生物制药发酵工程制药.ppt

发酵工程制药;为何要运用微生物;1、某些微生物因争夺生存环境或营养物，会产生抗生素将其他种类的微生物杀死。

2、微生物会产生蛋白酶、纤维素酶和淀粉酶，将营养物质水解成可吸取的小分子的多肽或氨基酸、葡萄糖。

3、微生物细胞会通过合成或分解代谢生产它必需的某些物质，包括氨基酸、核苷酸等。;微生物的长处;微生物发酵;微生物的应用;微生物的应用;微生物的应用;微生物的应用;微生物的应用;微生物的应用;微生物的应用;微生物的应用;微生物的应用;发酵工程是一门具有悠久历史，又融合了现代科学的技术，是现代生物技术的构成部分。本章重要简介发酵工程的基本内容和基本原理，重点简介了工业发酵的工艺流程,还简介了经典产品的发酵生产工艺，如青霉素，谷氨酸和维生素C的生产。;微生物发酵制药是运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。重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、发酵工艺与重要参数确实定、药物发酵过程的优化控制、质量控制等。;第一节微生物发酵概论;;;;1.微生物菌体发酵

是以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵。用于面包制作的酵母发酵及用于人类或动物食品的微生物菌体蛋白发酵是比较老式的菌体发酵工业。新的菌体发酵可用来生产药用真菌，如香菇菌、依赖虫蛹而生存的冬虫夏草菌、与天麻共存的密环菌等药用菌。;;;4.微生物的转化发酵

微生物的转化是运用微生物细胞的一种或多种酶，把一种化合物转变成构造有关的更有经济价值的产物。可进行的转化反应包括：脱氢反应、氧化反应、脱水反应、缩合反应、氨化反应、脱氨反应等。;;优良的微生物菌种是发酵工业的基础和关键，微生物资源非常丰富，广泛分布于土壤、水和空气中，尤以土壤中为最多。

1.从微生物分类学的角度把所需菌种分为：细菌类如短杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌等；酵母菌如啤酒酵母、酒精酵母、汉逊酵母和假丝酵母等；霉菌如黄曲霉、红曲霉、青霉菌和赤霉菌等；放线菌如多种抗生素，链、庆大等。;;1.微生物发酵过程是一种经典的化工过程。

2.微生物发酵过程是一种经典的代谢控制发酵。

3.微生物发酵工业又是一种有别于化工过程的一种工业。;;;微生物发酵重要有如下几种特性：

（1）反应条件温和。一般由于微生物的生理特性，规定温度为30℃～40℃、pH值中性偏酸性如酵母、霉菌、放线菌的发酵和pH值中性偏碱性如细菌的发酵。

（2）无菌发酵，整个反应过程规定无菌。培养基无菌、空气无菌、补料和取样规定无菌操作、某些工程菌，其尾气也规定进行无菌处理。;;第二节工业发酵的工艺流程;找到合适的菌种是发酵工程的前提。人们最初是从自然界寻

找所需要的菌种，如谷氨酸发酵时常用菌有谷氨酸棒状杆菌

等。但这种措施得到的菌种，产量一般都比较低。20世纪40

年代，微生物学家开始用紫外线、激光、化学诱变剂等处理

菌种，使菌种产生突变，以筛选出符合规定的优良菌种。随

着细胞工程、基因工程等技术的日益成熟，科学家开始构建

工程细胞或工程菌，用它们进行发酵，甚至能生产出一般微

生物所不能生产的产品。;菌种选育的必要性和重要性;;选育措施;;;（二）诱变和筛选

初步筛选是关键环节

A.自身耐药突变株：耐受自身分泌的抗生素，提高产量

B.构造类似物或前体类似物的耐受突变株：解除反馈克制;;;a.准性生殖（parasexualreproduction）：是指真菌中不通过有性生殖的基因重组过程。

b.接合（conjugation）：在细菌和放线菌中，接合是最常见的杂交方式。二亲株的细胞在固体培养基上混合培养时，一亲株细胞的基因组片段进入另一亲株的细胞，发生部分染色体的转移或遗传信息的互换，形成部分合子，通过二次互换形成单倍重组体。;;二、发酵的基本过程;;菌种;种子制备;发酵;;;发酵结束后，要对发酵液或生物细胞进行分离和提取精制，将发酵产物制成合乎规定的产品。对发酵产品的规定不一样，分离提纯的措施也对应有些区别。运用发酵工程生产的产品有菌种代谢产物和菌种自身（如酵母菌和细菌）两大类，假如产品是菌种，分离措施一般是通过过滤、沉淀从培养液中分离出；假如产品是代谢产物，则采用蒸馏、萃取、离子互换等措施提取。分离提纯后的产品，还要通过质量检查合格后，才能成为正式产品。;发酵方式;;3、持续发酵：恒化器（基质恒）、恒浊器（菌体密度恒），持续进料出料平衡，保持恒定的发酵液密度。易实现自动化生产，如啤酒，乙醇的发酵。

长处：操作稳定；利于机械、自动化；提高设备的运用率；减少灭菌次数；

易于过程优化。

缺陷：易染菌；微生物易变异；对产品类型的