第二十五章微生物转化
微生物转化
• UM-BBD
• http://umbbd.ahc.umc.edu
第一章 微生物转化方法
• 从20世纪50年代开始，微生物学家通过有机化学、 物理学、生物化学和遗传基因学等学科的帮助， 来研究了微生物代谢产物中的化学组成以及生命 活动中酶和酶的化学反应使生物学科向分子水平 发展；同时也提供了微生物学向化学学科的渗透。 微生物学研究者应用现代的生物技术来帮助生物 化学和有机化学工作者解决一些复杂和疑难的微 生物代谢产物和化学合成的反应．创造出不少人 工合成的新化合物，推动了生物化学和有机化学 的发展。 •
• 温度也是影响转化率的一个重要因素。 • 温度升高，转化率会提高，但超过一定的 限度，会使得酶失活速率也加快，所以只 有在一个适当的温度下转化，才能达到最 佳转化率。
• 最佳温度的选择也可通过上述分析检测手 段来确定
二、底物添加方法
• 在微生物转化中，根据能否溶于水来分， 可以把底物分为两大类，即可溶于水和不 可溶于水底物。
• 能溶于水的底物添加方法中有许多是与培 养基中添加碳源的方法相类似，但是其转 化率与其添加方法有很大的影响。
• 对于能溶于水的底物来说，将其添加到水 的培养基中进行微生物转化是比较容易的， 不过要注意加底物量的多少、添加速度和 底物是否对微生物有毒性。 • 添加底物的量一般与微生物转化反应的类 型，细胞内含酶的多、少、强、弱和底物 的化学性质有关；
实验二十五 微生物群落异养演替过程的观察和检测
实验二十五 微生物群落异养演替过程的观察和检测 附录 牛乳酸败演替过程中相关菌群检索
1．乳酸细菌科
包括球状菌和杆状菌，都是革兰氏阳性细菌，大多数不运动，无芽孢。
乳酸球菌族分属检索表
1．兼性厌氧到微好氧 2 ····························································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································································· 专性厌氧菌消化链球菌属（Peptostreptococcus ）
25章--初中生物讲义
1.发酵技术在生活中的应用
2.发酵食品与所用菌种的对应
3.转基因技术的过程和应用
4.克隆技术的过程和应用
发酵技术
1.身边的发酵技术
(1)发酵食品：
①酸奶：利用_乳酸菌__，需要_温度适宜__、_没有氧气_的条件。
②米酒：在30 ℃左右条件下，_曲霉__和_毛霉_把淀粉转化为葡萄糖；在_没有氧气_条件下，酵母菌__经过代谢把葡萄糖转化成酒精。
(2)沼气发酵：
①定义：在_无氧_条件下，利用微生物将_有机物__制成沼气的过程。
②微生物：厌氧微生物，如_产甲烷细菌__。
2.工业化的发酵产品
(1)抗生素：青霉素、链霉素__、金霉素、_新霉素__。
(2)氨基酸：20世纪50年代，开始用_微生物发酵法__生产氨基酸。
(3)甜味剂：阿斯巴甜是一种新型甜味剂，由通过微生物发酵获得的两种_氨基酸__组成。
(4)食用有机酸：主要有柠檬酸、_醋酸__、_乳酸__、葡萄糖酸、苹果酸等，通过_微生物_发酵制成。柠檬酸是以糖浆为原料，通过_黑曲霉__发酵而生产的。
(5)酶制剂:早期从动物内脏或植物的茎、叶、果中提取，近年来，主要利用_微生物发酵获得。
【名师点睛】酸奶和泡菜的制作都需密封：酸奶和泡菜都利用了乳酸菌发酵，乳酸菌发酵需要适宜的
