微生物制药(发酵工程技术概论) ppt课件
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发酵工程技术概论
二、自然育种
※定义：不经人工处理，利用微生物的自然突变进
行菌种选育的过程。
自然状态下，碱基对发生自然突变的机率为10-8～ 10-9，一种是我们生产上所不希望看到的，表现为 菌株的衰退和生产质量的下降，这种突变成为负突 变。 另一种是我们生产上希望看到的，对生产有利，这 种突变成为正突变。
问题：高产菌株是正突变还是负突变？
第七章 发酵工程技术概 述
本章重点：优良菌种的选育 发酵工艺的控制
内容
第一节 概述 第二节 优良菌种的选育 第三节 发酵的基本过程 第四节 发酵方式 第五节 发酵工艺控制 第六节 发酵产物的提取 第七节 发酵设备 第八节 发酵工程产品的制造实例 第九节 基因工程在发酵中的应用 第十节 发酵工程的发展展望
融合子进一步试验、保藏。 （6）生产性能筛选。
2.影响因素 （1）菌龄：一般采用对数前期的菌体进行酶解。 （2）培养基组分：限制性培养基上比在完全培养
种保藏部门索取或购买； 从大自然中分离筛选新的微生物菌种。
从自然界筛选
菌株选育、分子改造
目的
防止菌种退化 解决生产实际问题
提高生产能力
提高产品质 量 开发新产品
菌种选育方法有： 自然选育、诱变选育、杂交育种等，还包括控制
杂交育种、原生质体融合、基因工程育种等。
一 、菌种选育的物质基础
生素是链霉素。
青霉素工业化成功推动了发酵工业的发展，主 要标志有：深层发酵、生产大规模化、多种抗 生素、氨基酸、核酸发酵成功，甾体的微生物 转化。
谷氨酸发酵的生产实例
谷 氨 酸 钠 是 味 精 的
谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途 径
在工厂里是 怎样应用谷氨酸 棒状杆菌来生产 谷氨酸的？
发酵工程ppt章节[可修改版ppt]
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可以根据Q10估算。
表5-6a 估算的芽孢不同温度大概灭菌时间
温度/℃
10 0
110
115
12 1
12 5
13 0
时 间 / m in
12 00
15 0
51
15
6. 4
2. 4
表5-6b 一些细菌芽孢的实际杀灭时间
二、培养基的灭菌
（一）培养基的灭菌方法 1. 分批灭菌
概念： 又称为间歇灭菌，就是将配制好的培养基全 部输入到发酵罐内或其它装置中，通入蒸汽 将培养基和所用设备加热 至灭菌温度后维持 一定时间，再冷却到接种温度。也称为实罐 灭菌或实消。
E
k Ae RT (5-3)
式中：
A为比例常数，s-1； △E为活化能，J/mol； R为气体常数，8.314 J/(mol·K)； T为绝对温度，K。
k 值与活化能的关系 活化能处于指数项，可见其与 k 值的变化关系密切。 高温瞬时灭菌 (HTST) 营养损失小的原理，可以从 细菌与一些营养物的不同活化能得到解释。
生物。 防腐剂：抑制体系 (主要是食品)表面和内部微
生物的生长繁殖。 注意：抑菌和杀菌甚至溶菌作用是相对的。
一、化学灭菌
常用的化学药剂
主要有石碳酸、甲醛、氯化汞、碘酒、酒精高 锰酸钾等。
共同规律：杀菌强度有别，但在低浓度时都有 促进微生物生长的刺激作用，在浓度升高后依 次表现出制菌、杀菌和溶菌的现象。
一、湿热灭菌的基本原理
微生物的热阻
热阻指在某一特定条件下 (主要是指温度和加热方 式等) 微生物细胞的致死时间，表征了不同微生物 细胞对热的相对抵抗力。
例如一些微生物的相对热阻和抵抗力如表5-1.
