素发酵液。
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图1 核黄素发酵生产主要工艺流程
随着分子生物技术、基因工程技术等的发展，核黄素生产菌将具备产量高、耗能低、产品纯度低等优点。姜小山等以阿舒假囊酵母为出发菌株，在合成培养基上诱变筛选得到了数株抗嘌呤拮抗物8-AG
的突变株，进行传代和摇瓶发酵试验，发现核黄素的产量比出发菌株最高提高%[6]
。由此可见，利用基因工程等手段选取优良菌种，是非常必要且有效的。
核黄素的微生物发酵法包括两种：固体发酵法和液体深层发酵法。固体发酵法是以豆渣为原料进行生产的，具有工艺设备简单，原料广泛，技术条件要求较低等特点，但又具有生产效率不高，劳动强度大，生产成本较高等缺点。液体深层发酵法适用于机械化大量生产，原料的利用率较高，有利于降低生产成本，但却需要较高的设备条件要求，所需原料量大。
图2 深层发酵法生产流程
将核黄素从发酵液中提取出来的方法，主要有四种：重金属盐沉淀法、Morehouse 法、酸溶液法和碱溶液法。过去，工业生产中多采用酸溶液法提取核黄素。但由于酸溶液法提取核黄素的耗能较大，经一次溶解、结晶，获得核黄素纯度只有60%~70%。章克昌等成功利用碱溶液法提取核黄素，并经二次
分离结晶，获得纯度达%的成品，使得核黄素的提取技术极大提高[7]
。碱溶法提取核黄素不仅收益率高，而且能耗低。随着离心分离设备的不断改进，碱溶法分离提取核黄素的优越性将越来越明显。
→
28℃ →
9d
28℃ → 3-4d
→
29-30
℃
→
34-36
h
29-30
℃
→
170d
发酵液
图3 核黄素分离提纯汇总
测定发酵液中核黄素的含量与质量，主要有四种方法：微生物法、荧光比色法、高效液相色谱技术
（HPLC ）、核黄素化学发光新方法[8]
。在实际生产过程中，前三种方法，存在的一个很大的缺点是样品的处理和测定都必须在严格的避光条件下进行，并且极易受到干扰。微生物法虽然灵敏度高，检测限低，可以测到L 浓度，但微生物的培养较缓慢，处理繁杂。而近年来，化学发光分析方法由于它的
↓
发酵液预处理
?
?
?
热处理或酸处
理等
碱溶 直接分离
固液分离
↓（絮凝）
↓（絮凝）
↓（不经预处
理）
高温冷却
倾析式离心机 离心
过滤 膜过滤
离心
↓
↓
↓ ↓ ↓ ↓
含核黄素的清夜
菌体与核黄素
的混合物
核黄素提取
↓ ↓
离心
吸附
洗脱
蒸发结晶
水玻璃
化学
沉淀
微生物沉
淀
回调
pH 值
沉淀
多次萃取然后
冷却
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
↓
核黄素粗晶体
核黄素纯化
↓（溶解粗晶体）
加热后冷却
氧化回收
活性炭吸附后
过滤
↓ ↓ ↓
重结晶
灵敏度高、分析速度快、方法简便等特点，越来越受到人们的欢迎。
微生物发酵生产的核黄素需要干燥才能制成核黄素成品。常用干燥方法大致可以分为两种：喷雾干燥法和普通气流干燥法。张粉艳等研究了核黄素发酵液喷雾干燥的新工艺，采用不同喷嘴孔径可得到不同粒径的颗粒和固体回收率[9]，通过压力式喷雾器进行干燥制得固体核黄素超细粉末，采用压力喷雾式雾化能生产小颗粒物料，减少细粉飞扬，从而提高干粉回收率，且喷嘴制造简单，加工方便，在工业上有较广的应用。
生产设备
利用微生物发酵生产核黄素过程中，用到的设备主要有：冰箱、灭菌锅、试管、三角瓶、摇床、无菌操作间、离心机、压滤机、小型发酵罐（种子罐），大型发酵罐、蒸汽管道等。
生产中的注意事项
首先，整个生产过程中要严格控制在无菌的条件下进行，抗菌素在加入时温度不能太高，防止抗生素失活；其次，发酵罐在使用之前，要进行严格的灭菌，防止杂菌的污染；第三，发酵罐与培养基的灭菌要分开进行；第四，发酵罐进行高温灭菌时，要注意夹套里注水，防止损坏发酵罐；第五，发酵过程中，要注意pH值的变化；第六，注意溶氧的变化；第七，发酵后期要注意加压以维持氧浓度。
4总结
与其它方法相比，微生物发酵法也存在一些缺点，例如：在核黄素的后期加工处理过程中，核黄素的分离纯化比较困难，很难制得高纯度的核黄素。因此，用微生物发酵法制得的核黄素主要应用于饲料行业，而用于制药和食品行业的核黄素大部分还是来自于化学合成法。但是随着核黄素分离纯化技术的不断改进，微生物发酵法将以其环保、节能、低成本等优点最终取代化学合成法。
参考文献：
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4.仪宏, 朱文正, 张华峰. 核黄素生产技术发展[J].中国食品添加剂, 2003(4) : 14- 17.