温度和无氧的环境，所以做酸奶和泡菜时都应加盖密封。
现代生物技术
1.转基因技术
(1)定义：把一个生物体的__基因__转移到另一个生物体_DNA_中的生物技术。它是现代生物技术的核心。
(2)应用：
①制药：使_动物__、_植物__甚至_微生物__成为制造药物的“微型工厂”。
②遗传病诊治：有的遗传病可进行基因诊断，如_苯丙酮尿症_。基因诊断能及早准确诊断，从而预防
《生物转化》课件
生物转化的途径与类型
1
生物转化涉及多种途径和类型，如糖代谢、脂肪 代谢、蛋白质代谢等，这些途径和类型在生物体 内相互联系、相互协调。
2
生物转化的途径和类型可以根据不同的分类标准 进行划分，如根据反应类型、底物性质、酶的来 源等。
3
生物转化的途径和类型具有高度的灵活性和可塑 性，能够适应不同的生理需求和环境变化，促进 生物体的生存和繁衍。
03
生物转化的技术与方法
微生物转化技术
微生物转化技术的定义
01
微生物转化技术是指利用微生物细胞或酶作为催化剂，将底物
转化为目标产物的技术。
微生物转化技术的应用
02
在制药、化工、农业等领域广泛应用，可用于生产抗生素、生
物农药、生物燃料等。
微生物转化技术的优势
03
具有反应条件温和、选择性高、环保等优点，是绿色化学的重
具有操作简便、周期短、可实现大规模生产等优点。
动物细胞培养转化技术
动物细胞培养转化技术的定义
动物细胞培养转化技术是指通过动物细胞培养技术，将外源基因导 入动物细胞中，实现动物的遗传改良和基因工程育种。
动物细胞培养转化技术的应用
在医学、生物工程、农业等领域广泛应用，可用于生产疫苗、单克 隆抗体、生长激素等生物制品。
生物转化的化学机制
生物转化涉及多种化学反应机制，如氧化、还原、水解、加成等，这些反应在酶的作用下得以高效进 行。
微生物转化
微生物转化
微生物转化，又称菌素变异，是一个复杂的遗传学过程，用于改变某一微生物的遗传特征，包括遗传变异、表型变异和发育变异等。在一些特定的情况下，它可以改变生物的一些基本特性。1996年，通过微生物转化，美国哈佛大学的基因科学家甘葛尔和他的团队利用细菌和真核细胞的基因重组技术，首次创造出了基因重组菌素。
微生物转化的基本原理是以某一特定的DNA序列为起点，运用化学、物理和/或生物学手段将另一DNA序列转化（改变）后再植入目标菌种，从而改变菌种的遗传特征。如此，通过基因重组，可以使某个特定的微生物具有某种新的或非常特殊的性质，而且更加适应于环境的需求。此外，它也可以将许多有用的基因植入微生物中，以获得新的功能，如抗菌性、催乳或抑制酶活性等。
微生物转化有助于改进相关领域的经典科研技术开发，它为微生物的基因工程和制药产业提供了新的思路。例如，微生物转化可以用于产生新的药物，制作蛋白质和生物反应器等。此外，微生物转化也可以应用在自然资源保护等领域，让受污染的环境得到净化，让植物和动物得到保护。
通过微生物转化，科学家可以以更加可控的方式改变和改善生物的基因特性，这样可以更好地控制和应用复杂的遗传学过程，更好地满足社会的需求。
近年来，由于生物技术的快速发展，微生物转化技术也日益成熟，已经开始被应用于实际生产中，从而发挥出巨大的用武之地，得到了
广泛的应用。例如，为了提高食物的营养价值，微生物转化可以应用在食品加工中；为了提高蔬菜的产量和质量，微生物转化也可以应用于植物生物学中；为了提高动物的生活质量，微生物转化也可以应用在动物学研究中；为了改进环境条件，微生物转化也可以应用在环境保护领域等。
08 微生物转化
