科技创新与应用ｌ ２０１４年第２２期 科技创新
浅析红霉素发酵的工艺控制
张睿祯
（西安利君制药有限责任公司，陕西西安７１００７７）
摘要：红霉素是日常生活中最常用的抗生素之一，它作为我公司重要的原料药，为我公司做出了巨大贡献。文章主要介绍了红
霉素发酵过程中几个重要的控制参数和它们对发酵过程的作用及影响。
关键词：培养基；温度；ＰＨ；溶氧；发酵
红霉素是大环内酯类抗生素，由链霉素在无菌状态下纯种发酵所 产生。它的发酵工艺有４个特殊要求：（１）种子质量要求高；（２）发酵过程
要求严格的无菌操作；（３）需要不间断的通气搅拌；（４）发酵过程的分阶 段控制。
发酵罐内部的代谢变化（含菌丝形态、菌浓、糖、氮含量、ＰＨ值、溶 氧浓度和产物浓度等）比较复杂，受许多因素控制。各因素既相互影响，
又相互制约。发酵的好坏会直接影响到产物的产量和质量。因此，要使 发酵达到预期效果，就需要各方面严密配合、严格操作。文章主要谈谈
影响红霉素发酵工艺的几个参数。 １培养基的成分与作用
培养基的原材料有碳源、氮源、无机盐和水等。
（１）碳源。碳源是构成微生物细胞和代谢产物的物质基础，是红霉 素发酵中使用的主要原料之一。生产中使用的碳源有碳水化合物（各种
糖类），脂肪，有机酸等，公司日常生产中使用的主要有葡萄糖和淀粉。 （２）氮源。氮源是构成微生物细胞和代谢产物的营养物质，也是红
霉素发酵中使用的主要原料之一。生产中常用的氮源包括有机氮源和
无机氮源两种，有机氮源有黄豆饼粉、玉米浆、蛋白胨等；无机氮源有氨
水、硫酸铵等。 （３）无机盐和微量元素。金属离子在低浓度时对微生物生理潘 呈
现刺激作用，在高浓度时表现出抑制作用，这要依据菌种的生理特眭和 发酵工艺条件来确定。
（４）水。水是培养基的主要组成部分，它既是构成菌体细胞的主要 成分，也是营养物质传递的介质。水的质量对菌体生长繁殖和产物合成
有着很重要的作用。
２温度的影响及控制 红霉素发酵所用的菌种是中温菌，它的最适发酵温度，随菌种、培
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浅析红霉素发酵的工艺控制
作者：张睿祯
来源：《科技创新与应用》2014年第22期
摘 要：红霉素是日常生活中最常用的抗生素之一，它作为我公司重要的原料药，为我公司做出了巨大贡献。文章主要介绍了红霉素发酵过程中几个重要的控制参数和它们对发酵过程的作用及影响。
关键词：培养基；温度；PH；溶氧；发酵
红霉素是大环内酯类抗生素，由链霉素在无菌状态下纯种发酵所产生。它的发酵工艺有4个特殊要求：（1）种子质量要求高；（2）发酵过程要求严格的无菌操作；（3）需要不间断的通气搅拌；（4）发酵过程的分阶段控制。
发酵罐内部的代谢变化（含菌丝形态、菌浓、糖、氮含量、PH值、溶氧浓度和产物浓度等）比较复杂，受许多因素控制。各因素既相互影响，又相互制约。发酵的好坏会直接影响到产物的产量和质量。因此，要使发酵达到预期效果，就需要各方面严密配合、严格操作。文章主要谈谈影响红霉素发酵工艺的几个参数。
1 培养基的成分与作用
培养基的原材料有碳源、氮源、无机盐和水等。
（1）碳源。碳源是构成微生物细胞和代谢产物的物质基础，是红霉素发酵中使用的主要原料之一。生产中使用的碳源有碳水化合物（各种糖类），脂肪，有机酸等，公司日常生产中使用的主要有葡萄糖和淀粉。
（2）氮源。氮源是构成微生物细胞和代谢产物的营养物质，也是红霉素发酵中使用的主要原料之一。生产中常用的氮源包括有机氮源和无机氮源两种，有机氮源有黄豆饼粉、玉米浆、蛋白胨等；无机氮源有氨水、硫酸铵等。
（3）无机盐和微量元素。金属离子在低浓度时对微生物生理活性呈现刺激作用，在高浓度时表现出抑制作用，这要依据菌种的生理特性和发酵工艺条件来确定。
（4）水。水是培养基的主要组成部分，它既是构成菌体细胞的主要成分，也是营养物质传递的介质。水的质量对菌体生长繁殖和产物合成有着很重要的作用。
湖北师范学院生物学实验教学示范中心 《生物学综合实验》2011年实验报告
柠檬酸液态发酵及提取工艺
0802班 生物科学 饶慧
（指导教师：胡远亮）
0前言
柠檬酸(citric acid）又名枸橼酸，学名2-羟基丙烷三羧酸(2-hydroxytricarboxylic
