最新微生物生产抗生素课件PPT

抗生素的提纯
⑴抗生素提纯的基本步骤和原则 3个基本步骤：发酵液过滤和预处理、粗纯化、精制 4个原则：时间尽量短；采用适当较低浓度；条件适
宜，pH适度，温度适宜；防止杂菌污染。 ⑵提取方法：
吸附、萃取、离子交换、沉淀、色谱分离、分子筛 过滤、透析等。
五、青霉素的发酵工艺
1、青霉素的作用机制、抗菌谱及稳定性
一般而言，青霉素的生产工艺流程需要有四个环节 。 第一个环节是通过培养基配制、蒸汽灭菌等工艺手段
将原料加工为一级种子罐。与此同时，还要将青霉素菌
、 斜面母瓶、米孢子等经过相应处理后加入到一级种子 罐中。 第二个环节是利用培养基配制和蒸汽灭菌等处理
手段将原料培养成二级种子罐。第三个环节是在第二个 环节的基础上加上发酵罐的处理，形成发酵液。最后一
微生物产生抗生素
1、放线菌产生的抗生素：
链霉菌属：放线菌素、链霉素等。 小单抱菌属：红霉素（大环内酯类）、新霉素（氨基
环醇类） 诺卡氏菌属：肌霉素（氨基环醇类）、诺卡氏菌素 放线菌中以链霉菌属产生的抗生素最多，诺卡菌属较
少。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、细菌产生抗生素
芽孢杆菌属：多粘芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌 假单胞菌属：铜绿假单胞菌（绿脓杆菌） 杆菌肽、粘杆菌素、多黏菌素等多肽类。
2、菌种
为了提高产黄青霉菌的青霉素产量，使用诱 变剂如：二环氧丁烷、甲磺酸乙酯、乙烯亚胺、 亚硝酸、X射线等。
生产菌种按其在深层培 养中菌丝形态分为：丝 状菌和球状菌；根据丝 状菌产生孢子的颜色又 分为黄孢子丝状菌和绿 孢子丝状菌。常用菌种 为绿孢子丝状菌，如产 黄青霉菌。
3、当前青霉素的生产工艺流程
作用机制：抑制细菌的转肽酶，阻止细胞壁合成中的交叉 连接步骤，使处于繁殖分裂期的细菌细胞壁的合成发生障 碍，导致菌体细胞壁损坏，使细胞内因渗透压等原因发生 溶解而死亡。
抗菌谱：作用于大多数革兰氏阳性细菌及部分革兰氏阴性 细菌。
稳定性：弱酸性的有机化合物，干燥纯净的青霉素盐很稳 定，pH5-7，6最稳定。
长 的 时 间 隧 道，袅
微生物生产抗生素
目录
红霉素的发酵生
产
F
抗生素的提纯 D
抗生素的生物来源 B
青霉素的发酵工
E
艺
抗生素产生菌的 C 选育
A
抗生素定义
一. 抗生素定义
传统的定义：抗生素（antibiotic）是微生物细胞产 生的能以低浓度抑制其他微生物细胞生长的化学 物质。
现代定义：抗生素是生物细胞（包括某些微生物﹑ 植物和动物）产生的能以低浓度抑制其他生物细 胞生长或功能的化学物质。
3、真菌产生抗生素
青霉属：青霉素、灰黄霉素。 头孢菌属： 头孢霉素
其他生物（动植物）产生抗生素
植物产生的抗生素，如地衣和藻类植物产生的地 衣酸和绿藻酸，从被子植物如蒜和番茄等植物的 组织或果实中制得的蒜素和番茄素，裸子植物如 银杏、红杉等也能产生抗生物质。
动物的多种组织能产生溶菌酶或一些抗生素，如 从动物的心、肺、脾、肾、眼泪、涎水中可提取 出色素，有抗菌及抗病毒等作用。
2、菌种
青霉素作为第一个具有临床应用价值的抗生素， 1928年被发现，1943年在美国被首次实现工业 生产。
最早发现的产生青霉素的原始菌种是点青霉菌， 生产能力很低，发酵单位2U/mL，不能满足工业 生产要求，所以被淘汰。现在主要采用的是产黄 青霉菌，目前国际上青霉素生产最高发酵单位 80000-90000U/mL.