O HN O O
脂肪酶PS-30 290C,pH7.0
O HN O O
1. KOH,THF/H2O 2. Ethyl Vinyl ether 3. MeLi 4. Benzoyl choride
O O N O
(1)
HO
氮杂环丁酮衍生物
O
(2)
AcO O OSiEt3
(3)
OEt
OH
1. Et3SiCl/pyridine
OH
HO
H O OAc O
O
2. CH3COCl/pyridine
OH
HO
H O OAc O
O
(4)
(5)
AcO O O OSiEt3
10-脱乙酰浆果赤霉素Ⅲ
AcO
O
OH
O N O + OH
1. DMAP/pyridine
O
NH
O O HO O H O OAc O
欧美为化学合成法，需要进一步拆分 利用生物转化法生产麻黄碱有许多优势 丙酮酸脱羧酶广泛存在于酵母细胞中
采用酵母细胞生物催化 法可将丙酮酸与苯甲醛 缩舍形成L-苯基乙酰基 甲醇
再经甲胺还原胺化即可 得L-麻黄碱。其苄位羟 基经乙酰化和羟基取代 可以产生构型转化得到 (1S,2S)-2-甲氨基-1-苯 基丙醇，即D-麻黄碱。
微生物细胞转化的基本过程
微生物细胞转化是指受体细胞从外界直接吸收来自供体细胞的DNA片段，并与其染色体同源片段进行遗传物质的交换，从而使受体细胞获得新的遗传特性的过程。转化过程主要包括以下几个步骤：
1. 制备培养系统：准备适合微生物生长和转化的培养基。
2. 加入底物：将需要转化的物质加入到培养基中。
3. 加入效应物：根据需要，加入适当的效应物来促进转化反应。
4. 保温反应：保持适当的温度和时间，让转化反应进行。
5. 监测反应过程：通过适当的方法监测转化反应的进度和效果。
6. 终止反应：当转化反应达到预期效果后，停止反应。
7. 产物分离：将转化生成的产物从培养基中分离出来。
微生物细胞转化是一个复杂的过程，需要根据具体情况进行适当的调整和优化。在进行转化实验时，需要严格控制实验条件，以确保转化的成功率和产物的质量。
名词解释微生物的转化
名词解释微生物的转化
微生物的转化是指微生物在不同环境条件下发生一系列物质和能量的转变过程。微生物是一类极小的生物体，由细菌、真菌、病毒、藻类等多种微生物组成。它们广泛存在于水土空气以及人体内外，对生物圈的循环和能量转化具有重要影响。
在自然界中，微生物的转化发挥着至关重要的作用。首先，微生物参与了有机
物的分解和循环过程。例如，腐生菌具有分解有机质的能力，使得有机物能够被转化为无机物，从而供给其他生物的生长和发育。此外，微生物还参与了氮、磷、硫等元素的转化过程，使这些元素能够在生态系统内得到循环利用。微生物转化的过程，促进了生物圈中能量和物质的不断流动，维持了地球生态系统的平衡。
其次，微生物的转化也在农业和工业生产中发挥着重要作用。在农业生产中，
利用微生物的转化过程可以改良土壤和提高农作物产量。例如，红固氮菌能够将空气中的氮气转化成植物可利用的氨态氮，为农作物提供充足的氮源。此外，微生物还能分解有机肥料和农药残留物，减少对环境的污染。在工业生产中，利用微生物的转化过程可以合成各种有用的化合物。例如，工业生产中的酶制剂、抗生素和酒精等都是通过微生物的转化合成的。
微生物的转化还具有传染病防治和环境保护方面的意义。微生物是许多传染病
的病原体，通过研究微生物的转化过程，可以更好地理解病原微生物的传播途径和感染机制，从而针对性地制定防治措施。例如，研究病毒的转化机制可以帮助我们防治病毒性感冒和艾滋病等传染病。此外，微生物的转化还能帮助降解污染物，净化环境。例如，一些菌种具有对重金属、石油类污染物等的降解能力，可以用于污染土壤和水体的修复。