acid)或2-羟基丙烷-l，2，3-三羧酸(2-hydroxy propane-1，2，3-triearboxylic acid)是生物体主要代谢产物之一，在自然界中分布很广，主要存在于柠檬、柑橘、菠萝、梅、李、梨、桃、无花果等果实中，尤以未成熟者含量居多。分子式：C6H8O7 （相对分子质量：192.13），无色透明或半透明晶体，或粒状、微粒状粉末，虽有强烈酸味，但令人愉快，稍有涩味。极易溶于水，溶解度随温度的升高而增大；从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物，并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质，加热至175°C时它会分解产生二氧化碳和水，剩余一些白色晶体。柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H+可以电离； 加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。
柠檬酸被称为第一食用酸味剂，极广泛地用作酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂等，用于饮料、糖果、酿造酒、冰淇淋、酸奶、罐头食品、豆制品与调味品等的生产中。另外，在药物、美容品、化妆品工业上也有着重要的应用。它是香料和饮料的酸化剂，在食品和医学上用作多价螯合剂，同时是化学中间体，用于制造药物，也可用于金属清洁剂、媒染剂等。柠檬酸的盐类、酯类和衍生物也各具特点，用途极为广泛而有良好的发展前景。
柠檬酸循环(citric acid cycle)又称三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)，克雷布斯循环(Krebs cycle)。体内物质糖、脂肪或氨基酸有氧氧化的主要过程。通过生成的乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成三羧酸（柠檬酸）开始，再通过一系列氧化步骤产生CO2、NADH及FADH2，最后仍生成草酰乙酸，进行再循环，从而为细胞提供了降解乙酰基而提供产生能量的基础。
《微生物发酵技术》课程单元设计
项目11 红霉素发酵前准备
任务26 红霉素发酵生产工艺设计
授课班级 2014生物制药技术（1-4） 课时 4学时 授课地点 微生物发酵实训室
教学目标 能力目标 知识目标 素质目标
1.利用多种手段查阅资料。
2.能读懂红霉素发酵工艺流程。
1.了解红霉素类抗生素的发展。
2.了解红霉素的结构特点理化特性。
3.理解红霉素发酵原理。
4.熟悉红霉素发酵工艺流程。 1培养学生团队合作能力及沟通能力，学会
尊重他人。
2 培养学生爱岗敬业的职业道德。
重点难点解决方法
重点：理解红霉素发酵原理，红霉素发酵工艺流程。
难点：红霉素的结构特点，理解红霉素发酵原理。
解决方案：采用教学做一体化教学模式，“提出任务”——“资讯信息”——“制订计划、讨论决策方案”——“实施方案” ——“结果展示”——“评价反馈”教学环节，学会分析理化性质在生产实践中的指导作用。
教学资源 选用教材
于国文，发酵生产技术，化学工业出版社，2013.1，第3版。
教辅材料
盛贻林，微生物发酵制药技术，中国农业大学出版社，2008.10，第1版。
课件
序号 步骤 教师活动 学生活动 教学
资源 时间
分配
1. 提出任务 预习检查：
提出任务；
例举临床上常见的红霉素类药物，这类药物具有较大的市场需求，是大环内脂类抗生素，认识其药物的结构及理化特性，掌握其发酵的原理，解读红霉素发酵工艺流程。 讨论交流
明确任务 多媒体
参考资料
课件
网络 10
2 资讯信息 布置资讯内容，提出要求，引导学习
1.红霉素类抗生素的发发展
2.红霉素的结构、理化特性
3.红霉素的生物合成
4.红霉素发酵工艺流程
以小组为单位查阅、讨论交流
1.红霉素类抗生素的发发展
红霉素是1952年引入临床的第一个大环内酯类天然抗生素。
红霉素是由红色糖多孢菌发酵生产，由红霉素A、红霉素B、红霉素C、红霉素D等多组分组成。
