生物技术制药——第七章 发酵工程技术

发酵工程在生物制药领域中的应用推广生物制药是通过利用生物技术手段来制造药物的一种方法，这种方法已经在医疗领域得到广泛应用。

而发酵工程作为生物制药中的重要组成部分，发挥着关键作用。

本文将重点讨论发酵工程在生物制药领域中的应用推广，并探讨其未来发展前景。

发酵工程是一项涉及微生物培养、发酵及相关工艺的综合技术，通过控制温度、pH值、氧气供应等参数，以及添加适当的营养物质，使微生物能够合成所需的产物。

在生物制药领域中，发酵工程广泛应用于生产抗生素、蛋白质药物、疫苗等药品。

首先，发酵工程在生物制药中的应用推广解决了传统制药工艺的一些瓶颈。

传统制药工艺中，大多数药物是通过化学合成方法获得的，但这种方法存在着成本高、产物难纯化等问题。

而发酵工程通过利用微生物的代谢能力，实现了高效、低成本的药物生产。

例如，利用大肠杆菌表达重组蛋白质，可以获得大量高纯度的蛋白质药物。

其次，发酵工程在生物制药中的应用推广提高了药品的质量和效能。

发酵工程可以精确控制微生物的生长环境，从而调节产物的合成和分泌过程。

这种精准调控可以有效减少副产物的生成，提高产物的纯度和活性。

此外，利用发酵工程还可以实现产物的修饰和改良，进一步提高药物的效能和稳定性。

再次，发酵工程在生物制药中的应用推广加快了新药的研发和推广速度。

传统药物研发过程繁琐耗时，而发酵工程可通过高通量筛选技术，快速筛选出具有生物活性的新化合物，并加快其后续开发工作。

此外，发酵工程可以通过优化工艺流程，提高生产效率和产量，进一步加快药物的推广速度，使得药物更快地惠及广大患者。

发酵工程在生物制药领域中的应用推广还面临一些挑战和机遇。

首先，发酵工程需要严格控制生产过程中的微生物污染问题。

微生物的污染会对产物的纯度和稳定性产生不良影响。

因此，建立健全的无菌控制系统和质量管理体系是推广发酵工程的重要保障。

其次，随着生物制药领域的发展，人们对于药物的品质和效用要求越来越高。

因此，发酵工程需要不断创新和优化，以提高产品质量和效能。

名词解释发酵工程：指利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需产品过程的理论和工程技术体系，是生物工程与生物技术学科的重要组成部分。

高通量筛选：是指将许多模型固定在各自不同的载体上，用机器人加样，培养后，用计算机记录结果，并进行分析，实现快速、准确、微量的筛选菌株的方法。

细胞工程育种：在细胞水平上对菌种进行操作，采用杂交、接合、转化和转导等遗传学方法，将不同菌种的遗传物质进行交换重组，使不同菌种的优良性状集中在重组体重，从而提高产量。

主要有杂交育种和原生质体融合育种。

杂交育种：指将两个基因型不同的菌株经吻合是遗传物质重新组合，从中分离筛选出具有新型性状的菌株。

营养缺陷性标记：微生物经诱变处理后产生的一种突变体，需要在培养基上添加一种特定的有机物才能很好的生存，为筛选该菌株而适当添加的遗传标记。

菌种退化：指生产菌种或选育菌种过程中筛选出来的较优良菌株，由于进行接种传代或保藏之后，群体中某些生理特征和形态特征逐渐减退或完全丧失的现象。

理论转化率：指理想状态下根据微生物的代谢途径进行物料衡算，得出转化率大小。

实际转化率：指发酵试验所得转化率的大小。

种子培养：指将冷冻干燥管、沙土管中处于休眠状态的工业菌种接入试管斜面活化后，再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量的纯种的过程。