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6.姜小山，孙国萍，王淑君等. 核黄素产生菌阿舒假囊酵母抗反馈抑制突变株的选育[J].微生物学报,1997(1):95-100．
7.章克昌，吴佩琮，陆文清. 从发酵液中分离提取核黄素[J].无锡轻工大学学报，1998(3):26-30
8.GB/. 食品中核黄素的测定[S]
9.张粉艳，郝红，高新等. 核黄素发酵液喷雾干燥的工艺研究[J].西北大学学报（自然科学版）,2002(5):515-518
生物发酵饲料 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
1. 微生物发酵饲料的目的及主要方法 微生物发酵饲料的主要目的是：在人为的可控制的条件下，以植物性农副产品为主要原料，通过微生物的代谢作用，降解部分多糖、蛋白质、和脂肪等大分子物质，生成有机酸、可溶性多肽等小分子物质，形成营养丰富、适口性好、有益活菌含量高的生物饲料或饲料原料，从而使饲料成分变得丰富、营养易于动物吸收，使动物更好的成长。同时将廉价的农业或轻工业副产物变废为宝，生产出高质量的饲料蛋白原料，并且还可以通过微生物发酵饲料获得高活性的有益微生物。 微生物发酵饲料的主要方法有四类： 第一，固态发酵饲料，就是利用微生物的发酵作用来改变饲料原料的理化性状，或提高消化吸收率、延长贮存时间，或变废为宝，将秕壳残渣变为饲料，或解毒脱毒，将有毒饼粕转变为无毒、低毒的饲料，这一类发酵饲料包括青贮、微贮、粗饲料与担子菌发酵、畜禽粪与动物性下脚料发酵、饼粕类发酵脱毒饲料以及固态菌体发酵蛋白饲料； 第二，利用微生物在液态基质中大量生长繁殖的菌体以及生产单细胞蛋白（SCP）如酵母饲料、细菌饲料，以及菌体蛋白（MBP），如丝状真菌菌体、食用菌菌丝体及光合细菌、微型藻饲料等； 第三，利用现代化的微生物工程，发酵积累微生物有用的中间代谢产物或特殊代谢产物，以此生产饲用氨基酸、酶制剂以及抗生素、维生素等；
第四，是培养繁殖可以直接饲用的微生物，制备活菌制剂（又称微生态制剂、益生素等）。有益菌通过竞争性抑制作用（包括定殖位点和夺取营养物质）阻止有害微生物在肠粘膜附着与繁殖。 微生物发酵饲料大体有以下几步： （1）选育优良的菌种，如菌体本身不产生有毒有害物质，菌体本身有很好的生长代谢活力，能有效降解大分子合成有机酸、小肽等小分子物质。 （2）活化菌种、制备种子液。 （3）二次扩大培养或三次扩大培养。将种子液接入二次扩大培养基中进行发酵培养。二次扩大培养结束后再接入三次扩大培养基中培养。 （4）发酵饲料，将扩大培养的培养基接入发酵罐中培养一定时间。 2、饲料的分析与检验项目、方法 饲料分析检验的基本程序： （1）检验采样 （2）饲料感官检验 （3）样品处理及制备 （4）实验测定分析，包括营养分析、有害物质检测等。 （5）数据处理，记录检验报告 发酵饲料的检验项目包括： 1）水分测定：试样在105±2℃烘箱内，在大气压下烘干，直至恒重，逸失的重量为水分。 2）粗蛋白：凯氏定氮法
第六章微生物发酵制药工艺 6.1 微生物发酵与制药 6.2 微生物生长与生产的关系 6.3 微生物生产菌种建立6.4 发酵培养基制备 6.4 发酵培养基制备 ? 概念（medium）供微生物生长繁殖和合成各种代谢产物所需要 的按一定比例配制的多种营养物质的混合物。 ? 培养基的组成和比例是否恰当，直接影响微生物的生长、生产和工艺选择、产品质量和产量。 6.4.1 培养基的成分 碳源 氮源无机盐水生长因子 前体与促进剂 消泡剂 1、碳源(carbon sources) 概念： 构成微生物细胞和代谢产物中碳素的营养物质。作用：为正常生理活动和过程提供能量来源，为细胞物质和代谢产物的合成提供碳骨架。 碳源种类 糖类：葡萄糖、淀粉、糊精和糖蜜 脂肪：豆油、棉籽油和猪油醇类：甘油、乙醇、甘露醇、山梨醇、肌醇蛋白类：蛋白胨、酵母膏速效碳源：糖类、有机酸 迟效碳源：酪蛋白水解产生的脂肪酸 2、氮源（nitrogen sources） 概念：构成微生物细胞和代谢产物中氮素的营养物质。 作用：为生长和代谢主要提供氮素来源。种类：无机氮源、有机氮源 有机氮源 几乎所有微生物都能利用有机氮源 黄豆饼粉、花生饼粉 棉籽饼粉、玉米浆、蛋白\胨、酵母粉、尿素 无机氮源 氨水、铵盐和硝酸盐等。氨盐比硝酸盐更快被利用。 工业应用：主要氮源或辅助氮源；调节pH值生理酸性物质：代谢后能产生酸性残留物质。（NH4）2SO4利用后，产生硫酸 生理碱性物质：代谢后能产生碱性残留物质。硝酸钠利用后，产生氢氧化钠。 3、无机盐和微量元素 ? 概念：组成生理活性物质或具有生理调节作用矿物质 ? 作用方式：低浓度起促进作用，高浓度起抑制作用。? 种类：盐离子 磷、硫、钾、钠、镁、钙，常常添加 铁、锌、铜、钼、钴、锰、氯，一般不加。 4、水 菌体细胞的主要成分。 营养传递的介质。良好导体，调节细胞生长环境温度。培养基的主要成分之一。 5、生长因子（growth factor）
猪专用微生物发酵饲料—益生源：是研发中心的专家和教授经多年潜心研究开发而成的，是目前国内应用菌种最全、最优化的发酵饲料产品。本产品由5中特异性乳酸菌、3种高产能产酶芽孢杆菌、布拉氏酵母、产朊假丝酵母、酿酒酵母，并运用公司专利菌种-蟾酥抗菌肽芽孢杆菌、双歧杆菌、丁酸梭菌进行液体、固体9步发酵而成的高活性发酵饲料产品。本产品是国内唯一使用双歧杆菌和丁酸梭菌的发酵饲料。 主要成分 枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、丁酸梭菌、酿酒酵母、淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶、植酸酶、促生长因子、香味素、VA、VC、VD3等。 主要载体 豆粕、进口鱼粉、玉米粉、玉米胚芽、小麦次粉及核心原料 规格指标 粗蛋白16%-18%；粗脂肪≥5%；粗灰分≤6%；菌体原液≥30%； 生物特性 1、产品所选微生物菌群，可增强肠道内多种内源酶的活性，同时可合成大量的有机酸及B 族维生素，起到修复和保护肠粘膜的作用。 2、经过特殊发酵工艺，有益微生物菌群代谢产生大量的卵磷脂、氨基酸、促生长因子、有机酸、香味素等，可有效提高猪的采食量和日增重量。 3、所选益生菌能代谢产生蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、葡聚糖酶、植酸酶、果胶酶和木聚糖酶等极大提高饲料的利用率。 4、添加的微生物菌群能迅速建立猪肠道的微生态体系，构建肠道菌膜屏障，促进粘膜免疫系统的发育，抑制大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌在肠道上的定植。 5、添加多种维生素、品质高、易吸收，促进骨骼生长有益物质的吸收，促生长，提高机体免疫力。 