第六章微生物发酵制药(2)
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简答题及论述题微生物发酵制药章节1微生物发酵过程分几个时期?各有什么特征?答:微生物发酵分三个时期,分别是菌体生长期,产物合成期和菌体自溶期。
菌体生长期的特点是在这一段时间内,菌体的数量快速增加维持到一定的数量保持不变。
产物合成期的特点是产物量逐渐增加,生产速率加快,直最大高峰合成能力维持在一定水平。
菌体自溶期的特点是菌体开始衰老,细胞开始自溶产物合成能力衰退,生产速率减慢。
2生产菌种选育方法有哪些?各有何优缺点?如何选择应用?生产菌种的选育方法主要有以下几种一,自然分离发现新菌种二,自然选育稳定生产菌种三,诱变育种改良菌种四,杂交育种创新菌种五基因工程技术改造菌种,六合成生物学定制菌种。
自然分离发现新菌种优点是价格便宜,易于处理,缺点是操作繁琐不易获得新菌种。
自然选育稳定生产菌种的特点是简单易行,可达到纯化菌种,防止退化生产水平和提高产量,但效率及增产幅度低。
诱变育种改良菌种的特点是速度快,收效大,方法相对简单,但缺乏定向性,要配合大规模的筛选工作。
杂交育种创新群种是具有定向性,但其技术难度高。
基因工程技术改造菌种生产能力大,产品质量高工艺控制方便,合成生物学定制育种特点是菌种生产能力高,药物的研发和高效生产量高。
3菌种保藏的原理是什么?有哪些主要方法?各有何优缺点?菌种的保存原理是其代谢处于不活跃状态,生长繁殖受抑制的休眠状态,保持原有特性,延长生命时限。
其主要保存方法有以下几种一,斜面低温保存二,液体石蜡密封保存三,砂土管保存,四冷冻干燥保存,五液氮保存。
其优缺点分别是斜面低温保存。
优点是操作简单,使用方便,缺点是保存时间短,不能经常移植。
液体石蜡密封保存优点是保存时间长。
砂土管保存优点是保存时间长。
缺点是本方法只适宜于形成孢子和芽孢的菌种,不适用只有菌丝的真菌和无芽孢的细菌保存。
冷冻干燥保存的优点是保持细胞完整性,保存时间长,但对动物细胞的保存效果不好。
液氮保存的特点是目前最可靠的一种长期保存方法,可用于细菌,酵母和体外培养动物细胞,也是长期保存主种子批的主要方法。
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)概念:维持微生物生长所必需的微量有机物,不起碳源和氮源作用。