接种龄：指种子罐中培养的菌丝体转入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。

接种量：指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。

表观得率：指对底物的总消耗而言的细胞得率。

理论得率：指仅用于细胞生长所消耗底物而言的细胞得率。

呼吸强度：指单位质量干菌体在单位时间内所吸取的氧量。

用Qo2表示。

耗氧速率：指单位体积培养液在单位时间内的耗氧量，也称摄氧量。

用γ表示。

高密度发酵：指工程菌在短时间内迅速分裂增殖，使菌体浓度迅速升高的过程。

重点部分：发酵工程技术的发展史1、1900年以前，自然发酵阶段。

酿造生产酒、醋等。

2、1900—1940，科赫建立微生物分离纯化和纯培养技术，创造了单细胞纯培养法。

生物技术制药概论教学大纲（药学专业）四川大学华西药学院生物技术药物学系2015年9月一、课程基本信息课程名称：生物技术制药Biotechnological Pharmaceutics课程号（代码）：505013020L课程类别：限选学时：32 学分：2二、教学目的及要求现代生物技术是一门以现代生命科学为基础，由多学科综合而形成的崭新学科，而生物技术制药则是以现代生物技术为主要手段来研究制造药物。

通过本课程的教学，可以使学生掌握现代生物制药的基本知识、基本理论和基本技能，了解21实际生物制药工业的发展及药物生物技术的新进展，为学生应用现代生物技术研究新药和从事生物药物的研究开发及生产奠定基础。

三、教学内容第一章绪论（3学时）1.生物技术的定义和组成2.生物技术制药的概念和研究范围3.生物技术制药在药学中的重要性。

4.生物药物的概念与生物医药产业第二章基因工程制药（4学时）1.基因工程的概念与原理2.基因工程药物的概念及基本过程3.基因工程制药的关键技术第三章蛋白质工程制药（2学时）1.蛋白质工程的定义与研究内容2.蛋白质工程基本特征3.蛋白质工程实施的主要条件4.蛋白质工程药物第四章动物细胞工程制药（4学时）1.动细胞的培养和融合的基本原理及方法2.干细胞技术3.动物细胞的大规模培养第五章植物细胞工程制药（4学时）1.植物细胞工程的产生和发展2.植物细胞工程原理3.植物细胞大规模培养技术4.转基因动植物技术与植物细胞工程制药第六章发酵工程技术（4学时）1发酵工程的基本原理2发酵工程的基本过程与工艺控制的关键因素2发酵工程技术的应用第七章酶工程技术（4学时）1.酶工程概述与发展2.固定化酶、固定化细胞生物反应器的制备3.生物反应工程的设计及生物反应器4.酶工程技术在制药工业的应用第八章抗体工程与抗体药物（3学时）1. 抗体工程与抗体药物2. 单克隆抗体技术第九章合成生物学（2学时）1.合成生物学的概念与发展2合成生物学技术与在医药领域应用第十章生物技术药物的质量控制与安全性评价（2学时）1. 生物技术药物的质量控制2. 生物技术药物的安全性评价复习、考试（3学时）四、教材姚文兵主编.生物技术制药概论. 第3版中国医药科技出版社，2015五、主要参考资料1.夏焕章熊宗贵主编《生物技术制药》（第2版）高等教育出版社20062..王凤山主编《生物技术药物》人民卫生出版社20103..Nature Reviews: Drug discovery4.4Nature biotechnology六、成绩评定理论考核70% 平时考察30%。

4 发酵工程学习目的：①掌握发酵工程的基本原理。

②了解典型发酵产品的生产工艺。

③认识发酵的基本过程及常用的发酵设备。

发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。

它是一门将微生物学、生物化学和化学工程学的基本原理有机地结合起来，利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。

由于它以培养微生物为主，所以又称微生物工程。

发酵(fermentation)最初来自拉丁语“发泡”(fervere)，是指酵母作用于果汁或发芽谷物产生COl的现象。

巴斯德研究了酒精发酵的生理意义，认为发酵是酵母在无氧状态下的呼吸过程。

生物化学上将发酵定义为“微生物在无氧时的代谢过程”。

目前，人们把利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程统称为发酵。

发酵技术有着悠久的历史，早在几千年前，人们就开始从事酿酒、制酱、制奶酪等生产。

作为现代科学概念的微生物发酵工业，是在20世纪40年代随着抗生素工业的兴起而得到迅速发展的，而现代发酵技术又是在传统发酵技术的基础上，结合了现代的基因工程、细胞工程、分子修饰和改造等新技术。

