第17讲 抗生素发酵生产工艺学

抗生素发酵生产工艺抗生素发酵生产工艺抗生素是一类具有杀菌或抑菌作用的药物，对人类和动植物疾病的治疗起到至关重要的作用。

抗生素的生产主要依赖于微生物发酵技术。

在抗生素发酵生产工艺中，常用的微生物包括青霉素、链霉素和阿奇霉素等。

抗生素的发酵过程主要分为菌种体系培养、种母液培养和发酵液培养三个步骤。

首先，我们需要培养菌种体系。

菌种培养一般分为筛选和种植两个步骤。

筛选菌种是为了选出具有高产量和优良品质的菌株，种植菌种是为了通过大规模培养来获取足够的菌量。

筛选菌种的方法主要有传统的混合培养方法和现代的分离培养方法。

种植菌种则需要提供适宜的培养基，包括碳源、氮源、无机盐和生长因子等。

菌种体系的培养需要在合适的温度、PH值和搅拌速度下进行，以保证菌株的健康生长。

接下来是种母液培养。

在种母液培养过程中，需要通过喂养和连续培养来提高菌中抗生素的产量。

喂养是指给菌株提供充足的营养物质，通过控制喂养时间和喂养速度来调节菌株的生长速度和抗生素产量。

连续培养是指在一定的培养条件下，通过不断的增加培养基的流速，实现菌株的连续培养和抗生素的连续产量。

种母液培养需要控制好菌株的温度、PH值、搅拌速度和氧气的供应等，以提高抗生素的产量和质量。

最后是发酵液培养。

发酵液培养是将种母液转移到发酵罐中进行大规模培养的过程。

发酵罐除了具备种母液培养的基本要求外，还需要考虑更多的因素，如气体供应、温度控制、搅拌速度和反应器设计等。

发酵液培养的目标是达到最大的菌株数量和抗生素产量。

为了保证抗生素的纯度和稳定性，还需要对发酵液进行适当的提纯和分离。

这样，最终得到的抗生素就可以应用于医药领域，对各种细菌感染进行治疗。

总之，抗生素的发酵生产工艺是一项复杂而关键的过程。

通过合理的菌种培养、种母液培养和发酵液培养，可以获得高产量和优质的抗生素。

随着生物技术的不断发展和进步，抗生素的发酵生产工艺也在不断完善和优化，为人类健康事业做出了重要贡献。

一、名词解释1、分批发酵：在发酵中，营养物和菌种一次加入进行培养，直到结束放出，中间除了空气进入和尾气排出外，与外部没有物料交换。

2、补料分批发酵：又称半连续发酵，是指在微生物分批发酵中，以某种方式向培养系统不加一定物料的培养技术。

3、前体：指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。

4、接种量：移入种子的体积接种量＝—————————接种后培养液的体积5、次级代谢产物：是指微生物在一定生长时期，以初级代谢产物为前体物质，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质过程，这一过程的产物，即为次级代谢产物。

6、实罐灭菌：实罐灭菌（即分批灭菌）将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备加热至灭菌温度后维持一定时间，在冷却到接种温度，这一工艺过程称为实罐灭菌，也叫间歇灭菌。

7、种子扩大培养：指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。

这些纯种培养物称为种子。

8、倒种：一部分种子来源于种子罐，一部分来源于发酵罐。

二、填空题1、微生物发酵培养（过程）方法主要有分批培养、补料分批培养、连续培养、半连续培养四种。

2、发酵过程工艺控制的只要化学参数溶解氧、PH、核酸量等.3、发酵过程控制的目的就是得到最大的比生产率和最大的得率。

4、微生物的培养基根据生产用途只要分为孢子培养基、种子培养基和发酵培养基。

5、常用灭菌方法：化学灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌6、发酵过程工艺控制的代谢参数中物理参数温度、压力、搅拌转速、功率输入、流加数率和质量等7、染菌原因：发酵工艺流程中的各环节漏洞和发酵过程管理不善两个方面。