6、独家添加丁酸梭菌可有效修复受损肠粘膜，并抑制魏氏梭菌、产气荚膜梭菌等有害菌的生长，防治胀气、拉稀的发生 7、含有公司的专利产品蟾酥抗菌肽芽孢杆菌，有效抑制霉菌的生长并降解霉菌毒素，起到解毒的效果。 产品功效 1、有效预防和治疗仔猪黄、白痢、提高猪的抗病力，减少发病率。 2、维护肠道粘膜健康，促进猪对营养物质的吸收，提高猪的日增重。 3、所选的有益菌的代谢产物可迅速弥补消化道中内源酶的不足，降低肠道负担，利于营养的吸收，防止猪营养性腹泻的发生。 4、本品可有效预防仔猪由于添加饲料、抓捕、运输等刺激性因素造成的应激反应。 5、提高钙、磷、铁等元素与有机微量元素的吸收，增加母猪排卵数量，提高母猪的产仔数量。 6、改善母猪肠道微生态平衡，解决母猪便秘问题。 7、减少仔猪内毒素的生成，增强仔猪营养代谢、促进采食和消化，显著提高日增重量和增强免疫力。 8、有效降低仔猪肠道PH值，预防因断奶、应激反应和致病菌而产生的腹泻，提高仔猪抵抗力。 9、提高饲料消化利用率，促进饲料中碳水化合物的分解，促进饲料中非蛋白氨转化为高品质蛋白质，提高饲料利用率，提高增重10%，料肉比降低4%。 10、提高瘦肉率，降低猪的背膘厚度，使生猪臀肌、腿肌饱满发达，形体丰满结实，改善酮
饲料生产发酵技术 引言： 微生物发酵饲料生产形式多种多样。应用微生物可利用廉价农业和轻工副产物生产高质量饲料蛋白原料，同时使饲料富含高活性有益微生物及其活性代谢产物。笔者所在微生物发酵课题研究小组经过8年多研究，在前人微生物发酵生产研究基础上不断获得突破进展，最终形成独特的可移动式饲料发酵生产技术，本文即对传统发酵及该课题组最新发酵技术成果分述于下。 1、生产菌种选用基本原则 1.1、安全性 ①菌体本身不产生有毒有害物质； ②不会危害环境固有的生态平衡。 1.2、有效性 ①菌体本身具有很好生长代谢活力，能有效地降解大分子和抗营养因子，合成小肽和有机酸等小分子物质； ②能保护和加强动物体微生物区系平衡，促进动物健康。这种功效主要指能有效地提高和维护有益微生物在动物消化道中数量优势。它可以通过2种方式来达到目标：发酵饲料所用菌种本身就是从目标动物消化道中分离出来的有益菌，通过饲喂高比例发酵饲料可以直接提高动物消化道中有益微生物数量，使有益微生物形成优势。另一种方式是生产菌种或代谢产物可以选择性地杀灭或者抑制有害微生物，从而造成有益菌数量优势。实现这种途径的方式可以多种多样，比较
常用的有：耗尽氧气，降低体系氧化还原电位；降低环境pH值；代谢物中含有能选择性杀灭大肠杆菌和沙门氏菌等有害微生物的抗菌物质。 2、发酵饲料生产技术 除了生产菌种以外，生产工艺也是决定发酵技术成败的要素。到目前为止，国内外关于发酵饲料生产技术或生产工艺的内容主要包括以下几种： 2.1、青储 有利因素：传统工艺，历史悠久，技术成熟。 限制因素：季节性强，原料必须新鲜；只能就地利用，基本不能远距离运输；开窖后必须在短时间内用完；目前仅限应用于反刍动物领域。 青储饲料研究历史很长，有专门论著，笔者在此不再赘述，有兴趣的读者可以参考曹利军和韩鹏主编的“青储饲料标准化生产技术”，针对生产实际提出了很好的技术方法，有很好参考价值。 2.2、利用有机废水生产单细胞蛋白或蛋白原料 这种技术主要是用于有机废水净化处理。有机废水主要来源于造纸、酒精、氨基酸和有机酸工业所产生的废水。 在20世纪60年代，国外曾选用生长速度很快的热带假丝酵母，采用液体连续培养处理造纸废水，但是生产的酵母有苦味，很难在饲料中应用。80年代末，我国工程院院士伦世仪先生领导的课题组用热带假丝酵母连续培养处理酒精废水，生产的酵母有较好适口性，但是
第一章概述 1、微生物制药是利用微生物技术，通过高度工程化的综合性技术，以利用微生物反应过程为基础，依赖于微生物机体在反应器内的生长繁殖及代谢过程来合成一定产物，通过分离纯化进行提取精制，并最终制剂成型来实现药物产品的生产。 传统微生物药物: 主要指微生物合成的抗生素。 现代微生物药物: 指由微生物在其生命活动过程中产生的、具有生理活性（抗微生物感染、抗肿瘤、特异性酶抑制剂、免疫调节等作用）的次级代谢产物及其衍生物。 2、微生物药品种类：包括抗生素、维生素、氨基酸、核酸、酶及酶抑制剂、免疫抑制剂、生物制品、甾体激素等药物。 3、掌握微生物制药的一般生产过程。 答：微生物制药工艺过程一般包括菌体生产及代谢产物或转化产物的发酵生产。 其主要内容包括生产菌种的选育培养及扩大，培养基的制备，设备与培养基的灭菌，无菌空气的制备，发酵工艺控制，产物的分离、提取与精制，成品的检验与包装等。 4、微生物制药的工业发酵类型：微生物菌体发酵；微生物酶发酵；微生物代谢产物发酵；微生物转化发酵。 5、了解微生物制药的特点。 答：以活的生命体(微生物)作为目标反应的实现者，反应过程中既涉及特异的化学反应的实现又涉及生命个体的生长发育及代谢，生物反应机理非常复杂，较难控制，反应液中杂质也多，不容易提取、分离； 反应通常在常温常压下进行，条件温和，能耗小，设备较简单；微生物发酵过程是微生物菌体非正常的、不经济代谢过程，生产过程中应为其代谢活动提供良好的环境。因此，需防止杂菌污染，要进行严格冲洗、灭菌，空气需要过滤等；微生物药物生产周期长，生产稳定性差，技术复杂，不确定因素多，废物排放及治理要求高，难度大；现代微生物制药的最大特点是高技术含量、智力密集、全封闭自动化、全过程质量控制、大规模反应器生产和新型分离技术综合利用等。 第二章抗生素概论 1、半合成抗生素：将天然代谢产物再用化学、生物或生化方法进行分子结构改造，制成的各种衍生物。氨苄西林 2、次级代谢：微生物在一定的生长时期(一般是稳定生长期），以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动没有明确功能的物质的过程 次级代谢产物:微生物在细胞分化过程中产生的，往往不是细胞生长所必需的代谢产物，对细胞生长并不具有明显的作用，而且通常由一簇结构相似的化合物组成。 3、抗生素的主要产生菌是：产抗生素的微生物中，以放线菌为最多，其次是真菌和细菌。除微生物外，还有来源于植物、动物和海洋微生物的抗生素。 4、医疗用抗生素应具备的条件：难使病源菌产生耐药性；较大的差异毒力；最小抑菌浓度要低；抗菌谱要广。 5、抗生素剂量的表示法 答：合理使用抗生素的剂量十分重要。 抗生素在应用时剂量很小，因此除质量外，更常用特定的效价单位（简称单位）表示。单位是衡量抗生素有效成分的一种尺度。 目前国际上抗生素活性单位表示方法主要有两种：一是指定单位(unit)；二是活性质量（μg)。 6、管碟法测定抗生素效价的原理：在培养过程中，小管中的抗生素向培养基中呈球面扩散，与此同时试验菌也开始生长。抗生素浓度高于最小抑菌浓度之处，试验菌不能生长，出现抑菌圈，其圈之边缘处就是最低抑菌浓度。 7、抗生素生产工艺过程：菌种→孢子制备→种子制备→发酵→发酵液预处理→提取精制→产品检
