第六章.发酵工程制药.ppt

（5）代谢产物的抑制作用 细胞的代谢产物会影响到细胞的生长，这种现象称作产物抑制作用。 而代谢产物多数就是生物制物的原材料。 因此，在实际生产过程中要设法定期收集细胞的代谢产物 （二）连续培养 1、连续培养方法的优缺点 2、连续培养法的分类 细菌连续培养的设备简化示图  1、连续培养方法的优点 （1）细胞生长速率较高。 （2）连续培养可发使得培养液达到一个稳定状态 2、连续培养方法的缺点 （1）连续培养延续的时间长，发生杂菌污染的概率也就增加 （2）长时期进行连续培养，细胞发生变异、质粒丢失、基因突变 （3）细菌株生产性能退化的现象也就比较突出 3、连续培养法的分类 可以分为以下3类： （1）单级连续培养 （2）细胞回流式的单级连续培养 （3）多级连续培养 （1）单级连续培养 新鲜培养基的加入速率=培养之后的物料抽出速率。这种培养方法称为单级连续培养法。 在单级连续培养方法之中，发酵液体积保持恒定，生物反应器中各组分分布均匀。 单级连续培养是一种最简单的连续培养方法。 （2）细胞回流式的单级连续培养 将单级连续培养流出液中的细胞加以浓缩，然后再送回到生物反应器中，这种方法称为细胞回流式的单级连续培养。 细胞回流式的单级连续培养相当于不断地对生物反应器进行接种，有利于提高连续培养的效率。 （3）多级连续培养 将几个生物反应器串联起来，第一个反应器的流出液作为第二个反应器的流入液，第二个反应器的流出液又作为第三个反应器的流入液，这种培养方式就称为多级连续培养法。 （三）其它培养方法 1、补料分批培养 2、透析培养 3、萃取培养 4、闪蒸培养 5、离子交换培养 1、补料分批培养 补料分批培养法是介于分批培养和连续培养之间的一种操作方法。是指在进行分批培养中间，向生物反应器中加入营养物质进行补料，但同时不取出培养液的方法。 （1）方法改良 （2）补料分批培养的优点 （3）补料分批培养的缺点 由于补料，使得培养液的体积逐渐扩大， 到一定时间之后，再将培养液从反应器中一次性放出 （1）方法改良 连续补料分批培养法——在进行补料分批培养时，如果所取出的培养液数量少于补进的物料数量，反复进行多次的放料和补料操作，这种方法称为连续补料分批培养。 （2）补料分批培养的优点  （1）通过流加高浓度的营养物质， 培养罐内的细胞浓度可以达到非常高的程度 这对于细胞产物的生产十分有利 （3）通过补料，能够解除某些营养物的低浓度限制效应 提高产物的合成效率。 （2）通过补料和放料的连续进行， 能够解除某些基质、产物对细胞的抑制作用 （3）补料分批培养的缺点 （1）要考虑到生物反应器的供氧能力 （2）要考虑培养过程中大量代谢产物积累后的 细胞毒性 第四节 发酵设备及消毒灭菌 发酵的一般流程 种子扩大培养 培养基配制 空气除菌 培养基灭菌 发酵生产 下游处理 发酵设备 发酵设备——发酵罐 发酵罐的特点 轴封严密，泄漏少 能承受一定压力、温度 搅拌通风装置保证气液充分混合 具有足够的冷却面积 死角少，灭菌彻底 适宜的径高比（高与直径的比值为2.5—4） 发酵罐的类型 搅拌釜反应器 鼓泡式反应器 气升式反应器 发酵设备——发酵罐 发酵辅助设备 无菌空气系统 灭菌系统、管道、阀门 培养基及其灭菌 培养基（medium） 培养基的成分 碳源 氮源 无机盐 前体物 促进剂 抑制剂 培养基灭菌 空罐灭菌 实罐灭菌 连续灭菌 放线菌之链霉菌属 ( Streptomyces ) 灰色链霉菌(Streptomyces griseus) 产链霉素 金霉素链霉菌(Streptomyces aureofaciens) 产金霉素 红霉素链霉菌(Streptomyces erythreus) 产红霉素 龟裂链霉菌 (Streptomyces rimosus) 产土霉素 放线菌之诺卡氏菌属 (Norcadia) 生产利福霉素等。 放线菌之小单胞菌属 (Micromonospora) 多种可产抗生素，如棘孢小单胞菌(M. echinospora)产庆大霉素。 真菌之根霉属(Rhizopus) 生产甾体激素、延胡索酸及酶制剂等。 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) 产黄青霉(Penicillum chrysogenum) 生产青霉素，也可用来生产葡萄糖氧化酶、葡萄糖酸、柠檬酸和抗坏血酸。 真菌之头孢霉菌属(Cephalosporium) 产黄头孢霉(Cephalosporium chrysogen) 顶孢头孢霉菌(Cephalospor