25章 - -初中生物讲义
1.发酵技术在生活中的应用
2.发酵食品与所用菌种的对应
3.转基因技术的过程和应用
4.克隆技术的过程和应用
发酵技术
1.身边的发酵技术
(1)发酵食品：
①酸奶：利用_乳酸菌__，需要_温度适宜__、_没有氧气_的条件。
②米酒：在30 ℃左右条件下，_曲霉__和_毛霉_把淀粉转化为葡萄糖；在_没有氧气_条件下，酵母菌__经过代谢把葡萄糖转化成酒精。
(2)沼气发酵：
①定义：在_无氧_条件下，利用微生物将_有机物__制成沼气的过程。
②微生物：厌氧微生物，如_产甲烷细菌__。
2.工业化的发酵产品
(1)抗生素：青霉素、链霉素__、金霉素、_新霉素__。
(2)氨基酸：20世纪50年代，开始用_微生物发酵法__生产氨基酸。
(3)甜味剂：阿斯巴甜是一种新型甜味剂，由通过微生物发酵获得的两种_氨基酸__组成。
(4)食用有机酸：主要有柠檬酸、_醋酸__、_乳酸__、葡萄糖酸、苹果酸等，通过_微生物_发酵制成。柠檬酸是以糖浆为原料，通过_黑曲霉__发酵而生产的。
(5)酶制剂:早期从动物内脏或植物的茎、叶、果中提取，近年来，主要利用_微生物发酵获得。
【名师点睛】酸奶和泡菜的制作都需密封：酸奶和泡菜都利用了乳酸菌发酵，乳酸菌发酵需要适宜的温度和无氧的环境，所以做酸奶和泡菜时都应加盖密封。
现代生物技术
1.转基因技术
(1)定义：把一个生物体的__基因__转移到另一个生物体_DNA_中的生物技术。它是现代生物技术的核心。
(2)应用：
①制药：使_动物__、_植物__甚至_微生物__成为制造药物的“微型工厂”。
②遗传病诊治：有的遗传病可进行基因诊断，如_苯丙酮尿症_。基因诊断能及早准确诊断，从而预防或及时治疗遗传病。
微生物生物转化38页PPT
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
八年级生物第25章生物技术第1节
6、煮开的牛奶为什么要冷却后，才可加入奶？
高温能杀死乳酸菌或减弱乳酸菌的活力。
7、乳酸菌制酸奶过程中的主要作用是么？为什 么酸奶的口味和牛奶不同？
使牛奶中的营养物质产生出乳酸。 酸奶中含有乳酸。
8、你认为制作酸奶的过程可分为哪骤？
①原料和器具的消毒；②微生物的接种；③微 生物的发酵。
思考：
制作酸奶以及其它发酵食 品时为什么都要求在适宜的 温度条件下行？
北师大版八年级生物（下）第九单元
第25章
生物技术
第一节
发酵技术
遵义市忠庄中学 吴永洪
阅读P107 1．什么是生物技术？主要应用于哪 些方面？
是人们利用微生物、动植物体对物 质原料进行加工，以提供产品来为社会 服务的技术。广泛应用于医药卫生、轻 工、食品，工业等领域。
生物技术包括传统的生物技术 （发酵技术）和现代生物技术。
品尝一杯自制的酸奶 思考：为什么将牛奶制成酸奶
材料器具
带密封盖的瓶子、酸奶 一瓶、鲜牛奶两包、汤勺 一个。
酸奶制作步骤
将容器消毒 20-30度培养一、两天
牛奶加入糖煮开
摇均匀加盖 保温杯加盖8-10小 时
冷却
加入酸奶
认真学习p108-p109
5、为什么要将牛奶煮开？
杀死牛奶中可能存在的微生物。
一、身边的发酵技术
面包、豆腐乳、甜面酱、 醋、酸奶、米酒(甜酒)、酸 菜、泡菜、味精……
细菌转化
1．从微生物学角度
（1）肺炎双球菌的结构肺炎双球菌是一种细菌，属原核生物。由于核区中的DNA分子不与蛋白质结合，因此，用它作实验材料易于单独观察DNA在遗传中的作用。