微生物制药的一般工艺流程 微生物制药技术 工业微生物技术是可持续发展的一个重要支撑，是解决资源危机、生态环境危机和改造传统产业的根本技术依托。工业微生物的发展使现代生物技术渗透到包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所有的工业领域，并扮演着重要角色。欧美日等国已不同程度地制定了今后几十年内用生物过程取代化学过程的战略计划，可以看出工业微生物技术在未来社会发展过程中重要地位。 微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的，抗生素一般定义为：是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物。(有人曾建议将动植物来源的具有同样生理活性的这类物质如鱼素、蒜素、黄连素等也归于抗生素的范畴，但多数学者认为传统概念的抗生素仍应只限于微生物的次级代谢产物。)近年来，由于基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用，报道的微生物产生的除了抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质日益增多，如特异性的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等，其活性已超出了抑制某些微生物生命活动的范围。但这些物质均为微生物次级代谢产物，其在生物合成机制、筛选研究程序及生产工艺等方面和抗生素都有共同的特点，但把它们通称为抗生素显然是不恰当的，于是不少学者就把微生物产生的这些具有生理活性（或称药理活性）的次级代谢产物统称为微生物药物。微生物药物的生产技术就是微生物制药技术。可以认为包括五个方面的内容： 第一方面菌种的获得 根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买；从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 分离思路新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性，采用各种筛选方法，快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌，也必须重新进行分离纯化。具体分离操作从以下几个方面展开。 定方案：首先要查阅资料，了解所需菌种的生长培养特性。 采样：有针对性地采集样品。 增殖：人为地通过控制养分或培条件，使所需菌种增殖培养后，在数量上占优势。 分离：利用分离技术得到纯种。 发酵性能测定：进行生产性能测定。这些特性包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温
发酵技术指标 沃蒙特发酵技术服务平台 NO 项目英文技术名称名称指标 1他克莫司Tacrolimus 发酵单位：大于 1.0g/L, 发酵周期： 240 小时 , 提取收 率： 60-70% 2西罗莫司Sirolimus\Rapamyci 发酵单位： 1000±200 mg/L，发酵周期： 192hrs ，收率：35- 40% n产品含量：≥ 98% 3乳酸链球菌素Nisin 发酵水平 : 12-15g /L ，发酵时间：16-20小时，收率 :65% 以上。 4霉酚酸mycophenolate 发酵单位： 12g/L 以上，发酵时 间：160 小时，提取得率：mofetil, MMF 75% 5去甲金霉素DMCT,Demethylchlor 发酵单位： 10± 2g/L ，发酵时间： 200 小时，产品收率： 75％ tetracycline 6雄烯二酮Androstenedione 发酵时间 96 ± 24 hrs ，每 3- 3.3 公斤植物甾醇可获 得 1 公斤雄烯二酮。 7利福霉素Rifamycin 发酵周期 220 小时，发酵单位大于 20g/L ，收率 65% 86- 羟基烟酸6-Hydroxynicotinic 纯度：≥ 98%，用途说明：用于合成维 生素 A Acid 9L- 缬氨酸Valine 发酵产酸： 60±5 克 /L ，发酵周 期： 60 ± 5 小时，提取 收 率： 65%（医药级） 10 L- 异亮氨酸Isoleucine 发酵产酸： 25-30 克 / 升，发酵周期 : 60-72 小时， 提取收 率： 80% 发酵单位 :35 ± 3g/L ，发酵时间 :33-35 小时，产品 得率 : 饲 11 L- 色氨酸Tryptophan 料级≥ 85%，药品级 ≥ 70%，产品质量 :>98.0%( 纯度 ) ， 糖转化率： 18% 12 糖化酶Glucoamylase 发酵周期： 6～7 天，酶 活： 8 万- 10 万 U 13 耐高温淀粉酶Amylase 发酵周期： 140h，酶活： 17 万单位 14 纤维素酶Cellulase 发酵周期： 6～7 天，酶活： 80-100IU 15 超级泰乐菌素Super tylosin 发酵单位： 14000- 16000U/ml 发酵时间： 130-150 小时提 取 收率： 70-75%
《微生物发酵及其应用》教学设计与案例 目标的确定 与本节对应的课程标准具体内容是“举例说出发酵与食品生产”，而本节标题定为《微生物发酵及其应用》。事实上，微生物发酵在现实生活中远远超出了食品工业的范畴。因此，本节内容一开始时并没有局限于食品生产，而是从比较大的视角──发酵工程史话引入，然后探秘发酵过程，再举例说出发酵与食品生产的关系。为此，本节主要教学目标确定为：通过了解发酵工程发展的历史，体验科学、技术、社会三者间的关系；说出微生物发酵生产的基本过程；举例说出微生物发酵与食品生产的关系；关注与微生物发酵有关的社会问题等。教学设计思路 教学实施的程序 教学 内容 教学活动教学手段和方法预期目标 1.复习提问，引入新课。 师：同学们在初中时学习过微生物发酵与食品， 我们的日常生活中也接触到许多发酵食品，请同学们思 考这样一个问题：哪些食品是由微生物发酵生产的？相 应的发酵种类是什么？ 生：酸奶、泡菜，它们都是乳酸发酵。 学生很可能 回答不全，教师可提 示。 投影或板书： 第一节微生物发酵 联系日常生活 的实例，在回忆旧知识 的基础上，引入新课， 以激发学生的学习兴 趣，强化从社会中来的 意识。
