如题所述
微物制药技术
工业微物技术持续发展重要支撑解决资源危机、态环境危机改造传统产业根本技术依托工业微物发展使现代物技术渗透包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所工业领域并扮演着重要角色欧美等已同程度制定今几十内用物程取代化程战略计划看工业微物技术未社发展程重要位
微物制药技术工业微物技术主要组部微物药物利用熟知抗素始抗素般定义：种低浓度选择抑制或影响其物机能微物产物及其衍物(曾建议植物源具同理性类物质鱼素、蒜素、黄连素等归于抗素范畴数者认传统概念抗素仍应限于微物级代谢产物)近由于基础命科发展各种新物技术应用报道微物产除抗染、抗肿瘤外其物性物质益增特异性酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂抗氧化剂等其性已超抑制某些微物命范围些物质均微物级代谢产物其物合机制、筛选研究程序及产工艺等面抗素都共同特点通称抗素显恰于少者微物产些具理性（或称药理性）级代谢产物统称微物药物微物药物产技术微物制药技术认包括五面内容：
第面 菌种获
根据资料直接向科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买；自离筛选新微物菌种
离思路 新菌种离要混杂各类微物依照产要求、菌种特性采用各种筛选快速、准确所需要菌种挑选实验室或产用菌种若慎污染杂菌必须重新进行离纯化具体离操作几面展
定案：首先要查阅资料解所需菌种培养特性
采：针性采集品
增殖：通控制养或培条件使所需菌种增殖培养数量占优势
离：利用离技术纯种
发酵性能测定：进行产性能测定些特性包括形态、培养特征、营养要求、理化特性、发酵周期、产品品种产量、耐受高温度、发酵适温度、适pH值、提取工艺等
第二面 高产菌株选育
工业产用菌株都经选育工业菌种育种运用遗传原理技术某用于特定物技术目菌株进行位改造通改造使现存优良性状强化或除良性质或增加新性状
工业菌种育种：诱变、基转移、基重组
育种程包括列3步骤： (1)影响菌种力前提益基型引入(2)希望基型选(3)改良菌种评价(包括实验规模工业产规模)
选择育种需综合考虑素(1)待改良性状本质及与发酵工艺关系(例批或者连续发酵试验)；(2)特定菌种遗传物化面认识明程度；(3)经济费用特定菌种基本性状及其工艺知晓甚少则半采用随机诱变、筛选及选育等技术；其遗传及物化面性状已较深认识则选择基重组等手段进行定向育种
工业菌种具体改良思路：(1)解除或绕代谢途径限速步骤（通增加特定基拷贝数或增加相应基表达能力提高限速酶含量；代谢途径引伸新代谢步骤由提供旁路代谢途径） (2)增加前体物浓度 (3)改变代谢途径减少用副产品及提高菌种高浓度潜毒性底物、前体或产品耐受力(4)抑制或消除产品解酶 (5)改进菌种外泌产品能力(6)消除代谢产品反馈抑制诱导代谢产品结构类似物抗性
第三部 菌种保藏技术
转接培养或斜面传代保藏；
超低温或液氮冷冻保藏；
土壤或陶瓷珠等载体干燥保藏
第四部 发酵工艺条件确定
微物营养源
能源自养菌：光；氢硫胺；亚硝酸盐亚铁盐异养菌：碳水化合物等机物石油气石油化工产品醋酸
碳源碳酸气；淀粉水解糖糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液等石油、构石蜡气醋酸、甲醇、乙醇等石油化工产品
氮源豆饼或蚕蛹水解液味精废液玉米浆酒糟水等机氮尿素硫酸铵氨水硝酸盐等机氮气态氮
机盐磷酸盐钾盐镁盐钙盐等其矿盐铁、锰、钴等微量元素等
特殊硫胺素、物素、氨基苯甲酸、肌醇等
培养基确定
（1）首先必须做调查研究工作解菌种源、习惯、理化特性般营养要求工业产主要应用细菌、放线菌、酵母菌霉菌四类微物营养要求既共性各自特性应根据同类型微物理特性考虑培养基组
（2）其产菌种培养条件物合代谢途径代谢产物化性质、结构、般提取产品质量要求等需要所解便选择培养基做数
（3）先选择种较化合培养基做基础始先做些摇瓶实验;进步做型发酵罐培养摸索菌种各种主要碳源氮源利用情况产代谢产物能力注意培养程pH变化观察适合于菌种繁殖适合于代谢产物形两种同pH断调整配比适应述各种情况
（4）注意每限变条件初步结先确定培养基配比
其再确定各种重要金属非金属离发酵影响即各种机元素营养要求试验其高、低适用量合培养基定结再做复合培养基试验试验各种发酵条件培养基关系培养基内pH由添加碳酸钙调节其硝酸钠、硫酸铵用调节