（2）何为荚膜？其作用怎样？
荚膜是细菌细胞壁外围绕一层较厚的粘性、胶冻样物质。其化学成分随细菌种类不同而有差异，多数细菌的荚膜成分为多糖，如肺炎双球菌。荚膜的形成受遗传物质（基因）控制。
荚膜与细菌的致病性有关，同时荚膜还能储留水分能抗干燥，对保护细菌有作用。荚膜本身无毒性，但在机体内保护细菌抵抗吞噬细胞的吞噬及消化，并能抑制体内杀菌物质（如溶菌酶）的杀菌作用，使细菌易在体内大量繁殖致病。细菌若失去荚膜，致病力也随之减弱或消失。
（3）何为菌落？菌落是单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，形成的一种肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群。每种细菌在一定条件下所形成的菌落，可以作为菌种鉴定的重要依据。
2．从分类学角度
肺炎双球菌有两种类型：一种是R型细菌，无多糖类的荚膜，是无毒性的；另一种是S型细菌，具有多糖类的荚膜，是有毒性的。R型实际上是S型肺炎双球菌的突变类型，二者属于同一个物种。
3．从免疫学角度
（1）为何S型细菌会致病，而R型细菌不能致病？
当细菌进入人或动物体后，由于免疫效应，都要被吞噬细胞吞噬消化，加以消灭。由于S型细菌有荚膜，进入吞噬细胞后，受荚膜的保护，能抵抗吞噬细胞的吞噬和消化，从而能迅速增殖、扩散，引起机体发生疾病。而R型细菌无荚膜，则能被吞噬细胞吞噬、消化，所以不能使机体患病。
（2）同是一种S型的肺炎双球菌，为何使人患肺炎，而小鼠患白血病？
广东省梅州市梅江区实验中学八年级生物下册《第二十五
什么是发酵技术
• 发酵技术是指人们利用微生物的发酵作 用，运用一些技术手段控制发酵过程， 大规模生产发酵产品的技术。
酸奶
• 它是以新鲜的牛奶为原料，经乳酸 菌发酵后，再冷却灌装的一种牛奶 制品。
• 酸奶不但保留了牛奶的所有优点， 而且某些方面经加工过程还扬长避 短，成为更加适合于人类的营养保 健品。
的机质、腐殖酸、粗蛋白、氮、磷、钾和多种微量元素等，是 一种优质有机肥和养殖饵料。
工业化的发酵产品
• 抗生素 • 氨基ຫໍສະໝຸດ Baidu • 甜味剂 • 食用有机酸 • 酶制剂
课后作业
• 调查发酵技术产品在生活中的应用 • 4人一组，汇总调查结果 • 参考课本P118-119
酸。
发酵食品的隐患
• 首先在于发酵工艺本身。在发酵过程中，总会有一些“副 产品”伴随产生，如酿酒，会有甲醇和高级醇产生。
• 另一方面则是由生产者的直接造假导致的比如酱油的生产。 • 传统发酵食品多为小作坊式的生产，容易因工艺不稳定而
无法保证食品安全。
沼气发酵
• 沼气发酵又叫厌氧消化，是指利用人畜粪便、秸 秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌 氧（没有氧气）条件下，被种类繁多的沼气发酵 微生物分解转化，最终产生沼气的过程。
• 20世纪60年代，酶制剂产业出现。酶工程生产氨 基酸、抗生素等。
• 20世纪70年代，科学家发明了体外DNA重组技术。 以基因工程为核心，带动了现代发酵工业，酶工 程，细胞工程的发展。
北师大版八年级下生物(春使用)《第二十五章第一节发酵技术》课件3
挽救了无数人的生命。
1953年，沃森、克里克提出DNA双螺旋结构模型
20世纪50年代，利用微生物发酵生产氨基酸，实现工 业化
20世纪60年代，酶制剂产业出现。酶工程生产氨基酸、 抗生素等。