师：很好！还有其他食品吗？想一想，我们每天 吃的主食有通过发酵制作的吗？ 生：馒头、面包。 师：对，实际上，我们经常食用的许多食品，以 及使用的一些药品，它们的生产过程都离不开微生物发 酵。那么，微生物发酵是如何发展起来的？其生产过程 怎样？它还可应用在哪些方面？现在我们就一起来解 答这些问题。 及其应用 2.新课──发酵工程史话的学习。 师：现在人们能够利用微生物发酵来大规模地生 产食品、药品等许多产品，那么，人们今天的成绩是如 何一步步取得的呢？下面我们先来学习第一个问题：发 酵工程史话。 首先，请大家阅读教材发酵工程史话标题下的第 一自然段。 从这段文字的叙述中，能够看出，人类的祖先很 早就会在不知微生物发酵原理的情况下，利用微生物发 酵技术来生产多种产品，这个方面还有我们中华民族的 贡献。由此可见，发酵技术是从生产实践中一步步产生 的。 师：下面请同学们继续阅读第二自然段。 第二自然段的核心内容是，随着两位科学家研究 出发酵现象的本质和人们对微生物的认识不断深入后， 诞生了传统的发酵工业。这充分说明了发酵技术需要基 础科学研究的指导，即科学研究促进了技术的发展。 师：好，请大家继续阅读后四个自然段的内容。 从中能够看出，发酵技术随着时代的发展而不断向前 发展，从传统的发酵工业到现代发酵工业，再到微生 物工程，它不仅成为生物技术产业的重要支柱，而且 和基因工程技术的结合使它如虎添翼。由此看来，生 物技术产业的核心是技术，同时科学技术又是一个不断 发展的过程。 投影或板书： 一、发酵工程 史话 学生先阅读教 材相应的段落，教师 就此段落提炼出有 关科学价值观的教 育素材 自然过渡到发酵 工程史话。 让学生体验科学 技术是从生产实践中 产生的。 让学生体验技术 需要以基础科学研究 作指导，科学、技术间 存在相互作用。 让学生认同生物 技术产业的核心是技 术，以及科学技术是 一个不断发展的过程。 3.新课──发酵生产过程探秘。 师：在很多家庭的日常生活中，味精是不可缺少 的调味品，那么，你知道它的化学成分是什么吗？ 生：谷氨酸钠。 师：对！有人认为食用味精对人体有毒害作用， 投影或板书： 二、发酵生产 过程探秘──以味 精生产为例 让学生了解发 酵生产的基本过程。
1. 微生物发酵饲料的目的及主要方法 微生物发酵饲料的主要目的是：在人为的可控制的条件下，以植物性农副产品为主要原料，通过微生物的代谢作用，降解部分多糖、蛋白质、和脂肪等大分子物质，生成有机酸、可溶性多肽等小分子物质，形成营养丰富、适口性好、有益活菌含量高的生物饲料或饲料原料，从而使饲料成分变得丰富、营养易于动物吸收，使动物更好的成长。同时将廉价的农业或轻工业副产物变废为宝，生产出高质量的饲料蛋白原料，并且还可以通过微生物发酵饲料获得高活性的有益微生物。 微生物发酵饲料的主要方法有四类： 第一，固态发酵饲料，就是利用微生物的发酵作用来改变饲料原料的理化性状，或提高消化吸收率、延长贮存时间，或变废为宝，将秕壳残渣变为饲料，或解毒脱毒，将有毒饼粕转变为无毒、低毒的饲料，这一类发酵饲料包括青贮、微贮、粗饲料与担子菌发酵、畜禽粪与动物性下脚料发酵、饼粕类发酵脱毒饲料以及固态菌体发酵蛋白饲料； 第二，利用微生物在液态基质中大量生长繁殖的菌体以及生产单细胞蛋白（SCP）如酵母饲料、细菌饲料，以及菌体蛋白（MBP），如丝状真菌菌体、食用菌菌丝体及光合细菌、微型藻饲料等； 第三，利用现代化的微生物工程，发酵积累微生物有用的中间代谢产物或特殊代谢产物，以此生产饲用氨基酸、酶制剂以及抗生素、维生素等； 第四，是培养繁殖可以直接饲用的微生物，制备活菌制剂（又称微生态制剂、益生素等）。有益菌通过竞争性抑制作用（包括定殖位点和夺取营养物质）阻止有害微生物在肠粘膜附着与繁殖。 微生物发酵饲料大体有以下几步： （1）选育优良的菌种，如菌体本身不产生有毒有害物质，菌体本身有很好的生长代谢活力，能有效降解大分子合成有机酸、小肽等小分子物质。 （2）活化菌种、制备种子液。 （3）二次扩大培养或三次扩大培养。将种子液接入二次扩大培养基中进行发酵培养。二次扩大培养结束后再接入三次扩大培养基中培养。 （4）发酵饲料，将扩大培养的培养基接入发酵罐中培养一定时间。 2、饲料的分析与检验项目、方法 饲料分析检验的基本程序：（1）检验采样（2）饲料感官检验（3）样品处理及制备 （4）实验测定分析，包括营养分析、有害物质检测等。（5）数据处理，记录检验报告发酵饲料的检验项目包括： 1）水分测定：试样在105±2℃烘箱内，在大气压下烘干，直至恒重，逸失的重量为水分。2）粗蛋白：凯氏定氮法 3）粗灰分：试料在550℃灼烧后所得残渣，用质量百分率来表示。残渣中主要是氧化物、盐类等矿物质，也包括混入饲料中的砂石、土等，故称粗灰分。 4）pH值监测：酸度计、精密pH试纸。 5）菌落总数测定：数再生培养基上的再生菌落数。 6）杂菌测定：再生培养基上应无霉菌等杂菌。饲料的检验多采用的分析方法有： （1）化学分析法：如容量分析，酸碱滴定法、氧化还原法，比色法等。 （2）仪器分析方法：气相色谱、液相色谱、质谱联用等。 3、发酵饲料的主要检测指标及意义，如何评价发酵饲料与常规饲料的区别。 饲料质量指标有： （1）感官指标：对饲料原料或成品的色泽、气味、外观性状等。（2）营养指标：饲料原料和成品的营养成分含量或营养价值。（3）加工质量指标：饲料原料或饲料产品粒度、混
高三生物选修2微生物发酵及其应用同步测试 题2019 生物学科因初中结业考试的形式与高考的差异而形成了一系列衔接问题。以下是查字典生物网为大家整理的高三生物选修2微生物发酵及其应用同步测试题，希望可以解决您所遇到的相关问题，加油，查字典生物网一直陪伴您。 一、填空题 1、生物发酵工艺多种多样，但基本上包括、、和等下游处理几个过程。 2、根据过滤介质截留的物质颗粒大小的不同，过滤可分为、、和四大类。 3、微生物的育种方法主要有三类：，，。 4、发酵培养基主要由，，，，，组成。 5、青霉素发酵生产中，发酵后的处理包括：、，，。 6、利用专门的灭菌设备进行连续灭菌称为，用高压蒸汽进行空罐灭菌称为。 7、可用于生产酶的微生物有、、。 常用的发酵液的预处理方法有、、。 8、根据搅拌方式的不同，好氧发酵设备可分为和两种。 9、依据培养基在生产中的用途，可将其分成、、三种。 10、现代发酵工程不仅包括和，还包括。 11、发酵工程的主要内容包括、、。
12、发酵类型有、、、、。 13、发酵工业生产上常用的微生物主要有、、、。 14、当前发酵工业所用的菌种总趋势是从野生菌转向，从自然选育转向，从诱发基因突变转向。 15、根据操作方式的不同，液体深层发酵主要有、、。 16、分批发酵全过程包括、、、、，所需的时间总和为一个。 17、分批发酵中微生物处于限制性的条件下生长，其生长周期分为，、。 18、根据搅拌的方式不同，好氧发酵设备又可分为、 19、下流加工过程由许多化工单元操作组成，通常可以分为和、四个阶段。 20、当前发酵工业所用的菌种总趋势是从野生菌转向，从自然选育转向，从诱发基因突变转向。 21、微生物发酵产酶步骤为、、、、。 二、判断 1、微生物发酵的最适氧浓度与临界氧浓度的概念是完全一样的( ) 2、从微生物中发现的抗生素，有约90%是由放线菌产生的。( ) 3、在微生物杀虫剂中，引用最广泛的是苏云金芽孢杆菌，他用来毒杀鳞翅目和双翅目的害虫。( )