8、发酵产物整个分离提取路线可分为：预处理、固液分离、初步纯化、精细纯化和成品加工加工等五个主要过程。

抗生素的发酵生产工艺.doc抗生素是一类广泛应用于医疗和兽医领域的药物，用于预防或治疗细菌感染。

不同的抗生素有不同的化学结构，生产抗生素的方法也因此各不相同。

本文将重点介绍抗生素的发酵生产工艺。

一、抗生素发酵生产的基本流程1. 培养菌抗生素的生产主要依靠微生物，因此首先需要筛选出具有生产该抗生素能力的微生物。

筛选后的微生物将在培养基上进行大规模培养，以提供充足的细胞质和代谢产物。

2. 发酵过程发酵是抗生素生产的关键步骤。

一般采用批量、半连续和全连续三种发酵方式。

其中，批量发酵是最常用的方式。

批量发酵流程如下：①铺面：将培养基注入发酵罐中，通入空气以增氧。

②接种：将筛选得到的微生物接入发酵罐中。

③培养：培养12-24小时，以形成菌体。

④产生抗生素：开始产生目标抗生素，持续时间一般为3-5天。

⑤收获：收获抗生素后，将生产产物进行提纯和精制，以达到合格的药品标准。

1. 青霉素青霉素是一类广泛使用的β内酰胺类抗生素，由链霉素产生的放线菌筛选出，其发酵生产工艺如下：铺面罐：加入甜菜汁、植物硝酸盐和钙磷酸盐等培养基组分，保持pH值的恒定，通入空气以增氧。

发酵罐：将铺面罐的培养液移入发酵罐中，加入接菌液（含有链霉素菌丝的液态培养基），在恒温、恒湿的条件下进行底层搅拌式发酵，温度控制在18℃左右。

霉素沉积罐：将发酵获得的青霉素经过分离和提取，再通过沉淀、烘干、加工等步骤，得到制剂。

培养基：加入淀粉、麦芽粉、氨基酸等营养物质，以提供菌体生长所需的能量和物质。

分离纯化：通过分离、沉淀、过滤、萃取等多种方法，得到纯净的链霉素制剂。

3. 山梨酸钙山梨酸钙是一种广泛使用的防腐剂和保鲜剂，由发酵的亚铁酸菌（Gluconobacter oxydans）产生，其生产工艺如下：基础培养液：加入铵盐、硫酸铵、硫酸亚铁等组分，以满足微生物的基础营养需求。

