抗生素发酵工艺课件

放线菌之游动放线菌属 （Actinoplanes）
典型代表： 济南游动放线菌 (Actinoplanes tsinanesisn) 产创新霉素(creatmycin；1964)
真菌之曲霉属(Aspergillus)
生产枸橼酸、葡萄糖酸、有机酸类、抗 生素，进行甾体转化。
真菌之青霉属(Penicillum)
15年以上
宿主保藏法
菌种保藏机构
ATCC（美国典型菌种保藏中心）
CMCC (中国医学微生物菌种保藏管理中心)
NBRC (日本技术评价研究所生物资源中心)
四、菌种的退化和复壮
退化： 基因突变 连续传代 环境不良或污染 了杂菌 生产能力下降
抵抗不良环境条件 能力减弱
复壮
纯种分离
粗放、精细
三、抗生素药物的分类
抗细菌：青霉素、红霉素、四环素
抗真菌：两性霉素B、制霉菌素、灰黄霉素 抗肿瘤：丝裂霉素、诺卡霉素
抗病毒：阿糖腺苷、金刚烷胺
四、微生物发酵研究范围
微生物发酵制药是利用微生物进行药物研究、生 产和制剂的综合性应用技术科学。研究内容包括微生 物制药用菌的选育，发酵以及产品的分离和纯化工艺 等。 主要讨论用于各类药物发酵的微生物来源和改造、 微生物药物的生物合成和调控机制、发酵工艺与主要 参数的确定、药物发酵过程的优化控制、质量控制等。
方法名称 斜面低温保藏法 石蜡油封存法
主要特点 传代培养，4℃保藏 石蜡油隔绝空气，室温 或4℃保藏 沙土管作载体，干燥器 中抽真空，室温或4℃保 藏 麸皮作载体，干燥，4℃ 保藏 悬浮于10-15%甘油中， 需低温冰箱
适用范围 各种微生物的短期保藏。 各种微生物的中短期保藏， 不适用某些能分解烃类的菌 种。 产孢子微生物和芽孢细菌的 长期保藏，不适用对干燥敏 感的微生物 产孢子霉菌和某些放线菌， 工厂多采用此法 基因工程菌

《抗生素的发酵机制》 ppt课件
CATALOGUE
目 录
• 抗生素简介 • 抗生素的发酵机制 • 抗生素发酵工艺 • 抗生素发酵产物的提取与分离 • 抗生素的生物合成途径 • 抗生素的耐药性机制
01
CATALOGUE
抗生素简介
抗生素的定义
抗生素
指由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其他活性的一类次级 代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。
调控机制
微生物通过调控基因表达、酶活 性等手段，对抗生素的合成进行 精细调控。
生物合成酶
参与抗生素生物合成的酶可分为 合成酶和修饰酶，合成酶负责构 建抗生素的基本骨架，修饰酶则 负责对骨架进行必要的修饰。
抗生素发酵的影响因素
菌种遗传特性
不同菌种的遗传特性决定了它们产生抗生素 的能力和产量。
培养条件
发酵过程控制
通过控制温度、pH、溶氧等发酵条件，确保菌 种生长和抗生素合成的最佳环境。
ABCD
发酵培养基配制
根据菌种需求，配制适合的培养基成分，为菌种 生长和抗生素合成提供充足的营养。
产物提取与分离
发酵结束后，通过提取和分离技术，将抗生素从 发酵液中分离出来。
抗生素发酵的原理
生物合成途径
抗生素的生物合成主要通过微生 物的次级代谢途径完成，涉及多 个酶促反应的串联。
THANKS
感谢观看
利用吸附剂的吸附作用，将目标物质吸附在 吸附剂上，然后通过洗涤、解吸等操作，得 到所需的纯化物质。
抗生素发酵产物的分离纯化方法
层析法
利用不同物质在固定相和流动相之间的分配系数不同，从而实现物 质的分离。常见的层析法包括吸附层析、分配层析、凝胶层析等。