微生物发酵制药 -----总体工艺过程流程 工业微生物技术是可持续发展的一个重要支撑，是解决资源危机、生态环境危机和改造传统产业的根本技术依托。工业微生物的发展使现代生物技术渗透到包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所有的工业领域，并扮演着重要角色。欧美日等国已不同程度地制定了今后几十年内用生物过程取代化学过程的战略计划，可以看出工业微生物技术在未来社会发展过程中重要地位。 微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的，抗生素一般定义为：是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物。(有人曾建议将动植物来源的具有同样生理活性的这类物质如鱼素、蒜素、黄连素等也归于抗生素的范畴，但多数学者认为传统概念的抗生素仍应只限于微生物的次级代谢产物。)近年来，由于基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用，报道的微生物产生的除了抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质日益增多，如特异性的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等，其活性已超出了抑制某些微生物生命活动的范围。但这些物质均为微生物次级代谢产物，其在生物合成机制、筛选研究程序及生产工艺等方面和抗生素都有共同的特点，但把它们通称为抗生素显然是不恰当的，于是不少学者就把微生物产生的这些具有生理活性（或称药理活性）的次级代谢产物统称为微生物药物。 微生物药物的生产技术就是微生物制药技术。可以认为包括五个方面的内容： 第一方面菌种的获得 根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买；从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 1.分离思路：新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性，采用各种筛选方法，快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌，也必须重新进行分离纯化。具体分离操作从以下几个方面展开。 2.定方案：首先要查阅资料，了解所需菌种的生长培养特性。 3.采样：有针对性地采集样品。 4.增殖：人为地通过控制养分或培条件，使所需菌种增殖培养后，在数量上占优势。
微生物发酵饲料的研究现状及展望 杨翔,王浩 摘要:近年来,随着世界上许多国家限制和禁止使用抗生素,以及饲料资源日趋紧张,寻找高效、生态健康型饲料成为当务之急。本文综述了农作物秸秆的利用现状,、微生物发酵饲料种类及作用机理, 分析了存在的问题,并对开发利用前景进行了展望,以期为加快微生物发酵饲料化进程提供参考。 关键词:微生物发酵;菌种;饲料 自20世纪50年代开始,在动物日粮中添加抗生素显著促进了动物生产,并对集约化畜牧业的发展做出了重大贡献。然而随着时间的推移,饲料中添加抗生素的危害日益显现,并受到社会的广泛关注。人们开始纷纷寻求其他的替代品和替代技术,以保证畜牧业生产的效率与效益不受影响。同时饲料和粮食生产一直是我国国民经济的薄弱环节。由于受人口增长、耕地减少和肉食品消费增加的影响,我国粮食供需平衡十分脆弱。我国人均占有粮食一直在400 kg以下,其中,粮食总产量的40%左右用于饲料生产。在耕地和水资源长期紧缺的情况下,我国粮食产量已很难提高.饲料资源短缺的问题长期制约着我国畜牧业的发展。从长远来看,牲畜与人争粮问题仍然是我国不能掉以轻心的大事。这是由我国国情及粮情所决定的。因此,发展高效饲料工业,生产生态健康型饲料是当务之急。 1 发酵饲料的产生背景 随着畜牧养殖业的快速发展,人畜共粮的矛盾日趋突出,为了解决这一问题,世界各国科技界和工业界都在寻找和研究新的饲料资源,其中,蛋白质饲料尤其受到重视。蛋白质是畜牧养殖业和饲料工业的主要原料之一,我国对蛋白质的需求已远远超出了国内动、植物蛋白的生产量,每年都需要从国外进口大量大豆、豆粕和鱼粉等蛋白质原料。目前我国饲料工业基本上是三足鼎立状态,以正大、希望和中小企业各占三分天下,其中,中小企业以规模小、数量多为最。由于中小企业的原料采购成本比大型企业高,为了生存不得不依靠科技手段提高其生存能力。在这一背景下,
发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 发酵工程的内容 它是一级学科“轻工技术与工程”中的一个重要分支和重点发展的二级学科，在生物技术产业化过程中起着关键作用。 1）“发酵”有“微生物生理学严格定义的发酵”和“工业发酵”，词条“发酵工程”中的“发酵”应该是“工业发酵”。 （2）工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品，其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。为实现工业化生产，就必须解决实现这些工艺（发酵工艺）的工业生产环境、设备和过程控制的工程学的问题，因此，就有了“发酵工程”。 （3）发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼（包括废水处理）等三个阶段，这三个阶段都有各自的工程学问题，一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。 （4）微生物是发酵工程的灵魂。近年来，对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化，发酵工程正在走近科学。 （5）发酵工程最基本的原理是发酵工程的生物学原理。 发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精，乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步，发酵技术也有了很大的发展，并且已经进入能够人为控制和改造微生物，使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。例如，用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量；利用微生物发酵生产药品，如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。 