个环节则是将上述所获得的发酵液放在带放罐中，获得最 终的发酵液，完成青霉素的发酵制备 。
青霉素发酵工艺流程及发酵控制
冷冻管
孢子培养 25℃,7天
孢子培养
斜面母瓶 25℃,7天
大米孢子
种子培养 27℃,50h
1:3vvm
发酵液
变温发酵
二级
种子培养
一级
26-24℃ 种子培养液 25℃,14h 种子培养液
进 入 夏 天 ，少 不了一 个热字 当头， 电扇空 调陆续 登场， 每逢此 时，总 会想起 那 一 把 蒲 扇 。蒲扇 ，是记 忆中的 农村， 夏季经 常用的 一件物 品。 记 忆 中 的故 乡 ， 每 逢 进 入夏天 ，集市 上最常 见的便 是蒲扇 、凉席 ，不论 男女老 少，个 个手持 一 把 ， 忽 闪 忽闪个 不停， 嘴里叨 叨着“ 怎么这 么热” ，于是 三五成 群，聚 在大树 下 ， 或 站 着 ，或随 即坐在 石头上 ，手持 那把扇 子，边 唠嗑边 乘凉。 孩子们 却在周 围 跑 跑 跳 跳 ，热得 满头大 汗，不 时听到 “强子 ，别跑 了，快 来我给 你扇扇 ”。孩 子 们 才 不 听 这一套 ，跑个 没完， 直到累 气喘吁 吁，这 才一跑 一踮地 围过了 ，这时 母 亲总是 ，好似 生气的 样子， 边扇边 训，“ 你看热 的，跑 什么？ ”此时 这把蒲 扇， 是 那 么 凉 快 ，那么 的温馨 幸福， 有母亲 的味道 ！ 蒲 扇 是 中 国传 统工艺 品，在 我 国 已 有 三 千年多 年的历 史。取 材于棕 榈树， 制作简 单，方 便携带 ，且蒲 扇的表 面 光 滑 ， 因 而，古 人常会 在上面 作画。 古有棕 扇、葵 扇、蒲 扇、蕉 扇诸名 ，实即 今 日 的 蒲 扇 ，江浙 称之为 芭蕉扇 。六七 十年代 ，人们 最常用 的就是 这种， 似圆非 圆 ， 轻 巧 又 便宜的 蒲扇。 蒲 扇 流 传 至今， 我的记 忆中， 它跨越 了半个 世纪， 也 走 过 了 我 们的半 个人生 的轨迹 ，携带 着特有 的念想 ，一年 年，一 天天， 流向长
三、抗生素产生菌的选育
1、抗生素产生菌的分离 2、抗菌性试验 3、抗生素产生菌的改良
1)人工诱变 2)原生质体融合
3)体外DNA重组
体外DNA重组
四、抗生素的提纯
微生物在发酵过程中会产生多种代谢产物，包括 各种初级代谢产物和次级代谢产物以及培养基的固 有成分，这些成分的存在影响抗生素的使用效果， 本身具有毒副作用，造成储存困难，必须经过精制。
200h
1:(1~1.5)vvm
1:(0.7~1.8)vvm
（1）孢子制备
先将保存在砂土中的菌种孢子取出，在由甘油、葡 萄糖以及蛋白胨所制备而成的培养基中进行斜面培养， 经传代和活化。培养温度控制在26℃左右（最利于菌种 孢子传代活化的适宜温度）。培养7d左右，得到单菌落 之后，再传斜面，以同样的方式培养7d。然后就可以将 所获得的斜面孢子移植到优质小米或大米固体培养基上 ，25 ℃，相对湿度45%-50%，培养7d，得到最终的生产 孢子。所获得的生产孢子应该经过摇瓶试验后，确定其 效价与杂菌情况均符合相关规定后方可用于下一环节生 产。