生物發(fā)酵培養(yǎng)技術(shù)

1、會(huì)計(jì)學(xué)1生物發(fā)酵培養(yǎng)技術(shù)生物發(fā)酵培養(yǎng)技術(shù)一：最常用的工業(yè)微生物二：微生物的培養(yǎng)技術(shù)三：細(xì)胞濃度的測(cè)量四：微生物發(fā)酵的工藝學(xué)原理五：工業(yè)微生物菌種的制備和改良六：發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程七：滅菌技術(shù)八：分離純化技術(shù)九：干燥技術(shù)紅霉素鏈霉菌（S.enytnreus）能產(chǎn)生紅霉素?？敲顾劓溍咕⊿.kanamycetieus）能產(chǎn)生卡那霉素金霉素鏈霉菌（S. aureofaciens）能產(chǎn)生金霉素。委內(nèi)瑞拉鏈霉菌（S.veneznelae）能產(chǎn)生氯霉素1、碳源一般為蔗糖、葡萄糖。工業(yè)用碳源為淀粉水解液、糖蜜、干薯粉、甲醇、乙醇、石油、醋酸等等材料。2、氮源主要有硫酸銨、尿素、豆餅水解液。3、無(wú)機(jī)鹽磷酸二氫鉀、

2、磷酸氫二鉀七水硫酸鎂。4、微量生長(zhǎng)因子生物素硫銨素玉米漿最常用1、細(xì)菌用培養(yǎng)基以肉湯+蛋白胨+酵母膏作為其組成物質(zhì)。2、酵母、霉菌用培養(yǎng)基-以曲汁和麥芽汁為最常用將米曲（或者麥芽汁）添加適量水，在55下糖化2小時(shí)，經(jīng)過(guò)過(guò)濾，濾液稀釋至糖度10度，備用。3、培養(yǎng)霉菌則專用蔡氏霉菌培養(yǎng)劑蔗糖20-30g、硝酸鈉3g、磷酸二氫鉀1g、氯化鉀0.5g、七水硫酸鎂0.5g、硫酸亞鐵0.01g、蒸餾水1L。4、工業(yè)用培養(yǎng)基-定量組成培養(yǎng)基配方下面分別介紹其中重要的5種方法：所用設(shè)備是在水面建造大型水泥槽水泥槽底部鋪上多孔板板上放置固體培養(yǎng)基接種之后將空氣由多孔板下部通入培養(yǎng)基內(nèi)較為先進(jìn)的方法是加拿大的BB

3、L Gas Pak 150的厭氧培養(yǎng)器采用由水發(fā)生氫氣的方法此氫氣與氧氣反應(yīng)，遂形成真空。將酵母進(jìn)行斜面培養(yǎng)移至500L的種子罐作為工業(yè)發(fā)酵的種醪移至含5ml曲汁的試管之中30培養(yǎng)24小時(shí)。移至10L的曲汁卡瓦罐中30培養(yǎng)48小時(shí)。移至500ml的巴士瓶中30培養(yǎng)48小時(shí)最后進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)測(cè)定培養(yǎng)劑的溶解氧是一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵。使用硫酸銨時(shí)，由于其殘留的硫酸根使得發(fā)酵液PH值變小必須用堿性物質(zhì)中和很多天然的碳源與氮源之中一般均含有眾多的維生素物質(zhì)配制培養(yǎng)基時(shí)一般不需另外添加4濁度法3平板計(jì)數(shù)法2顯微計(jì)數(shù)法1細(xì)胞干重法不足之處是此方法不適用于統(tǒng)計(jì)含有不溶性沉淀物的培養(yǎng)液。缺點(diǎn)是：（1）不適用于絲狀生物