由于微生物发酵工业具有投资少、见效快、污染小、外源目的基因易在微生物菌体中高效表达等特点，日益成为全球经济的重要组成部分。

据有关资料统计，在有些发达国家中，发酵工业的产值占国民生产总值的5％。

在医药产品中，发酵产品占有特别重要的地位，其产值占医药工业总产值的20％，通过发酵生产的抗生素品种就达200多个。

总之，发酵工业在与人们生活密切相关的许多领域中(医药、食品、化工、冶金、资源、能源、健康、环境等)，都有着难以估量的社会和经济效益。

4．1 发酵工程概况发酵工程的内容是随着科学技术的发展而不断扩大和充实的。

现代的发酵工程不仅包括菌体生产和代谢产物的发酵生产，还包括微生物机能的利用。

其主要内容包括生产菌种的选育，发酵条件的优化与控制，反应器的设计及产物的分离、提取与精制等。

第一章绪论·生物技术（biotechnology）：是指将生物用于有价值产品的生产。

·生物技术制药（biotechnology pharmaceutics）:用现代生物技术制造药物。

是指利用基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程等生物技术，来研究、开发和生产用于预防、治疗、诊断疾病的药物。

·生物药物（biological drug）：从生物体中制取的各种天然活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物。

·生物技术药物（biotechnological drug）:利用现代生物技术生产的蛋白质或核酸类等生物药物。

·现代生物技术的主要内容基因工程技术细胞工程技术酶工程技术发酵工程技术·生物技术制药的主要内容基因工程制药细胞工程制药酶工程制药发酵工程制药·基因工程技术：是将一种生物体的基因与载体在体外进行连接，然后转入另一种生物体内，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。

·细胞工程技术：包括细胞及转基因细胞的离体培养、繁殖、再生、融合以及细胞核、细胞器（如线粒体、叶绿体等）的移植与改建等操作技术。

·酶工程技术：在一定生物反应装置中利用酶的催化作用，将相应的原料转化成有用物质的技术。

·发酵工程技术：培养活细胞以取得生物体或代谢产物的技术。

（抗生素、氨基酸、维生素）·生物制药：从生物材料中提取、分离、纯化药物的过程。

第二章基因工程制药·基因工程制药：是指利用基因工程技术生产蛋白质或多肽类药物。

·基因工程药物制造步骤:上游阶段：分离目的基因，构建工程菌，目的基因的表达。

下游阶段：从工程菌的大量培养到产品的分离纯化和质量控制。

·分离纯化的步骤：细胞分离-细胞破碎-固液分离-浓缩与初步分离-高度纯化直至得到纯品-成品加工·基因重组蛋白的主要分离技术：分离、沉淀（等电点沉淀法、盐析法）、膜分离、双水相萃取。

第一章绪论填空题1. 生物技术制药的特征高技术、高投入、高风险、高收益、长周期。

2. 生物药物广泛应用于医学各领域，按功能用途可分为三类，分别是治疗药物、预防药物、诊断药物。

3.现代生物药物已形成四大类型：一是应用DNA重组技术制造的基因重组多肽、蛋白质类治疗剂；二是基因药物；三是来自动物植物和微生物的天然生物药物；四是合成与部分合成的生物药物；4.生物技术的发展按其技术特征来看，可分为三个不同的发展阶段，传统生物技术阶段；近代生物技术阶段；现代生物技术阶段。