2. 微生物热死亡的数学规律
发酵工程课程总结 ppt课件
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发酵动力学模型：
发酵动力学模型，是为了描述菌体 生长、碳源利用与代谢产物形成速度 变化，以及它们相互之间的动力学关 系。目前有多种动力学分型。
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碳源利用与产物形成速度的关系动力 学分型，它将发酵过程分成了三个类型。 1）Ⅰ型——产物直接与碳源利用有关； 2）Ⅱ型——产物间接与碳源利用有关； 3）Ⅲ型——产物表面与碳源利用无关。
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代谢过程错综复杂，但受体内调 节系统严格控制，并按照顺序、协调 有效地进行，维持体内代谢平衡。
对微生物而言：
代谢过程----细胞内自我调节
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微生物代谢调节方式:
1.细胞透性调节； 2.代谢途径调节； 3.代谢流向调节； 4.代谢速度调节(酶活性或酶数量)。
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②空气流速，一般空气流速提高，可提高供 氧量，但空气流速过大，搅拌器叶轮发生 过载，即叶轮不能分散空气，此时气流形 成大气泡在轴的周围逸出。当空气流速超 过过载速度时，通气效率就不再增加，反 而增加动力消耗。
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③罐压，罐压增大，一般溶氧量增大，但也 会增大二氧化碳溶解度，影响发酵。
④空气分布器，良好分布器可增大供氧量。 ⑤温度，温度升高氧溶解量下降。 ⑥空气含氧量，富氧空气可提高溶解氧量，
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④有毒产物的形成和积累：发酵 液中二氧化碳等代谢产物如果不能及 时从培养液中排出，让其在发酵罐中 积累，就会抑制微生物的呼吸并对微 生物有毒害作用，减小氧的需求量。
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⑤消沫剂的影响：如使用消沫剂可被微 生物利用，则会增强需氧量。
⑥其它因素：发酵接种量大，微生物生 长快，菌体浓度大需氧量多；幼龄菌 体呼吸强度高，需氧量大。
发酵工程技术制药课件
微生物发酵制药技术可生产抗生素、 维生素、氨基酸、酶制剂等各类药物 。
酶工程制药技术
酶工程制药技术是指利用酶的 催化作用，将原料转化为所需 的药物或中间体。
酶工程制药技术具有高效、专 一、条件温和等优点，广泛应 用于药物合成、手性药物制备 等领域。
酶工程制药技术可生产手性药 物、生物催化剂、药物中间体 等。
细胞工程制药技术是指利用细胞培养技术，生产具有生物活性的蛋白质药物或细胞 治疗剂。
细胞工程制药技术可生产细胞因子、生长因子、细胞疫苗等生物药物。
细胞工程制药技术具有生产效率高、安全性好等优点，是现代生物医药领域的重要 发展方向之一。
03
发酵工程制药工艺流程
微生物菌种的选育与培养
总结词
微生物菌种的选育与培养是发酵工程制药工艺流程的起始步骤，对后续发酵过程和产品质量具有重要影响。
在抗生素的发酵生产中，选育和改良微生物菌种 是关键，通过基因工程等手段不断优化微生物菌 种的抗生素合成能力，提高发酵产率。
目前，常见的抗生素发酵产品包括青霉素、头孢 菌素、红霉素等，这些抗生素在医疗领域广泛应 用，对于治疗各种感染性疾病具有重要作用。
维生素C的发酵生产
01
02
03
04
维生素C即抗坏血酸，是人体 必需的水溶性维生素之一， 具有抗氧化、增强免疫力等
生物信息学
利用生物信息学技术，对微生物基 因组、转录组和蛋白质组进行深入 研究，挖掘潜在的生物制药资源。
提高发酵产物的产量与质量
菌种选育
通过自然选育、诱变育种和基因工程手段，筛选出具有优良性状 的菌种，提高发酵产物的产量和质量。
优化发酵条件
通过优化培养基配方、发酵温度、pH值等发酵条件，提高发酵产 物的产量和质量。
酶工程制药技术
酶工程制药技术是指利用酶的 催化作用，将原料转化为所需 的药物或中间体。
酶工程制药技术具有高效、专 一、条件温和等优点，广泛应 用于药物合成、手性药物制备 等领域。
酶工程制药技术可生产手性药 物、生物催化剂、药物中间体 等。
细胞工程制药技术是指利用细胞培养技术，生产具有生物活性的蛋白质药物或细胞 治疗剂。
细胞工程制药技术可生产细胞因子、生长因子、细胞疫苗等生物药物。
细胞工程制药技术具有生产效率高、安全性好等优点，是现代生物医药领域的重要 发展方向之一。
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发酵工程制药工艺流程
微生物菌种的选育与培养
总结词
微生物菌种的选育与培养是发酵工程制药工艺流程的起始步骤，对后续发酵过程和产品质量具有重要影响。
在抗生素的发酵生产中，选育和改良微生物菌种 是关键，通过基因工程等手段不断优化微生物菌 种的抗生素合成能力，提高发酵产率。
目前，常见的抗生素发酵产品包括青霉素、头孢 菌素、红霉素等，这些抗生素在医疗领域广泛应 用，对于治疗各种感染性疾病具有重要作用。
维生素C的发酵生产
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03
04
