抗生素及其使用_1.ppt

Chapter 1 緒論 97/3/5 * 發酵工業的發展簡史 傳統(古老)發酵技術的追溯: 釀酒、製醋。 第一代(初期)發酵技術產品的出現 乳酸、酒精、麵包酵母、丙酮丁醇、檸檬酸、澱粉 酶、蛋白酶等。 第二代(近代)發酵技術產品的發展 抗生素工業的發展(發酵槽應用)。 * 第三代(現代)發酵技術產品的挑戰 -基因工程的發展。 -胰島素、疫苗上市。 -目前宿主選擇:大腸桿菌、枯草桿菌、酵母 等，現以動物細胞培養為重點發展。 -動物細胞培養(組織培養)，為新藥開發的熱門 領域。 * 目前發酵研究新特點 高密度發酵。 動、植物細胞培養新型發酵槽。 自動控制裝置。 * 發酵的類型 根據發酵的特點和微生物對氧的不同需要，可以將發酵分成以下類型： 1.按發酵原料來區分：糖類物質發酵、石油發酵及廢水發酵等類型。 2.按發酵產物來區分：如氨基酸發酵、有機酸發酵、抗生素發酵、酒精發酵、維生素發酵等。 3.按發酵形式來區分，則有：固態發酵和深層液体發酵。 4.按發酵方法區分則有：批式發酵、連續發酵和饋料發酵。 5.按發酵過程中對氧的不同需求區分，一般可分為：厭氧發酵和通氣發酵兩大類型。 * 發酵工業的三大範圍 微生物菌體發酵。 微生物轉化發酵。 微生物代謝產物發酵。 * * * 一、微生物菌體發酵 獲得多用途的菌體。 如生產酵母細胞-好氧(酒精發酵-厭氧)。 生產酵母培養基:糖蜜、磷酸、硫酸銨。 另有蘇力菌、食藥用真菌菌絲體等亦是。 * * 菌種篩選 摇瓶試驗 發酵槽試驗 * 二、微生物轉化發酵 利用微生物來實施轉化化學反應(稱生物轉化)。 如可體松(cortisone)製造。 尚有如乙醇轉化乙酸、延胡索酸轉化成L-蘋果酸等。 * 三、微生物代謝產物發酵 微生物代謝過程中分泌代謝產物:初級代謝產物(如氨基酸、核酸、糖類等)，二級代謝產物(抗生素、生物鹼、植物生長因子等)。 抗生素:由放線菌屬及部分絲狀真菌產生的。 維生素:如維生素B12(丙酸桿菌)和核黃素(真菌棉阿舒囊黴-(Ashbya gossypii)生產。 氨基酸:如glutamic acid生產。 酶:利用細菌和真菌工業化生產。 檸檬酸、葡萄糖酸、維生素C、乳酸等。 * * 發酵工業優缺點 優點: 微生物反應可在常溫下進行。 反應器可生產各種產物。 生產原料為農副產品。 通過微生物特有的反應機理，具有高度的選擇性。 可透過菌種選育，提高生產率。 某些現代生物製品，如干擾素、B型肝炎疫苗，等現基因工程菌株、細胞，可透過發酵技術生產。 * 缺點: 能源消耗大，需要電提供。 菌體污染環境問題。 發酵槽體積大，產物少，效率低。 剩餘液體廢水問題。 * * Use of Microorganisms Positive（益處） Biomass Production Conversion Negative（危害） Pathogens Spoilage * 發酵工業發展趨勢 朝向大型發酵和連續化、自動化發展。 菌種選育，開發多種具有活性的”菌株”。 固定化細胞，代替游離細胞進行產品發酵。 基質原料由糖質轉為利用石油、天然氣、空氣及纖維素資源。 結合微生物反應及化學合成工程技術。 *