4、體的計(jì)數(shù)。（2）不能區(qū)別活細(xì)胞和死細(xì)胞。（3）由于細(xì)菌太小，不適于進(jìn)行計(jì)數(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是可用于測(cè)定活細(xì)胞的濃度1、分批培養(yǎng)的定義2、分批培養(yǎng)的生長(zhǎng)過(guò)程3、分批培養(yǎng)過(guò)程中影響細(xì)胞生長(zhǎng)的因素為了提高生物反應(yīng)器在分批培養(yǎng)中的效率通常采用多級(jí)分批培養(yǎng)的辦法。即在小型生物反應(yīng)器中接入少量種子經(jīng)過(guò)分批培養(yǎng)，來(lái)獲得較大數(shù)量的細(xì)胞作為種子再轉(zhuǎn)入到大型生物反應(yīng)器中分批培養(yǎng)的設(shè)備要求較少操作也較簡(jiǎn)單工業(yè)微生物生產(chǎn)中經(jīng)常采用1、延遲期（1）種齡越長(zhǎng)，延遲期越長(zhǎng)，（2）接種量越少、延遲期越長(zhǎng)4、衰亡期營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗貽盡培養(yǎng)液中有害物質(zhì)積累太多導(dǎo)致培養(yǎng)液中的細(xì)胞開(kāi)始死亡，稱為衰亡期。3、靜止期隨著營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被逐漸消耗、細(xì)胞的生

5、長(zhǎng)速率開(kāi)始下降，最終細(xì)胞濃度不再增加，稱為靜止期。2、指數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞的倍增時(shí)間指細(xì)胞濃度增長(zhǎng)一倍所需要的時(shí)間。微生物的倍增時(shí)間一般為0.51小時(shí)。微生物細(xì)胞的最適生長(zhǎng)溫度并不等于其代謝產(chǎn)物的最佳生產(chǎn)溫度。因此在具體的生產(chǎn)過(guò)程中，培養(yǎng)的前期常常將溫度調(diào)控在有利于細(xì)胞生長(zhǎng)的區(qū)域，而在后期則常常將溫度轉(zhuǎn)到最佳的生產(chǎn)溫度，以獲得較多的產(chǎn)物發(fā)酵溫度調(diào)控技術(shù)空氣過(guò)濾片1、連續(xù)培養(yǎng)方法的優(yōu)點(diǎn)（1）細(xì)胞生長(zhǎng)速率較高。（2）連續(xù)培養(yǎng)可發(fā)使得培養(yǎng)液達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)由于補(bǔ)料，使得培養(yǎng)液的體積逐漸擴(kuò)大，到一定時(shí)間之后，再將培養(yǎng)液從反應(yīng)器中一次性放出（1）通過(guò)流加高濃度的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，培養(yǎng)罐內(nèi)的細(xì)胞濃度可以達(dá)到非常高的程度

6、這對(duì)于細(xì)胞產(chǎn)物的生產(chǎn)十分有利（3）通過(guò)補(bǔ)料，能夠解除某些營(yíng)養(yǎng)物的低濃度限制效應(yīng)提高產(chǎn)物的合成效率。（2）通過(guò)補(bǔ)料和放料的連續(xù)進(jìn)行，能夠解除某些基質(zhì)、產(chǎn)物對(duì)細(xì)胞的抑制作用（1）要考慮到生物反應(yīng)器的供氧能力（2）要考慮培養(yǎng)過(guò)程中大量代謝產(chǎn)物積累后的細(xì)胞毒性青霉素發(fā)現(xiàn)者弗萊明沙土管菌種轉(zhuǎn)移到固體瓊脂斜面培養(yǎng)基上，24培養(yǎng)5-6天，獲得芽孢芽孢懸浮于無(wú)菌水中，進(jìn)行搖瓶培養(yǎng)進(jìn)入移種瓶培養(yǎng)進(jìn)種子罐，接種量為5%-10%進(jìn)繁殖罐，28培養(yǎng)48-96小時(shí)進(jìn)入發(fā)酵罐，開(kāi)始生產(chǎn)。鼓式過(guò)濾第一次萃取器純化柱第二次萃取器第三次萃取器真空結(jié)晶釜瓷過(guò)濾器結(jié)晶洗滌釜真空干燥器（結(jié)束）程序（1）使用消沫劑，由于發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生