6．晒制：开春后，将半成品豆豉料取出，摊开、压薄， 置于阳光下曝晒7～10天，再用木杵捣烂，拌和，最后捏团 （每团0.5～1公斤）在阳光下晾晒几日即为成品。用食品袋 密封包装，一般可贮藏1～2年不会变质。
中国泡菜
中国泡菜所取的原料都是 新鲜的各种蔬菜，含有丰 富的维生素和钙、磷等无 机物，既能为人体提供充 足的营养，又能预防动脉 硬化等疾病，所以自古以 来，泡菜成了中国上自国 宴，下至千家万户饮食中 不可缺少的菜肴。
家庭米酒制作步骤
将容器消毒，米洗净 30度培养一天半
米浸泡12小时，弄碎
蒸煮30分钟
与酒药充分混合
冷却，摊开
醋的历史
醋是我们日常生活中最常用的调料，在防病治 病方面也有一定用场。我国是最早知道酿醋的 国家，据《史记》记载，早在春秋战国时代就 有专门酿醋的作坊了。
食醋是由含酒精类物质，经过醋酸菌类繁殖与 氧化，在酶的作用下，把原料中的糖、蛋白、 酒精等转变为醋酸和其它有机物，通过一番复 杂的生物化学反应而制成这种色、香、味俱全 的食醋。
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甾体合成技术的演进
➢ 1950年Kendall, Reichstein与Hench因发现类固醇的消炎作用而获得诺 贝尔奖。
➢ 1952年以化学方法以牛胆汁中的脱氧胆酸为原料合成肾上皮质激素， 反应共需31个步骤，产品售价每克$200；
孕酮
皮质激素
环氧化反应
A环芳构化
脱氢
甾体生物转化的原理和方法
甾体生物转化的原理不同于氨基酸，抗生素，蛋白质等的发酵。 而是利用微生物中特殊的酶对甾体的某一部位进行特定的化学反应获得 的产物。在这一过程中为获得较多的转化酶，我们需要确保菌体产酶的 最佳条件，诱导所需要的酶，抑制不需要的酶。
在菌体生长期结束后加入甾体底物，由于其不溶于但能溶于可 与水按一定比例混溶的有机溶剂，再加入培养液中转化。
➢ 1952年利用Peterson利用黑根霉产生的羟化酶将反应过程缩短为3个步 骤，产品售价每克$6；
➢ 1980年使用突变的分支杆菌分解植物油中的固醇以作为原料，产品价 格每克$0.46。
甾体生物转化的类型
➢ 羟化反应 ➢ 环氧化反应 ➢ 脱氢反应 ➢ A环芳构化 ➢ 还原反应 ➢ 水解反应
羟化反应
微生物转化的不同阶段
第一阶段：
菌体生长阶段，在该阶段中主要是供给菌体丰富的营 养，使其充分繁殖发育。（温度，pH，通气条件，培养及 成分。）
第二阶段：
微生物转化阶段，一般在生长阶段结束时加入底物溶 液，有些还需加入诱导剂。
常用的转化方法
分批培养转化法 利用酶进行生物转化 应用渗透细胞进行生物转化 应用孢子进行生物转化 应用固定化细胞进行生物转化 应用干燥细胞进行生物转化 静息细胞转化法
微生物转化的过程
微生物转化实验概要过程如下：
选择需要的菌株
培养成熟菌Hale Waihona Puke Baidu或孢子
选择合适的转化方式
转化培养或转化菌丝及孢子悬
浮液转化
转化液的分离提取 产品纯化
微生物转化的特点
由有活性中心都和特殊空间结构的酶作为催化剂； 酶催化作用的速度极快； 在常温常压和中性条件下进行高效转化反应，简化设备，降低成本； 生物转化的专一性，故底物不要求很纯（Ex. 粗淀粉） 转化过程容易调节（简单的用酸，碱，温度，离子调节） 转化过程产生杂质少，过程无毒，无臭，无味，可用于食品，医疗。 把含酶细胞或酶本身固定在载体上，可使转化过程连续化。 酶来源广泛。 可以实现化学反应无法做到的转化。
