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第五章 发酵工程制药 第一节：微生物细胞工程（发酵工程制药）生产原理 第二节：利用微生物进行药物的生产实例 第一节：微生物工程（发酵工程制药）生产原理 人工培养的微生物，通过体内的特定酶系，经过复杂的生物化学反应过程和代谢作用，最终合成人们所需要的药物如抗生素、氨基酸、有机物、维生素。这种方法称为微生物细胞工程。 四川抗生素研究所 讲解分章节内容 1：细菌 （1）醋杆菌属--------醋化醋杆菌（Acetobacter aceti）可以将酒精转变为醋酸。弱氧化醋杆菌（Acetobacter suboxydans）可以将山梨糖醇转变为山梨糖。 （2）乳杆菌属--------德氏乳杆菌（Lactobacillus delbriiekii）可以将糖转变为乳糖。 （3）链球菌属（Streptococcus）-------用来生产乳酸。 （4）片球菌属（Pediococcus）-------用来生产乳酸。 （5）串珠菌属（Leuconostoc）-------用来生产乳酸。 （6）芽孢杆菌属-------枯草杆菌（Bacillus subtilis）可以用来生产α-淀粉酶、肌苷、鸟苷等核苷。 （7）梭菌属------丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylium）用来生产丙酮、丁醇。 （8）大肠杆菌（Escherichia coli）用来作为基因工程的克隆菌。 3：霉菌 （1）曲霉属-------米曲霉（Aspergillus oryzae）能产生高峰淀粉酶。 （2）黑霉属（A.niger）------能产生酸性蛋白酶、蛋白酶。 （3）青霉属--------点青霉（Penicillium.notatum）、产黄青霉（P.chrysogenum）能产生青霉素。橘青霉（P.citrinum）可产生核酸酶P1。 4：酵母 酵母属-------最常用的是酿酒酵母，用于进行酒精发酵。 二：微生物的培养技术 （一）培养基组成 （二）培养基的分类 （三）培养方法 （四）培养条件 （一）培养基组成 （三）培养方法 按培养基类型分为----------固体培养法、液体培养法。 按操作方式分为---------分批培养、半连续培养、连续培养。 按氧气供应分为--------需氧培养、厌氧培养。 1、浅盘培养 该方法选用于固体培养法、也适用于液体培养法。 其方法是将固体或者液体培养基盛于不锈钢制的浅盘内，接种菌种，在保温室内培养。 2、厚层通风培养 此方法用于固体培养。 这种方法的优点是培养量大，并且节省劳动力。国内酱油厂多采用此法。 3、液体通风深层培养 简称深层培养法，是最先进的方法。 在我国，抗生素、柠檬酸的生产常常采用此法。 4、厌氧培养 （1）简单的方法是，用一般的发酵槽，撤去通风设备。（2）真正的方法是必须把氧气抽除，采用真空泵来抽去氧气。 5、大规模发酵生产 一般采用几千升、几万升的培养罐。采用逐步扩大法生产 （四）培养条件 1、培养基浓度 2、温度 3、PH值 4、氧气 5、氮源 6、微量因子 1、培养基浓度 一般为含葡萄糖10% 最高可以通过流加法达到15%。 2、温度 一般为30-33℃ 超过33℃时应该进行冷却。 3、PH值 （1）酵母菌为PH=4.0--6.0 （2）细菌的PH=6. 0--7.5 （3）霉菌生产的PH值则在4.0--9.0之间。 4、氧气 微生物的类别有需氧菌、厌氧菌、兼性菌三种。 各自需要不同的氧气条件。 5、氮源 一般情况下，是以使用尿素为最适合，因为一则尿素可以维持发酵液的PH值不变，同时又能够供给氮源的需要。 6、微量因子 主要是指维生素，它是微生物生长所不可缺少的营养成份所需。 三：细胞浓度的测量 （一）直接测定法 （二）间接测量法 （一）直接测定法 特点是直观精确 1、细胞干重法 将一定体积的培养液离心，收集细胞，洗涤、干燥、进行称重。 2、显微计数法 利用显微镜和血球计数器、测定单位体积内培养液中的细胞个数。 3、平板计数法 将样品用无菌生理盐水进行逐一数量级的稀释然后取一定量的稀释液涂于琼脂平板培养基上，经过一段时间的培养，从平板上长出的菌落数量，可以计算出原培养液中微生物的浓度。 4、浊度法 由于培养液的浊度和光密度与培养液中的细胞浓度成正比关系，因此，可以通过分光光度计法用600-700nm波长进行测定。 其优点是快速、准确。 （二）间接测量法 1、测定细胞成份------可以通过测定培养液中蛋白质、DNA、RNA的含量来确定细胞的浓度。 2、培养液中细胞虚体积的测定------将一定体积的培养液在一定速度下离心，由于不溶性成份的密度较大，经过离心后，一般均沉入底部，而活细胞则呈现出半悬浮状态，因此，沉降物总量-沉淀物的数量=