已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支，成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包，而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物，生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料，在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。 从广义上讲，发酵工程由三部分组成：是上游工程，中游工程和下游工程。其中上游工程包括优良种株的选育，最适发酵条件（pH、温度、溶氧和营养组成）的确定，营养物的准备等。中游工程主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。这里要有严格的无菌生长环境，包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术；在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术；在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术；还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。此外，根据不同的需要，发酵工艺上还分类批量发酵：即一次投料发酵；流加批量发酵：即在一次投料发酵的基础上，流加一定量的营养，使细胞进一步的生长，或得到更多的代谢产物；连续发酵：不断地流加营养，并不断地取出发酵液。在进行任何大规模工业发酵前，必须在实验室规模的小发酵罐进行大量的实验，得到产物形成的动力学模型，并根据这个模型设计中试的发酵要求，最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。由于生物反应的复杂性，在从实验室到中试，从中试到大规模生产过程中会出现许多问题，这就是发酵工程工艺放大问题。下游工程指从发酵液中分离和纯化产品的技术：包括固液分离技术（离心分离，过滤分离，沉淀分离等工艺），
微生物发酵中药的相关调查 中药发酵制药技术是在继承中药炮制学发酵法的基础上,吸取了微生态学研究成果,结合现代生物工程的发酵技术而形成的高科技中药制药新技术,是从中药(天然 药物) 制药方面寻找药物的新疗效。传统的中药发酵多是在天然的条件下进行的, 而现在的中药发酵制药技术是在充分吸收了近代微生态学、生物工程学的研究成果 而逐渐形成的。其先进发酵工艺特点是:以优选的有益菌群中的一种或几种、一株 或几株益生菌作为菌种,加入中药提取液中,再按照现代发酵工艺制成产品,它是一 种含有中药活性成分、菌体及其代谢产物的全组分发酵液的新型中药发酵加工制剂。 一、微生物发酵中药的应用历史 早在千余年前,我国已开始用发酵方法制药,直到现在临床仍在应用的发酵(制品) 中药有六神曲、半夏曲、淡豆豉、豆黄等,其工艺均为固体发酵。 1、微生物发酵中药中所应用到的很多微生物是药用真菌或者含有真菌的混合菌群，其中药用真菌很多本身作为中药来应用。因此一定意义上讲，中药与微生物，特别 是与一些药用真菌具有密切的联系。 早在东汉年间《神龙本草经》中，就有灵芝、茯苓、猪苓、雷丸等药用真菌分 别列项论述，这些药物至今沿用不衰。 2、微生物发酵中药应用历史悠久，也是传统中药加工炮制的重要方法之一，一般 主要是起到中药复合炮制的作用。而且很多发酵之后的药物在临床应用上取得了较 好效果。 微生物发酵中药在中医药应用中得到了很大的体现。如片仔癀的主要成分是三 七的微生物发酵物；神曲由面粉、赤小豆、苦杏仁、鲜青蒿、鲜苍耳、鲜辣蓼按一 定比例混匀后经发酵而成的曲剂。 3、某些传统的微生物制剂一直使用至今，其中以不同中药作为辅料，采用微生物 处理后自身成为发酵物组成的一部分，如半夏炮制，神曲制备等。同时随着历史的 发展，微生物发酵中药的应用也在不断变化。 半夏在整个炮制过程中使用到了一些中药，最终形成具有一定功效的以半夏为 主要组成部分的中药炮制品。半夏至汉代始用汤洗去毒，即为炮制品。南北朝时增 加生姜制、热汤洗、白芥子末制、头醋制等炮制品。唐代增加姜汁制，宋代增加麸炒、热洒炒、酸浆浸、米醋炒浸、生姜甘草桑白皮制、猪苓制、白矾制、萝卜制、 姜矾牙皂制和半夏曲。金之时期，增加米泔浸、香油炒、菜油拌炒。明代增加盐水洗、面炒醋制、杏仁炒。清代增加巴豆制、活生姜制、猪胆汁炒、皂荚白矾姜汁竹 沥制，有仙半夏和法半夏。由此可见，半夏的炮制方法繁多，而且种类各异，如仙 半夏、半夏曲等，已经成为含半夏的一个复方 二、微生物发酵中药的研究现状 中药发酵研究开始于80 年代,但仅是对真菌类自身发酵的研究,如灵芝菌丝体、冬虫夏草菌丝体、槐耳发酵等,大都是单一发酵。虽有报道加入中药,但也仅是将中 药当做菌丝体发酵的菌质,同时研究发现,含有中药的菌质对原发酵物的功效有影响,只是未见深入研究。目前,已有学者呼吁中药发酵制药可按新药审批办法规定开发新药。同时也开展了另一项研究,即生物转化,我们认为它与中药发酵是密不可分的 1、利用中药为培养基的组成部分，构建药性菌质，比较发酵前后中药相关成分的
灵璧县立腾同创农牧科技有限责任公司 二0一二年十一月
目录 安徽省立腾同创农牧科技有限公司简介 安徽省立腾同创农牧科技有限公司企业文化 安徽省立腾同创农牧科技有限公司的十年发展战略————— 安徽省立腾同创农牧科技有限公司的第一个发展五年发展计划 第一章发酵饲料生产的菌种及发酵工艺 第二章发酵饲料生产技术
第一章发酵饲料生产的菌种及发酵工艺 第一节概述 一、发酵饲料的定义 发酵饲料的定义是：在人为可控制的条件下，以植物性农副产品为主要原料，通过微生物的代谢作用，降解部分多糖、蛋白质和脂肪等大分子物质，生成有机酸、可溶性多肽等小分子物质，形成营养丰富、适口性好、活菌含量高的生物饲料或饲料原料。 采用发酵技术生产的动物饲料或饲料原料，其特性主要是：（1）含有大量的活性微生物； （2）多数以厌氧发酵方式进行生产； （3）未经干燥的物料含水量通常在30%以上； （4）物料的酸性物质明显增加，营养组成更合理； （5）生产原料以植物性农副产品为主。 也有发酵成品是经过干燥处理的，比较典型的有发酵豆粕和发酵棉粕。在发酵过程中有大量的活性乳酸菌和酵母菌发生的代谢作用，经过干燥以后，乳酸菌基本都失活了，但是它们也属于发酵饲料。 二、发酵饲料的概述 发酵饲料的生产工艺基本都是以固态发酵的方式进行的，生产菌种以乳酸菌、芽孢杆菌和酵母菌为主，绝大多数采用厌氧或兼性厌氧发酵。发酵物料的含水量为30%~50%，发酵时间和温度受