（5）些发酵产物抗素等除配制培养基外要通间补料面碳及氮代谢予适控制面间歇添加各种养料前体类物质引导发酵走向合产物途径
(6)根据经济效益选择培并基原料
考虑经济节约尽量少用或用主粮努力节约用粮或其原料代粮糖类主要碳源碳源代用品主要寻找植物淀粉、纤维水解物废糖蜜代替淀粉、糊精葡萄糖工业葡萄糖代替食用葡萄糖；石油作碳源微物发酵产粮食碳源发酵产品机氮源节约代替主要减少或代替黄豆饼粉、花饼粉、食用蛋白胨酵母粉等含丰富蛋白质原料目标代用原料棉籽饼粉、玉米浆、蚕蛹粉、杂鱼粉、黄浆水或麸汁、饲料酵母、石油酵母、骨胶、菌体、酒糟及各种食品工业脚料等些代用品蛋白质含量丰富价格低廉便于取材便运输
培养工艺确定：
培养条件：温度、pH值、氧、种龄、接种量、温度
工业微物培养静置培养通气培养两类型
静置培养即培养基盛于发酵容器接种通空气进行发酵称厌氧性发酵通气培养产菌种需氧菌兼性需氧菌居环境必须供给空气维持定溶解氧水平使菌体迅速发酵称气性发酵
静置通气培养两类液体培养固体培养两类型其每类型表面培养与深层培养
关于液体深层培养：
用液体深层发酵罐罐底部通气送入空气由搅拌桨叶散微气泡促进氧溶解种由罐底部通气搅拌培养相于由气液界面靠自扩散使氧溶解表面培养讲称深层培养特点容易按照产菌种于代谢营养要求及同理期通气、搅拌、温度、与培养基氢离浓度等条件选择佳培养条件
深层培养基本操作3控制点
①灭菌：发酵工业要求纯培养发酵始前必须培养基进行加热灭菌所发酵罐具蒸汽夹套便培养基发酵罐进行加热灭菌或者培养基由连续加热灭菌器灭菌并连续输送于发酵罐内②温度控制：培养基灭菌冷却至培养温度进行发酵由于随着微物增殖发酵发热、搅拌产热等所维持温度恒定须夹套冷却水循环流 ③通气、搅拌：空气进入发酵罐前先经空气滤器除杂菌制菌空气由罐底部进再通搅拌空气散微气泡延气泡滞留间罐内装挡板产涡流搅拌目除溶解氧外使培养液微物均匀散发酵罐内促进热传递及调节pH使加入酸碱均匀散等
第五部 发酵产物离提取
提取：
滤
离与沉降
细胞破碎
萃取
吸附与离交换
色谱离
沉析（盐析、机溶剂沉析、等电点等）
膜离
结晶
干燥
离提取程几注意问题：
水质
热源除（石棉板吸滤、性碳吸附、离交换柱）
溶剂收
废物处理
物安全性
工业微物技术持续发展重要支撑解决资源危机、态环境危机改造传统产业根本技术依托工业微物发展使现代物技术渗透包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所工业领域并扮演着重要角色欧美等已同程度制定今几十内用物程取代化程战略计划看工业微物技术未社发展程重要位
微物制药技术工业微物技术主要组部微物药物利用熟知抗素始抗素般定义：种低浓度选择抑制或影响其物机能微物产物及其衍物(曾建议植物源具同理性类物质鱼素、蒜素、黄连素等归于抗素范畴数者认传统概念抗素仍应限于微物级代谢产物)近由于基础命科发展各种新物技术应用报道微物产除抗染、抗肿瘤外其物性物质益增特异性酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂抗氧化剂等其性已超抑制某些微物命范围些物质均微物级代谢产物其物合机制、筛选研究程序及产工艺等面抗素都共同特点通称抗素显恰于少者微物产些具理性（或称药理性）级代谢产物统称微物药物微物药物产技术微物制药技术认包括五面内容：
第面 菌种获
根据资料直接向科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买；自离筛选新微物菌种
离思路 新菌种离要混杂各类微物依照产要求、菌种特性采用各种筛选快速、准确所需要菌种挑选实验室或产用菌种若慎污染杂菌必须重新进行离纯化具体离操作几面展
定案：首先要查阅资料解所需菌种培养特性
采：针性采集品
增殖：通控制养或培条件使所需菌种增殖培养数量占优势
离：利用离技术纯种
发酵性能测定：进行产性能测定些特性包括形态、培养特征、营养要求、理化特性、发酵周期、产品品种产量、耐受高温度、发酵适温度、适pH值、提取工艺等
第二面 高产菌株选育
工业产用菌株都经选育工业菌种育种运用遗传原理技术某用于特定物技术目菌株进行位改造通改造使现存优良性状强化或除良性质或增加新性状
工业菌种育种：诱变、基转移、基重组
育种程包括列3步骤： (1)影响菌种力前提益基型引入(2)希望基型选(3)改良菌种评价(包括实验规模工业产规模)