5.生物技术所含的主要技术范畴有基因工程；细胞工程；酶工程；发酵工程；蛋白质核酸工程和生化工程；选择题1.生物技术的核心和关键是（A ）A 细胞工程B 蛋白质工程C 酶工程D基因工程2. 第三代生物技术（ A ）的出现，大大扩大了现在生物技术的研究范围A 基因工程技术B 蛋白质工程技术C 海洋生物技术D细胞工程技术3.下列哪个产品不是用生物技术生产的（D ）A 青霉素B 淀粉酶C 乙醇D 氯化钠4. 下列哪组描述（A ）符合是生物技术制药的特征A高技术、高投入、高风险、高收益、长周期B高技术、高投入、低风险、高收益、长周期C高技术、低投入、高风险、高收益、长周期D高技术、高投入、高风险、低收益、短周期5. 我国科学家承担了人类基因组计划（C ）的测序工作A10% B5% C 1% D7%名词解释1.生物技术制药采用现代生物技术可以人为的创造一些条件，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医学药品，称为生物技术制药。

2.生物技术药物一般说来，采用DNA重组技术或其它生物新技术研制的蛋白质或核酸来药物称为生物技术药物。

3.生物药物生物技术药物是重组产品概念在医药领域的扩大应用，并与天然药物、微生物药物、海洋药物和生物制品一起归类为生物生物药物。

简答题1.生物技术药物的特性是什么？生物技术药物的特征是：（1）分子结构复杂（2）具有种属差异特异性（3）治疗针对性强、疗效高（4）稳定性差（5）免疫原性（6）基因稳定性（7）体内半衰期短（8）受体效应（9）多效应和网络效应（10）检验特殊性2.简述生物技术发展的不同阶段的技术特征和代表产品？（1）传统生物技术的技术特征是酿造技术，所得产品的结构较为简单，属于微生物的初级代谢产物。

《发酵工程》课程实验教学大纲(生物制药方向)《发酵工程》课程实验教学大纲（生物制药方向）1. 实验教学目的：本课程旨在通过实验教学，使学生通过参与实际的发酵工程操作，了解发酵过程的基本原理与技术，并培养其实验操作、数据处理、问题解决和团队合作等能力，为将来从事相关生物制药工作做好准备。

2. 实验教学内容：（1）发酵工艺基础实验：学生学习发酵基本原理、发酵微生物筛选与培养方法、介质配方与调控策略等。

实验内容包括发酵微生物的分离与纯化、菌种的培养与保藏、生物酶的筛选与鉴定、酵母菌的发酵与调控等。

（2）发酵设备与控制实验：学生学习发酵设备的结构与工作原理、发酵过程的监测与控制方法等。

实验内容包括发酵设备的组装与调试、发酵过程中的参数监测与控制、发酵设备的日常维护与管理等。

（3）发酵工程实验：学生参与真实的发酵工程项目，掌握从发酵微生物的分离与培养到产品的提取与纯化的整个流程。

实验内容包括发酵工艺的设计与优化、发酵过程的实时监测与控制、产品的提取与纯化等。

3. 实验教学安排：（1）实验前准备：学生提前学习与准备实验所需的理论知识，包括发酵工艺原理、发酵微生物的特性、发酵设备的工作原理等。

（2）实验讲解与指导：教师进行实验讲解，包括实验目的、操作步骤与注意事项等，并指导学生进行实验操作，确保实验工作的安全与顺利进行。

（3）实验数据处理与报告撰写：学生对实验数据进行整理与分析，并撰写实验报告，包括实验目的、方法、结果与讨论等，培养学生的科学研究与论文写作能力。

4. 实验成果评价：（1）实验报告：根据实验报告的完整性、准确性、逻辑性和深度等维度对学生进行评价，并根据评价结果进行成绩评定。

（2）实验操作：根据学生在实验过程中的操作规范性、技术熟练度和实验结果的准确性等维度进行评价，并根据评价结果进行成绩评定。

（3）实验问题解决与团队合作：根据学生在实验中遇到问题的解决能力和与同学协作的团队精神进行评价，并根据评价结果进行成绩评定。

4 发酵工程学习目的：①掌握发酵工程的基本原理。

②了解典型发酵产品的生产工艺。

③认识发酵的基本过程及常用的发酵设备。

发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。

它是一门将微生物学、生物化学和化学工程学的基本原理有机地结合起来，利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。

