发酵设备及消毒灭菌

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1、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辅助设备无菌空气系统无菌空气的要求灭菌系统、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、抑制剂培养基的类型按组成按状态按用途培养基灭菌空罐灭菌实罐灭菌连续

2、灭菌：高温短时第四节发酵工程制药的过程与控制种子的扩大培养微生物发酵方式分批发酵补料分批发酵半连续发酵连续发酵发酵过程中的中间分析项目产物产量pH糖氨基氮菌丝形态发酵过程的影响因素及控制菌体浓度营养物质温度pH溶氧泡沫染菌发酵终点的判断菌体浓度在适合的生长速率下，发酵产物的产率与菌体浓度成正比关系。特别是初级代谢产物。菌体浓度过低，产物产率下降。菌体浓度过高，产生其他影响。措施：调节培养基中的营养物质的浓度。营养物质碳源氮源磷酸盐：生长亚适量浓度补料：半饥饿状态温度考虑菌种及生长阶段综合考虑其他培养条件考虑菌种生长

3、情况发酵热pH补加酸或碱和补料的方式溶氧和CO2溶氧异常下降溶氧异常上升措施泡沫负面影响措施染菌发酵前期染菌发酵后期染菌发酵终点的判断提高产物的产量和经济效益降低生产成本主要指标与中间分析项目雷同第五节发酵工业中的代谢调控代谢调控运用人为的方法对微生物的代谢调节系统进行遗传改造和条件的控制，在保证微生物适当生长的条件下，建立新的代谢方式，以期按照人们的意志有目的地过量积累所需的代谢产物，提高生产效率。www.themegallery.com初级代谢能使营养物质转变成机体的结构物质和对机体具有生理活性作用的物质，或是

4、为机体生长提供能量的一类代谢。www.themegallery.com次级代谢存在于某些生物中（如某些植物和微生物），并在一定的生长期内出现的一类代谢。在抵御恶劣环境、伪装躲避、清除自身毒素和排泄物时很重要。www.themegallery.com微生物初级代谢与次级代谢的关系多糖、蛋白质、脂肪、无机盐初级代谢中间产物（单糖、氨基酸、核苷酸、脂肪酸）蛋白质、核酸、粘多糖、脂多糖等生物大分子分解合成分解代谢生物合成生长抗生素、生物碱、色素、毒素等次级代谢产物www.themegallery.com代谢产物合成的调控初级

5、代谢对次级代谢的调节碳代谢物的调节氮代谢物的调节磷酸盐的调节ATP的调节诱导物调节末端产物的反馈调节细胞膜通透性调节其他：金属离子、溶解氧等的调节www.themegallery.com初级代谢对次级代谢的调节次级代谢产物以初级代谢产物为母体衍生而来。次级代谢产物合成反应的酶由初级代谢途径的酶演化而来。因此，初级代谢终产物的过量往往会抑制次级代谢产物的合成。www.themegallery.com碳代谢物的调节葡萄糖效应解除方法变更速效碳源和迟效碳源的配比；流加葡萄糖。www.themegallery.com氮代谢物

6、的调节分解代谢物阻遏效应解除方法变更速效氮源和迟效氮源的配比；流加无机氮。www.themegallery.com磷酸盐的调节磷酸盐效应：类似于葡萄糖效应机制：促进初级代谢、抑制次级代谢抑制次级代谢产物前体的形成阻遏某些关键酶的合成抑制某些关键酶的活性增加菌体能荷状态www.themegallery.comATP的调节直接影响次级代谢产物合成和糖代谢中某些酶的活性。如四环素的合成。www.themegallery.com诱导物调节某些参与次级代谢产物合成的酶为诱导酶。需有诱导物存在，诱导酶才能形成。如甲硫氨酸诱导头孢

7、菌素C。www.themegallery.com末端产物的反馈调节末端产物抑制合成途径中的第一个酶的活性，从而降低产物合成代谢的能力。原位产物分离偶联技术（insituproductremoval，ISPR）www.themegallery.com细胞膜通透性调节利于代谢产物分泌到胞外，减少胞内浓度，从而避免末端产物的反馈调节。如：谷氨酸的生产，采取控制生物素浓度、添加青霉素、添加吐温80等表面活性剂、选育油酸缺陷型菌株等方法。www.themegallery.com抗生素的发酵生产抗生素的定义生物在其生产活动过程中

8、所产生，并能在低微浓度下有选择性地抑制或杀灭其他微生物或肿瘤细胞的有机物。www.themegallery.com发展历史1929年，英国弗莱明发现青霉素。二战期间，大规模发酵生产，世界上最早用于临床的抗生素。20世纪60-70年代，利用生物合成和半合成方法研制抗生素衍生物。20世纪80年代至今，根据作用机理理性筛选阶段，包括耐药筛选模型等。w