7、大量的CO2，會(huì)產(chǎn)生大量泡沫?？刹捎弥参镉?、豆油、合成消沫劑進(jìn)行消沫處理。（2）溫度控制在24-30、PH值控制在6. 8-7.2。（3）應(yīng)該注意控制殘?zhí)橇?、還原糖量、PH值、氨、氮、溶解氧量。（4）發(fā)酵過(guò)程中要注意通氣攪拌，所通入的空氣必須是無(wú)菌的。（5）發(fā)酵罐必須保持正壓（20-30kPa），以防罐外不潔凈的空氣流入。（6）目前國(guó)際上青霉素發(fā)酵的水平已經(jīng)達(dá)到8萬(wàn)多單位/ml，相當(dāng)于50g/L。生產(chǎn)細(xì)則2、化學(xué)法1、加熱法3、輻射法4、過(guò)濾法陶瓷過(guò)濾機(jī)不銹鋼板框壓濾機(jī)澄清型管式分離機(jī)SSC600-NG三足式沉降離心機(jī)19XKZ全自動(dòng)壓濾機(jī)LG系列離心式刮板薄膜蒸發(fā)器示意圖蒸發(fā)設(shè)備（1）連續(xù)流

8、動(dòng)膜式蒸發(fā)器，（2）長(zhǎng)管膜式蒸發(fā)器，（3）強(qiáng)制膜式蒸發(fā)器，（4）離心膜蒸發(fā)器。SFT-150超臨界萃取反應(yīng)儀利用萃取法來(lái)提取抗生素，具有質(zhì)量好、收率高、速度快的優(yōu)點(diǎn)。雙水相萃取法，目前用于進(jìn)行酶、和蛋白質(zhì)的提取工藝。NSG-630濃縮分離機(jī)ZHN系列真空濃縮罐反滲透裝置溶液中的溶質(zhì)離子擴(kuò)散到樹(shù)脂的表面溶質(zhì)離子穿透樹(shù)脂的表面擴(kuò)散到樹(shù)脂顆粒的內(nèi)部溶質(zhì)離子與樹(shù)脂離子發(fā)生交換樹(shù)脂離子穿透樹(shù)脂的表面樹(shù)脂離子擴(kuò)散到溶液之中離子交換柱AM90-1 型凝膠層析儀高速離心噴霧干燥機(jī)PG系列氣流干燥機(jī)GFG型高效沸騰干燥機(jī)HZG型直接加熱式回轉(zhuǎn)滾筒干燥機(jī)SZG系列雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)抗生素瓶洗烘灌塞生產(chǎn)聯(lián)動(dòng)線按化學(xué)

9、結(jié)構(gòu)分（1）-內(nèi)酰胺類抗生素-青霉素類、頭孢菌素類。（2）氨基糖苷類-鏈霉素、新霉素、卡那霉素、慶大霉素。（3）大環(huán)內(nèi)酯類-紅霉素、竹桃霉素、麥迪加霉素、制霉菌素。（4）四環(huán)素類-土霉素、金霉素、四環(huán)素。（5）多肽類-桿菌肽、多粘菌素B沙土管菌種轉(zhuǎn)移到固體瓊脂斜面培養(yǎng)基上，24培養(yǎng)5-6天，獲得芽孢芽孢懸浮于無(wú)菌水中，進(jìn)行搖瓶培養(yǎng)進(jìn)入移種瓶培養(yǎng)進(jìn)種子罐，接種量為5%-10%進(jìn)繁殖罐，28培養(yǎng)48-96小時(shí)進(jìn)入發(fā)酵罐，開(kāi)始生產(chǎn)。鼓式過(guò)濾第一次萃取器純化柱第二次萃取器第三次萃取器真空結(jié)晶釜瓷過(guò)濾器結(jié)晶洗滌釜真空干燥器（結(jié)束）程序（1）使用消沫劑，由于發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生大量的CO2，會(huì)產(chǎn)生大量泡沫?？刹捎弥参镉?、豆油、合成消沫劑進(jìn)行消沫處理。（2）溫度控制在24-30、PH值控制在6. 8-7.2。（3）應(yīng)該注意控制殘?zhí)橇俊⑦€原糖量、PH值、氨、氮、溶解氧量。（4）發(fā)酵過(guò)程中要注意通氣攪拌，所通入的空氣必須是無(wú)菌的。（5）