由于它以培养微生物为主，所以又称微生物工程。

发酵(fermentation)最初来自拉丁语“发泡”(fervere)，是指酵母作用于果汁或发芽谷物产生COl的现象。

巴斯德研究了酒精发酵的生理意义，认为发酵是酵母在无氧状态下的呼吸过程。

生物化学上将发酵定义为“微生物在无氧时的代谢过程”。

目前，人们把利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程统称为发酵。

发酵技术有着悠久的历史，早在几千年前，人们就开始从事酿酒、制酱、制奶酪等生产。

作为现代科学概念的微生物发酵工业，是在20世纪40年代随着抗生素工业的兴起而得到迅速发展的，而现代发酵技术又是在传统发酵技术的基础上，结合了现代的基因工程、细胞工程、分子修饰和改造等新技术。

由于微生物发酵工业具有投资少、见效快、污染小、外源目的基因易在微生物菌体中高效表达等特点，日益成为全球经济的重要组成部分。

据有关资料统计，在有些发达国家中，发酵工业的产值占国民生产总值的5％。

在医药产品中，发酵产品占有特别重要的地位，其产值占医药工业总产值的20％，通过发酵生产的抗生素品种就达200多个。

总之，发酵工业在与人们生活密切相关的许多领域中(医药、食品、化工、冶金、资源、能源、健康、环境等)，都有着难以估量的社会和经济效益。

4．1 发酵工程概况发酵工程的内容是随着科学技术的发展而不断扩大和充实的。

现代的发酵工程不仅包括菌体生产和代谢产物的发酵生产，还包括微生物机能的利用。

其主要内容包括生产菌种的选育，发酵条件的优化与控制，反应器的设计及产物的分离、提取与精制等。

生物技术制药复习知识点第一章绪论1.生物制药的研究内容包括基因工程制药，细胞工程制药，酶工程制药和发酵工程制药。

2.生物技术制药，是采用现代生物技术人为地创造一些条件，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品。

3.生物技术药物，是采用DNA 重组技术、单克隆抗体技术或其它生物新技术研制的蛋白质、治疗性抗体或核酸类药物。

4.生物药物，指包括生物制品在内的生物体的初级和次级代谢产物或生物体的某一组成部分，甚至整个生物体用作诊断和治疗的医药品。

5.现代生物药物四种类型：①应用DNA重组技术制造的基因重组多肽、蛋白质类治疗剂。

②基因药物，如基因治疗剂、基因疫苗、反义药物和核酶等。

③来自动植物和微生物的天然生物药物。

④合成与部分合成的生物药物。

6.生物药物按功能用途分为三类：治疗药物，预防药物和诊断药物。

7.生物技术药物的特性：分子结构复杂，具种属特异性，治疗针对性强、疗效高，稳定性差，基因稳定性，免疫原性、重复给药会产生抗体，体内半衰期短，受体效应，多效性和网络效应，质量控制的特殊性，生产系统的复杂性。

8.生物技术制药特征：高技术，高投入，长周期，高风险，高收益。

9.基因诊断：指采用分子生物学的方法在DNA水平或RNA水平对基因的结构和功能进行分析从而对特定的疾病进行诊断。

第二章基因工程制药1.利用基因工程技术生产药品的优点：（1）可以大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽（如胰岛素、干扰素、细胞因子等），为临床使用提供有效的保障；（2）可以提供足够数量的生理活性物质，以便对其生理、生化和结构进行深入的研究，从而扩大这些物质的应用范围；（3）利用基因工程技术可以发现、挖掘更多的内源性生理活性物质；（4）内源性生理活性物质在作为药物使用时存在的不足之处，可通过基因工程和蛋白质工程进行改造和去除；（5）利用基因工程技术可获得新型化合物，扩大药物筛选来源。