预处理：将亚铁酸菌接入培养基中，培养24小时，产生菌体。

发酵罐：将预处理得到的菌体接种发酵罐中，发酵温度控制在30℃左右。

抗生素发酵生产工艺1. 引言抗生素是一类具有抑制或杀死细菌生长的药物，广泛用于医疗领域。

而抗生素的生产则主要通过发酵过程来实现。

本文将介绍抗生素发酵生产的工艺流程及相关要点。

2. 抗生素发酵生产工艺流程抗生素的发酵生产流程一般包括以下几个关键步骤：2.1. 选材与接种抗生素发酵的起点是菌种的选取与接种。

通常选用的是具有产生目标抗生素能力的细菌或真菌菌种。

接种时应注意保持菌种的纯度，并选择合适的培养基进行预培养。

2.2. 发酵罐配置与预处理发酵罐是抗生素生产的核心设备之一，其配置应根据具体抗生素的特性和工艺要求进行选择。

常见的发酵罐包括摇床发酵罐和搅拌发酵罐。

在进一步发酵前，需要进行罐体消毒和培养基的预处理工作。

2.3. 发酵过程控制发酵过程中，需要对发酵罐中的培养基进行控制和调节，以满足微生物的生长和抗生素的产生需求。

常见的控制参数包括pH值、温度、氧气供应和搅拌速度等。

此外，还需监测微生物的生长和抗生素的产量。

2.4. 抗生素提取与纯化发酵结束后，需要进行抗生素的提取与纯化工作。

常见的提取方法包括有机溶剂法和固相萃取法。

提取后的抗生素需经过一系列工艺步骤，如浓缩、结晶和干燥等，以获得高纯度的抗生素产品。

3. 抗生素发酵生产工艺的关键要点3.1. 培养基配方和优化培养基的配方直接影响着菌种的生长和抗生素的产生。

在选择培养基成分时，需根据目标抗生素的特性和菌种的需求进行优化。

常见的成分包括碳源、氮源、无机盐和生长因子等。

3.2. 发酵过程参数的控制与调节发酵过程中的参数控制对于抗生素的产量和品质具有重要影响。

pH值、温度、氧气供应和搅拌速度是常见的控制参数，需要根据具体菌种和抗生素的特性进行合理的调节和控制。

3.3. 发酵罐的选择与配置发酵罐的选择与配置应根据抗生素的需求和工艺要求进行。

摇床发酵罐适用于部分产生低分子量抗生素的菌种，而搅拌发酵罐适用于大规模生产。

同时，罐体的材质、内部结构和附件设置也需要考虑。

抗生素发酵生产技术引言抗生素作为一类重要的药物，在医疗领域起到了不可替代的作用。

它们能有效地抑制或杀死病原微生物，帮助人们治疗疾病。

抗生素的发酵生产技术在制药工业中占据重要地位，本文将详细介绍抗生素发酵生产技术的原理、过程和优化方法。

1. 抗生素发酵生产技术的原理抗生素的发酵生产技术是利用微生物代谢产物来合成药物的过程。

一般来说，抗生素是由细菌、真菌或放线菌等微生物通过发酵过程产生的，因此发酵生产技术对于抗生素的制备至关重要。

发酵生产技术的原理基于微生物的代谢特性。

在特定的培养基条件下，微生物可以通过代谢过程合成并分泌抗生素。

这些培养基通常包含碳源、氮源、矿物质和其他必需的营养物质。

通过控制培养基的成分和条件，可以调节微生物的代谢途径，从而提高抗生素的产量和纯度。

2. 抗生素发酵生产技术的过程抗生素发酵生产技术一般包括以下几个主要步骤：2.1 微生物的选育和培养首先需要选育和培养产生特定抗生素的微生物菌株。

一般来说，这些菌株需要具备以下特点：能够产生目标抗生素、生长速度快、代谢产物稳定等。

选育好的菌株需要在实验室中进行预培养，并通过稳定的培养条件进行扩大培养。

2.2 培养基的制备培养基的制备是抗生素发酵过程中的关键环节。

常见的培养基包括液体培养基和固体培养基。

液体培养基适用于大规模发酵生产，而固体培养基适用于筛选产生抗生素菌株。

制备培养基时，需要根据微生物的特点和需求选择合适的配方，并进行消毒处理。

2.3 发酵过程控制发酵过程控制是抗生素发酵生产技术的关键步骤之一。

通过调节发酵罐的温度、pH值、通气速率等条件，可以促进微生物的生长和抗生素的产生。

此外，需要对发酵过程进行监测和控制，确保微生物菌株的稳定生长和抗生素的高产。

2.4 分离和提取经过一段时间的发酵，微生物将产生大量抗生素。

分离和提取是将抗生素从发酵液中分离出来的过程。

常用的分离和提取方法包括离心、过滤、萃取等。