06
未来展望
新抗生素的发现与开发
发现新的抗生素
随着微生物多样性的不断探索，科学 家们将发现更多具有抗菌活性的新抗 生素。
开发新型抗生素
通过基因工程技术、合成生物学等手 段，开发出新型抗生素，以应对日益 严重的耐药性问题。
抗生素生产过程的优化与改进
提高抗生素产量
通过优化发酵条件、改进生产工艺等 方式，提高抗生素的产量，降低生产 成本。
环保生产
采用环保型的生产工艺，减少抗生素 生产过程中的环境污染，实现绿色生 产。
抗生素耐药性问题的深入研究
耐药性机制研究
深入探究细菌对抗生素产生耐药性的机 制，为新抗生素的研发提供理论支持。
VS
耐药性监测与控制
建立完善的耐药性监测体系，及时发现和 遏制耐药菌株的传播，保障公共卫生安全 。
感谢您的观看
抗生素的发现
自1928年亚历山大·弗莱明发现青 霉素以来，抗生素在医疗领域发挥 了重要作用。
抗生素的种类
根据来源和作用机制，抗生素可分 为天然抗生素和半合成抗生素。
抗生素的种类
大环内酯类
如红霉素，通过抑制细菌蛋白 质合成起作用。
氨基糖苷类
如链霉素，通过抑制细菌蛋白 质合成起作用。
β-内酰胺类
青霉素类和头孢菌素类，通过 抑制细菌细胞壁合成起作用。
四环素类
通过抑制细菌蛋白质合成起作 用。
糖肽类
如万古霉素，通过抑制细菌细 胞壁合成起作用。
抗生素的应用
01
02
03
医疗领域
用于治疗细菌感染，控制 感染性疾病的传播。
农业领域
作为动物饲料添加剂，业的防腐和抗菌 。
02
抗生素的发酵过程

青霉素的应用
• 溶血性链球菌感染。 • 肺炎链球菌感染。 • 不产青霉素酶葡萄球菌感染。 • 炭疽。 • 破伤风、气性球疽等梭状芽孢杆菌感 • 钩端螺旋体病。 • 流行性脑脊髓膜炎。 • 放线菌病。 • 淋病。 • 除脆弱拟杆菌以外的许多厌氧菌感染。 • 青霉素与氨基糖苷灯药物联合用于治疗草绿色链球菌心内
➢青霉素简介
发现
化学结构 理化性质 抗菌作用和临床应用
➢青霉素发酵生产工艺
菌种 发酵工艺流程 培养基 发酵培养控制 提取精制
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青霉素的发现
1928年，英国细菌学家 Fleming发现污染在培养葡萄 球菌的双蝶上的一株霉菌能 杀死周围的葡萄球菌。他将 此霉菌分离纯化后得到的菌 株鉴定为青霉，并将这菌产 生的抗生物质命名为青霉素。
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发酵工艺控制
• C.无机盐：
碳酸钙用来中和发酵过程中产生的杂酸，并控制发酵 液的pH值
为菌体提供营养的无机磷源一般采用磷酸二氢钾。 另外加入硫代硫酸钠或硫酸钠以提供青霉素分子中所 需的硫。 铁离子对青霉素有毒害作用，应严格控制发酵液中铁 含量在30ug/mL以下。现在还有一些工厂采用铁罐发酵， 在发酵过程中铁离子便逐渐进入发酵液；发酵时间愈长， 则铁离子愈多。铁离子在50µg/ml以上便会影响青霉素的 合成。所以青霉素的发酵罐采用不锈钢制造为宜。
• 菌体生长阶段：发酵培养基接种后生产菌在合 适的环境中经过短时间的适应，即开始发育、 生长和繁殖，直至达到菌体的临界浓度。
• 青霉素合成阶段：这个阶段主要合成青霉素， 青霉素的生产速率达到最大，并一直维持到青 霉素合成能力衰退。在这个阶段，菌体重量有 所增加，但产生菌的呼吸强度一般无显著变化。
• 菌体自溶阶段：这个阶段菌体衰老，细胞开始 自溶，合成青霉素能力衰退，青霉素生产速率 下降，氨基氮增加，PH上升。