2.基因工程技术就是将目的基因插入载体，拼接后转入新的宿主细胞，构建工程菌（或细胞），实现遗传物质的重新组合，并使目的基因在工程菌内进行复制和表达的技术。

《现代生物技术概论》课程论文论文题目：现代生物技术——发酵技术学生姓名：贺猛学生学号：专业班级：粉体材料科学与工程1202班学院名称：粉末冶金研究院2014年4月20日现代生物技术——发酵技术摘要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。

关键词：发酵技术；发酵方法；份额；生活应用；发展前景；目录一、绪论 (1)二、发酵方法的说明…………………………………………………………（一）发酵技术的基本介绍……………………………………………………（二）操作对象和操作者……………………………………………………（三）发酵技术的发展……………………………………………………三、发酵的过程……………………………………………………………………四、发酵技术与社会……………………………………………………………（一）发酵在生活中应用……………………………………………………（二）发酵技术的发展前景……………………………………………………五、总结…………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………一、绪论（一）论文研究背景目的发酵技术在我们生活中的应用越来越多，对于发酵产品，我们的态度应该是什么样子的。

我们对于这种对我们的生活有着很大的影响的技术应该有怎样的认识呢？对于现在食品安全的问题越发成为问题的现在，我们是不是应该去更加清楚的认识和了解这种技术以及这种技术以后的发展。

生物工程技术在生物制药中的应用随着时代的发展，生物工程技术得到广泛应用，尤其是在生物制药领域中，其应用更是得到了不断的推广。

生物工程技术是指利用生物学原理和方法，进行研究、开发、设计和制造生物分子及其相关产物的一项科技。

它的应用已经带来了许多的好处，能够改变传统药物制剂的短板，大大提高药物的疗效和质量。

本文将着重介绍生物工程技术在生物制药中的应用。

一、基因重组技术基因重组技术在生物制药中的应用十分广泛。

通过改变生物体内部的某些基因结构，使得其能够产生预期的蛋白质生物制品，这是现代生物工程技术最主要的一种应用。

基因重组技术可以通过将具有特定功能的基因片段插入到宿主细胞中，使得宿主细胞能够表达目标基因，从而产生所需的蛋白生物制品。

例如，生产胰岛素、人生长激素、白细胞介素等。

同时，基于基因重组技术的蛋白质生物制品也能够显著的提高药物的质量和安全性，减少了因为使用动物组织源而可能出现的微生物感染的风险。

因此，在生物制药领域中，基因重组技术是至关重要的手段之一。

二、发酵工程技术发酵工程技术是生物制药生产中的重要手段，通过微生物在生产中的代谢活动，产生所需的目标物质。

这项技术大大提高了生物制药的产量及其质量，促进了生物制药行业的发展。

在发酵过程中，微生物菌株的筛选、发酵条件的控制以及菌体纯化等关键技术的创新，都为生物制药的生产提供了技术支持。

例如，曲霉素、青霉素等抗生素的制备、利用真菌生产免疫抑制剂等，发酵工程技术在其中都有重要的应用。

三、细胞培养技术细胞培养技术与基因重组技术紧密相连，是指将已重组的人工合成细胞系、细胞株在无菌条件下进行培养，继而得到细胞发酵产生所需要的目标生物分子。

通过不断的细胞培养，可获得体外细胞较大规格的生物制药生产，能够满足大规模生产的需求，并且减少了药物生产中由于使用人血源而可能带来的健康隐患。

目前，这项技术不仅能够对肿瘤细胞进行细胞培养，得到的重组蛋白生物制品品质高、稳定性好、副作用小。

（完整版）生物技术制药复习资料《生物技术制药》复习资料（Biotechnological Pharmaceutics）第一章绪论一、概述1.概念：生物药物（生物制药）是泛指包括生物制品在内的生物体的初级和次级代谢产物或生物体的某一组成部分，甚至整个生物体用作诊断和治疗疾病的医药品。

|采用现代生物技术人为地创造一些条件，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品，叫做生物技术制药。

2.技术范畴：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程以及后来衍生出来的第二代、第三代的蛋白质工程、抗体工程、糖链工程和海洋生物技术等。