根据转化时微生物的状态可分为4种转化方式：
生长培养方式：在微生物培养的中后期加入底物，一边培养，一遍转化。 静态菌体悬浮方式：菌体充分生长后，离心得到的菌体悬浮在水或适当
的缓冲液中，再加入甾体进行转化。 混合培养方式：以A出发转化成B，需要两种以上的酶参与，单独转化费
时费力，所以常采用混合培养的方法，可以一步得到B 省略了中间过滤步骤。 固定化方式：一次制成的菌液反复用于转化是可行的，为了避免溶菌， 需要将其固定在水不溶载体上进行转化。
分析
转化过程中需要实时监测残余底物及生成产物的量及比例，以确 定转化终点。常用紫外分光光度法，HPLC等。
第四节 化的中 应用
新技术在微生物转
随着现代生物科学和生物技术的迅速发展， 以及一些分析测试技术的应用，微生物转 化也得到了进一步的发展。
基因工程技术、固定化细胞转化技术、双 水相转化技术、超声波技术、有机介质微 生物转化以及生物反应器等综合应用于微 生物转化反应体系，不仅可使转化的效率 成倍增长，而且还有可能使整个反应过程 连续、自动化。
同时，一些分析测试技术如核磁共振、质 谱等已经应用于微生物转化的在线检测。
一、基因工程技术在微生物转化
可以利用微生物来合成化学物质。
1864年巴斯德利用乙酸杆菌将乙醇氧化为乙酸。 工业化的里程碑是50年代美国普强药厂利用微生物黑根霉的羟化
酶将黄体酮转化为11α-羟基黄体酮，即对甾体化合物的结构改造。 固定化细胞，基因重组等技术的发展，能将几种不同合成基因构
建到同一个工程菌中使得一次培养同时进行几步转化反应，使微 生物转化在天然药物修饰中发挥更重要的作用。
缩合反应
麻黄碱：利用微生物将苯甲醛和乙醛缩合成1-苯基-1-羟基丙酮，再与 甲胺缩合，用活性铅还原，得麻黄碱。
脱氢反应
可的松脱氢后苯环形成双键，具有较高的抗炎活性。
碳链氧化降解
该法是降解甾体物质侧链的重要反应。采用链霉菌转化阿魏酸制 备香草醛为例。
第三节 微生物转化在药物中应用
甾体微生物转化
影响甾体生物转化的因素
物理因素
搅拌：增加搅拌速度，可以增加溶氧使基质均匀，提高转化率。 通气：增加氧的溶解，促进菌体生长及生物转化。
培养基的组成
碳源：常用的有葡萄糖，蔗糖，麦芽糖，糊精。 氮源：（有机，无机 金属离子：增加对转化有益的离子，去除负向影响的离子。
产物的分析与分离方法
纯化
需要用适当的与水不溶的有机溶剂将甾体从转化液种提取出来。 常用的有氯仿，乙酸乙酯，二氯甲烷等。溶剂的用量需根据产物在转化 液于提取液中的分配系数而定。提取时防止乳化。浓缩后利用各种色谱 法得到较纯的甾体转化物。
第二节 生物转化反应类型
1 氧化反应 2 还原反应 3 缩合反应 4 脱氢反应 5 烷烃双端氧化 6 碳链氧化降解
氧化反应
最为常见的生物转化反应，在甾体药物合成上应用较多。 环氧化反应是生物转化中的一个重要类型，C=C经氧化可形成环氧化 合物，可生产磷霉素。
还原反应
许多醛类，无论式脂肪族，还是芳香族，饱和或不饱和，羟基或卤素 取代都能被微生物还原成醇。
第一节 微生物转化反应概述
生物转化
是指外来化合物在体内，细胞或酶的作用经过一系列化学变化形 成其衍生物或分解产物的过程，也成为代谢转化。
生物转化常利用生长中的菌体，休止的菌体，酶，固定化酶以及 固定化菌体作为母体进行药物的转化。主要的优点有反应的区域专一 性和立体专一性。
微生物转化的发展
早在2500年前的春秋战国时期，人们就已经知道制酱和醋。 在宋代，采用老的曲子进行接种酿酒。不过当时人们并没有认识到