选择育种需综合考虑素(1)待改良性状本质及与发酵工艺关系(例批或者连续发酵试验)；(2)特定菌种遗传物化面认识明程度；(3)经济费用特定菌种基本性状及其工艺知晓甚少则半采用随机诱变、筛选及选育等技术；其遗传及物化面性状已较深认识则选择基重组等手段进行定向育种
工业菌种具体改良思路：(1)解除或绕代谢途径限速步骤（通增加特定基拷贝数或增加相应基表达能力提高限速酶含量；代谢途径引伸新代谢步骤由提供旁路代谢途径） (2)增加前体物浓度 (3)改变代谢途径减少用副产品及提高菌种高浓度潜毒性底物、前体或产品耐受力(4)抑制或消除产品解酶 (5)改进菌种外泌产品能力(6)消除代谢产品反馈抑制诱导代谢产品结构类似物抗性
第三部 菌种保藏技术
转接培养或斜面传代保藏；
超低温或液氮冷冻保藏；
土壤或陶瓷珠等载体干燥保藏
第四部 发酵工艺条件确定
微物营养源
能源自养菌：光；氢硫胺；亚硝酸盐亚铁盐异养菌：碳水化合物等机物石油气石油化工产品醋酸
碳源碳酸气；淀粉水解糖糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液等石油、构石蜡气醋酸、甲醇、乙醇等石油化工产品
氮源豆饼或蚕蛹水解液味精废液玉米浆酒糟水等机氮尿素硫酸铵氨水硝酸盐等机氮气态氮
机盐磷酸盐钾盐镁盐钙盐等其矿盐铁、锰、钴等微量元素等
特殊硫胺素、物素、氨基苯甲酸、肌醇等
培养基确定
（1）首先必须做调查研究工作解菌种源、习惯、理化特性般营养要求工业产主要应用细菌、放线菌、酵母菌霉菌四类微物营养要求既共性各自特性应根据同类型微物理特性考虑培养基组
（2）其产菌种培养条件物合代谢途径代谢产物化性质、结构、般提取产品质量要求等需要所解便选择培养基做数
（3）先选择种较化合培养基做基础始先做些摇瓶实验;进步做型发酵罐培养摸索菌种各种主要碳源氮源利用情况产代谢产物能力注意培养程pH变化观察适合于菌种繁殖适合于代谢产物形两种同pH断调整配比适应述各种情况
（4）注意每限变条件初步结先确定培养基配比
其再确定各种重要金属非金属离发酵影响即各种机元素营养要求试验其高、低适用量合培养基定结再做复合培养基试验试验各种发酵条件培养基关系培养基内pH由添加碳酸钙调节其硝酸钠、硫酸铵用调节
（5）些发酵产物抗素等除配制培养基外要通间补料面碳及氮代谢予适控制面间歇添加各种养料前体类物质引导发酵走向合产物途径
(6)根据经济效益选择培并基原料
考虑经济节约尽量少用或用主粮努力节约用粮或其原料代粮糖类主要碳源碳源代用品主要寻找植物淀粉、纤维水解物废糖蜜代替淀粉、糊精葡萄糖工业葡萄糖代替食用葡萄糖；石油作碳源微物发酵产粮食碳源发酵产品机氮源节约代替主要减少或代替黄豆饼粉、花饼粉、食用蛋白胨酵母粉等含丰富蛋白质原料目标代用原料棉籽饼粉、玉米浆、蚕蛹粉、杂鱼粉、黄浆水或麸汁、饲料酵母、石油酵母、骨胶、菌体、酒糟及各种食品工业脚料等些代用品蛋白质含量丰富价格低廉便于取材便运输
培养工艺确定：
培养条件：温度、pH值、氧、种龄、接种量、温度
工业微物培养静置培养通气培养两类型
静置培养即培养基盛于发酵容器接种通空气进行发酵称厌氧性发酵通气培养产菌种需氧菌兼性需氧菌居环境必须供给空气维持定溶解氧水平使菌体迅速发酵称气性发酵
静置通气培养两类液体培养固体培养两类型其每类型表面培养与深层培养
关于液体深层培养：
用液体深层发酵罐罐底部通气送入空气由搅拌桨叶散微气泡促进氧溶解种由罐底部通气搅拌培养相于由气液界面靠自扩散使氧溶解表面培养讲称深层培养特点容易按照产菌种于代谢营养要求及同理期通气、搅拌、温度、与培养基氢离浓度等条件选择佳培养条件
深层培养基本操作3控制点
①灭菌：发酵工业要求纯培养发酵始前必须培养基进行加热灭菌所发酵罐具蒸汽夹套便培养基发酵罐进行加热灭菌或者培养基由连续加热灭菌器灭菌并连续输送于发酵罐内②温度控制：培养基灭菌冷却至培养温度进行发酵由于随着微物增殖发酵发热、搅拌产热等所维持温度恒定须夹套冷却水循环流 ③通气、搅拌：空气进入发酵罐前先经空气滤器除杂菌制菌空气由罐底部进再通搅拌空气散微气泡延气泡滞留间罐内装挡板产涡流搅拌目除溶解氧外使培养液微物均匀散发酵罐内促进热传递及调节pH使加入酸碱均匀散等
第五部 发酵产物离提取
提取：
滤
离与沉降
细胞破碎
萃取
吸附与离交换
色谱离
沉析（盐析、机溶剂沉析、等电点等）
膜离
结晶
干燥
离提取程几注意问题：
水质
热源除（石棉板吸滤、性碳吸附、离交换柱）
溶剂收
废物处理
物安全性
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