3.相关学科：有生物学（含微生物学、分子生物学、遗传学等）、化学、工程学（化学工程、电子工程等）、医学、药学、农学等。

但从基础学科来讲，生物学、化学和工程学是其主要的学科。

4.应用范围：（1）医药；（2）农业；（3）食品；（4）工业；（5）环境净化；（6）能源。

二、生物技术的发展简史1.传统生物技术阶段主要产品：乳酸、酒精、丙酮、丁酸、柠檬酸、淀粉酶。

生产的特点：过程简单，大多属兼气发酵或表面培养，生产设备要求不高，产品化学结构简单，属初级代谢产物。

2.近代生物技术阶段主要产品：抗生素、维生素、甾体、氨基酸；食品工业的工业酶制剂、食用氨基酸、酵母、啤酒；化工业的酒精、丙酮、丁醇、沼气；农林业的农药；环境保护业的生物治理污染。

生物技术的特点：（1）产品类型多，初级（氨基酸、酶、有机酸）、次级（抗生素）、生物转化（甾体）；（2）生物技术要求高，纯种、无菌、通气，产品质量要求也高；（3）生产设备规模大；（4）技术发展速度快。

3.现代生物技术主要产品：胰岛素、干扰素、生长激素等。

生物技术的内容包括：（1）重组DNA技术及其它转基因技术（基因工程）；（2）细胞和原生质体融合技术（细胞工程）；（3）酶或细胞的固定化技术（酶工程）；（4）植物脱毒和快速繁殖技术；（5）动物细胞大量培养技术；（6）动物胚胎工程技术；（7）现代发酵技术；（8）现代生物反应工程和分离工程技术；（9）蛋白质工程技术；（10）海洋生物技术。

发酵工程与生物制药发酵工程在生物制药领域扮演着至关重要的角色。

通过利用微生物、细胞培养和生物催化等技术，发酵工程帮助我们生产出了许多重要的生物制药产品。

本文将介绍发酵工程在生物制药中的应用，并探讨其在药物生产中的重要性。

一、发酵工程在生物制药中的应用在现代生物制药过程中，发酵工程被广泛应用于药物的生产和制造。

其主要涉及三个方面：微生物发酵、细胞培养和生物催化。

1. 微生物发酵：微生物发酵是一种常见且重要的生物制药生产方式。

在该过程中，微生物（如细菌或真菌）通过在合适条件下生长和繁殖，合成所需的药物分子。

例如，青霉素的生产就是基于青霉菌的发酵过程。

通过将青霉菌培养在合适的培养基中，提供适当的营养物质和温度，使其合成青霉素。

这种微生物发酵技术不仅生产出高质量的药物，还有较低成本和高效率的优势。

2. 细胞培养：细胞培养是一种利用细胞生物学技术进行药物生产的方法。

这一过程中，细胞（如哺乳动物细胞、细菌或真核细胞）在合适的营养基中培养和繁殖，合成所需的药物分子。

细胞培养技术广泛应用于生产重组蛋白药物、抗体药物等生物制药产品。

通过调节培养条件、改进培养基配方和优化发酵过程，可以提高产品的产量和纯度，满足市场需求。

3. 生物催化：生物催化是指利用微生物、酶或细胞等生物催化剂来促进药物合成的过程。

这种方法具有选择性高、反应条件温和等优点，广泛应用于药物合成中。

生物催化可以通过提供合适的底物和酶催化剂来增加反应速率和选择性，从而生产出高效、高纯度的药物。

二、发酵工程在药物生产中的重要性发酵工程在药物生产中具有重要的作用，其重要性主要体现在以下几个方面：1. 高效性：发酵工程利用微生物或细胞培养技术，使药物的生产过程大大加快。

通过优化发酵条件和培养工艺，可以提高产量和产出速度，从而满足市场的需求。

2. 降低成本：与传统的化学合成方法相比，发酵工程具有较低的成本。

微生物和细胞培养可以在相对低成本的条件下产生药物，从而降低了生产成本。