环境影响很大，基本不进行人为控制和调节。 在实际生产中也有采用好氧发酵方式进行的，生产菌种以霉菌和假丝酵母为主，生产用的蛋白原料主要是一些乳酸菌和酵母菌难以降解的杂粕和胶质蛋白。但是生产设备复杂，物料温度和湿度变化很大，控制及其困难。成品主要是作为饲料蛋白原料的替代物，能降低饲料生产成本，但基本不具备生物学活性和功能。本节主要论述厌氧固态发酵工艺，常规的发酵饲料生产流程如：原料→消毒→冷却接种→培养→干燥→包装 工业化规模的微生物发酵过程基本上都是纯培养过程，原料需要消毒，空气需要过滤等。这些操作都是为了确保在发酵产品生产和储存过程中不受杂菌的侵袭和干扰，但也正是这些常规操作使产品的生产成本居高不下，影响了微生物发酵产品在动物饲养中的大剂量使用。 大量试验证明，在不考虑动物饲养成本的前提下，大剂量（在配合饲料中添加 5.0%以上）使用高活菌含量的微生物发酵饲料可以明显改善动物的生产性能，提高动物的健康水平，甚至可以进行无抗生素饲养。但是采用传统的生产工艺获得的高活菌产品其生产成本通常都在10元/kg以上，如果以10%的比例使用在配合饲料中，每吨配合饲料的成本至少需要增加800元，这个增加值对传统的畜禽养殖业来说是难以接受的。降低发酵饲料生产成本最直接的方式就是简化生产工艺，其中原料的蒸煮、消毒和干燥是最耗能的操作过程，是导致生产成本增加的主要步骤，也是导致生产设备投资增加的主要原因。如能简化生产操作工艺步骤，
微生物制药的研究进展 姓名：李青嵘 班级：生工102 学号：1014200044
摘要 本文通过对历史文献的检索，从微生物生产维生素，微生物生产多价不饱和脂肪酸，微生物生产抗生素，微生物生产抗癌物质，微生物生产医用酶制剂等五个方面综述了微生物制药的研究进展。 关键词：微生物，制药，发酵工程 1.前言 随着生物技术的迅猛发展，在医药领域的许多方面取得了巨大的进展.，其中采用微生物制药，具有生产工艺简单，生产成本低廉，产品产量高，产品纯度高，可大规模工业化生产等优势，同样得到了巨大的发展。从传统工艺，如利用发酵工程生产抗生素、酶制剂以及B-胡萝卜素等；到现今的利用转基因技术生产干扰素、胰岛素、生长因子等几十种新药和疫苗。本文着重综述了微生物的发酵工程在医药研究和生产中应用的最近进展，主要包括生产维生素、多价不饱和脂肪酸、抗生素、抗癌物质医用酶制剂等五个方面。 2.研究内容 2.1.微生物生产维生素 维生素是六大生命要素之一, 为整个生命活动所必需。β-胡萝卜素、VC、VE是目前应用最为广泛，效果最为显著的三种维生素，它们的作用分别是：β-胡萝卜素是强力抗氧化剂, 有抑制癌细胞增殖和提高机体免疫力等作用。V C 和V E 均是抗氧化剂, 前者可阻止、破坏自由基形成，还具有激活免疫系统细胞的活力，刺激机体产生干扰素以抵御外来侵染因子。至于VE可产生抗体，增强机体免疫力。目前，上述的“三素”以实现了微生物工业化生产。 目前，β-胡萝卜素主要是由三孢布拉霉菌生产，在1998年，陈涛等[1]已经针对三孢布拉霉菌的特点，优化发酵工艺，在3M3的发酵罐中发酵120h，生产的β-胡萝卜素产量已达到1146.5mg/L。虽然，传统的工艺生产β-胡萝卜素的产量高，生产周期比较短，但是传统的工艺复杂，成本过高，不利于大规模工业化生产。故,目前许多课题组专注于开发新的生产β-胡萝卜素的菌种或改进传统工艺。据近年所发表的期刊文献，目前，采用红酵母发酵生产β-胡萝卜素是一种工艺简单，成本低廉的方法，虽然在产量方面较传统方法的低很多，但是该方法仍具有很大的发展潜力。何海燕等[2]采用粘红酵母R3-35摇瓶发酵84h，生产的β-胡萝
廊坊师范学院 《微生物发酵中药》综述 姓名：崔晓光 学号：11070142003 专业：生命科学生物技术 年级：2011级 成绩： 2013年11月7日
【摘要】现代中药发酵技术是在充分吸收了微生物学、生物工程学等学科研究成果的基础上逐渐发展起来的。利用微生物发酵中药比一般的物理或化学炮制手段优越，可较大幅度地提高疗效，降低毒副作用，并为研发新药提供了新的途径，正逐渐成为中药研究的热点。本文综述了目前微生物发酵在中药中的主要应用。【关键词】微生物发酵；中药；应用 【前言】微生物有着非常强大的分解转化物质的能力,并能产生丰富的次生代谢产物,通过微生物的生长代谢和生命活动来炮制中药,可以比一般的物理或化学的炮制手段更大幅度地改变药性,提高疗效,降低毒副作用,扩大适应症。中药发酵制药技术是在继承中药炮制学发酵法的基础上,吸取了微生态学研究成果,结合现代生物工程的发酵技术而形成的高科技中药制药新技术,是从中药(天然药物)制药方面寻找药物的新疗效。传统的中药发酵多是在天然的条件下进行的,而现在的中药发酵制药技术是在充分吸收了近代微生态学、生物工程学的研究成果而逐渐形成的。其先进发酵工艺特点是:以优选的有益菌群中的一种或几种、一株或几株益生菌作为菌种,加入中药提取液中,再按照现代发酵工艺制成产品,它是一种含有中药活性成分、菌体及其代谢产物的全组分发酵液的新型中药发酵加工制剂。 【主体】 一、中药发酵制药的源流 早在千余年前,我国已开始用发酵方法制药,直到现在临床仍在应用的发酵(制品)中药有六神曲、半夏曲、淡豆豉、豆黄等,其工艺均为固体发酵。如半夏曲的制造,明·《本草纲目》记载:“半夏研末,以姜汁、白矾汤和作饼,楮叶包置篮中,待生黄衣,晒干用”。其性味苦辛、平,能化痰止咳、消食积、治泄泻。而未发酵的半夏刚性味辛,有毒,功能燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结。清代,按其辅料中药及治疗功能的不同,又制出了皂角曲、竹沥曲、麻油曲、牛胆曲、开郁曲、海粉曲、覆天曲等10种药曲。淡豆豉的发酵工艺另具特色,它是以黑大豆为原料制成的,性味苦寒,具有解表除烦、宣郁解毒功能,其工艺为“用黑大豆二三斗,水浸一宿,沥干黄熟,摊席上..蒿覆,侯黄衣上遍..安瓮中筑实,桑叶盖厚三寸,密封泥..如此七次”。再有用黑大豆制成的豆黄,则性味甘温,能祛湿痒、健脾益气。其发酵工艺为“用黑大豆一斗,黄熟,铺席上以蒿覆之,如氽酱法,待上黄,取出晒干”。未经发酵的黑大豆,则性味苦平,有活血、利水、解毒作用。从上述可以看出,中药发酵的目的主要为改变药物原有性能,产生新的治疗作用(如淡豆豉、豆黄),或增强原有疗效的治疗作用(如淡豆豉、豆黄),或增强原有疗效(如半夏曲),扩大用药品种。由于其疗效确切,至今对六神曲、半夏曲和淡豆豉等仍在进行工艺改进研究,并取得相应成绩。片仔癀的主要成分是三七的微生物发酵物, 建神曲、沉香曲、淡豆豉、半夏曲、红曲、麦芽也都是通过发酵而形成的药物。从某种意义上说,虫草是蝙蝠蛾幼虫经虫草菌、僵蚕是家蚕经白僵菌感染发酵而成的。这些经典药物都是经微生物发酵后产生了新的药理活性,其中虫草是非常名贵的中药。 二、中药发酵技术的研究现状 中药发酵研究开始于80年代,但仅是对真菌类自身发酵的研究,如灵芝菌丝体、冬虫夏草菌丝体、槐耳发酵等,大都是单一发酵。虽有报道加入中药,但也仅是将中药当做菌丝体发酵的菌质,同时研究发现,含有中药的菌质对原发酵物的 功效有影响,只是未见深入研究。目前,已有学者呼吁中药发酵制药可按新药审批