分离和提取的目的是提高抗生素的纯度和收率，为后续的药物制备和质量控制提供有力支持。

《抗生素发酵工艺学》知识要点（1）发酵工业的生产水平取决于三个要素，即生产菌种、生产工艺、生产设备。

（2）目前无菌检测的方法主要四种，即镜检法、肉汤培养法、平板划线培养和发酵过程异常现象观察法。

（3）发酵醪中菌体分离一般采用离心分离和过滤分离两种方法。

（4）在微生物培养过程中，引起培养基pH值改变的原因主要有营养成份的消耗和代谢物的累积等。

（5）发酵过程控制的目的就是得到最大的比生产率和最大的得率。

（6）发酵工业中常用灭菌方法：化学灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌。

（7）常用工业微生物可分为细菌、酵母菌、霉菌、放线菌四大类。

（8）常用菌种保藏方法有斜面保藏法、沙土管保藏法、液体石蜡保藏法和真空冷冻保藏法等（9）发酵高产菌种选育方法包括自然选育、杂交育种、诱变育种、基因工程育种、原生质体融合（10）发酵产物整个分离提取路线可分为预处理、固液分离、初步纯化、精细纯化和成品加工等五个主要过程。

（11）工业微生物菌种可以来自自然分离，也可以来自从微生物菌种保藏机构单位获取。

（12）环境无菌的检测方法有显微镜检查法、肉汤培养法、平板培养法、发酵过程的异常观察法等。

（13）发酵罐发酵过程中的物理检测参数有温度、转速、压力、搅拌转速和空气流量）。

（14）前体：是指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大提高的化合物。

（15）发酵生长因子：从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。

（16）生理性酸性物质：经微生物代谢等作用后能形成酸性物质使培养基pH值下降的营养物质。

（17）限制性基质：微生物生长速率与底物浓度有一定的依赖关系，当底物浓度很小，微生物生长速率与底物浓度成正比，此时基质叫限制性基质。

（18）发酵热：所谓发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量。

发酵工程抗生素发酵生产技术概述汇报人：2023-12-20•引言•发酵工程抗生素发酵生产技术原理目录•发酵工程抗生素发酵生产技术流程•发酵工程抗生素发酵生产技术影响因素•发酵工程抗生素发酵生产技术优化策略•发酵工程抗生素发酵生产技术发展趋势与展望目录01引言目的和背景了解抗生素发酵生产技术的原理、过程及影响因素，以提高抗生素生产的效率和品质。

背景抗生素是治疗细菌感染性疾病的重要药物，而发酵工程是抗生素生产的主要技术之一。

因此，对发酵工程抗生素发酵生产技术进行概述具有重要的现实意义。

0102抗生素的重要性抗生素在医疗、畜牧业和农业等领域应用广泛，对于保障全球公共卫生和促进经济发展具有不可替代的作用。

抗生素是治疗细菌感染性疾病的重要药物，对于保障人类健康和预防和治疗动物疾病具有重要作用。

02发酵工程抗生素发酵生产技术原理利用微生物在特定条件下进行代谢和繁殖，产生所需的产品或中间体。

微生物发酵选择适合微生物生长和代谢的培养基，包括碳源、氮源、无机盐等。

培养基选择控制温度、pH值、溶氧量等发酵条件，以优化微生物的生长和代谢。

发酵条件控制发酵工程原理从自然界中筛选具有产生抗生素能力的菌株。

抗生素产生菌筛选发酵条件优化抗生素提取与纯化通过实验方法优化发酵条件，提高抗生素产量。

通过提取和纯化技术，从发酵液中获得高纯度的抗生素。

030201抗生素发酵生产技术原理用于生产抗生素药物，治疗各种细菌感染。

医药领域用于生产农用抗生素，防治植物病害。

农业领域用于生产工业用抗生素，如防腐剂、生物农药等。

工业领域发酵工程抗生素发酵生产技术应用03发酵工程抗生素发酵生产技术流程通过选择具有强抗性、高产量和稳定性的菌株，进行分离、诱变等手段获得所需菌种。

采用不同的培养基和条件，为菌种的生长繁殖提供最佳环境，提高菌体数量和抗生素产量。

菌种选育与培养菌种培养菌种选育发酵过程控制发酵参数监测实时监测发酵液的pH值、温度、压力、溶氧量等参数，确保发酵过程处于最佳状态。