维生素C即抗坏血酸，是人体 必需的水溶性维生素之一， 具有抗氧化、增强免疫力等
生物信息学
利用生物信息学技术，对微生物基 因组、转录组和蛋白质组进行深入 研究，挖掘潜在的生物制药资源。
提高发酵产物的产量与质量
菌种选育
通过自然选育、诱变育种和基因工程手段，筛选出具有优良性状 的菌种，提高发酵产物的产量和质量。
优化发酵条件
通过优化培养基配方、发酵温度、pH值等发酵条件，提高发酵产 物的产量和质量。
生物技术制药 第二章 发酵工程 ppt课件
甘油悬液法：基因工程菌
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冻干保藏 ：最广泛使用的方法。大部分菌种可以 在冻干状态下保藏10年之久。且经冻干后的菌株 无需进行冷冻保藏，便于运输
液氮法：最为有效，保藏15年以上， 宿主保藏法：活细胞内寄生的微生物
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第三节、发酵设备及消毒灭菌
一、发酵设备
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错位PCR
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基本步骤
(1)用DNase I消化功能 相同的一组基因片段(A)， 从而产生随机小片段(B)。
(2)经提纯后，用无引物(经变 性后可互为引物)的类似PCR反 应重新装配这些小片段成完整 长度的重组基因片段(C)，在 装记过程中被证明有低水平点 突变产生。
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（二）放线菌
产抗生素最多的一类微生物 另外生产B12,酶，甾体转化 抗生素是次级代谢产物，需要生物体进行复杂的
代谢，目前发现的生物来源如下：
放线菌（链霉素；四 环素；红霉素等）
真菌（青霉素、头孢等）
一些产芽孢的细菌
植物或动物来源
链霉菌
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（三）真菌
抗生素 维生素 酶制剂 有机酸等 药用真菌（大型真菌）
5
(二)发酵工业
定义：是指利用生物的生命活动产生的酶，无 机或有机原料进行酶加工，获得产品的工业。
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6
(1)传统生物技术
发酵食品 有机酸 氨基酸 核酸类物质 酶制剂 医药工业（抗生素…） 饲料工业（单细胞蛋白 环境工程（废物处理） 其它 （冶金工业…）
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发酵工程制药( )ppt课件
对于酿造行业水的重要性不言而喻对于常规发酵可靠持久能提供大量成分一致清洁的55二培养基的类型液体化学成分物理性质分类依据半固体固体合成天然孢子培养基种子培养基发酵培养基工业生产观察微生物的运动鉴定菌种的分离计数分类鉴定工业生产供菌种繁殖孢子提供大量优质的菌体累积代谢产物56固体培养基半固体培养基液体培养基57基础培养基鉴别培养基选择培养基
1 0
微生物发酵生产的药物：
主要包括：抗生素类、氨基酸类、核 苷酸类、维生素类、甾体类激素、治 疗酶及酶抑制剂
1 1
5、微生物特殊机能的利用
利用微生物消除环境污染 利用微生物发酵保持生态平衡 微生物湿法冶金 利用基因工程菌株开拓发酵工程新领域。
1 2
发酵的流程：
空气 空气净化处理
菌种选育 保藏菌种 斜面活化
实际使用时的转化率在46-90%之间
例某厂单耗为：0.337（kg/10亿青霉素） 转化率为：13.8/[(0.337/0.6)*36]=68%
大部分微生物反应器都是针对微生物悬浮在培 养基中的，统称为深层发酵罐的形式。
3 8
主要内容
（一）培养基及灭菌
1. 培养基的定义、成份
2. 培养基的类型
3. 培养条件
4. 培养基确定方法
5. 培养基的灭菌：空消、实消、连消
（二）发酵工程制药的过程与控制
1. 种子的扩大培养
定义、目的
优良的种子应具备条件
分解者或消费者 生产者
2 0
细菌的菌落：
单个或者少数细菌在固体培养基上大量 繁殖时，会形成一个肉眼可见的、具有一定 形态结构的子细胞群体。
2 1
• 特征：大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明 度等。
• 功能：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。
1 0
微生物发酵生产的药物：
主要包括：抗生素类、氨基酸类、核 苷酸类、维生素类、甾体类激素、治 疗酶及酶抑制剂
1 1
5、微生物特殊机能的利用
利用微生物消除环境污染 利用微生物发酵保持生态平衡 微生物湿法冶金 利用基因工程菌株开拓发酵工程新领域。
1 2
发酵的流程：
空气 空气净化处理
菌种选育 保藏菌种 斜面活化
实际使用时的转化率在46-90%之间
例某厂单耗为：0.337（kg/10亿青霉素） 转化率为：13.8/[(0.337/0.6)*36]=68%
大部分微生物反应器都是针对微生物悬浮在培 养基中的，统称为深层发酵罐的形式。
3 8
主要内容
（一）培养基及灭菌
1. 培养基的定义、成份
2. 培养基的类型
3. 培养条件
4. 培养基确定方法
5. 培养基的灭菌：空消、实消、连消
（二）发酵工程制药的过程与控制
1. 种子的扩大培养
定义、目的
优良的种子应具备条件
分解者或消费者 生产者
2 0
细菌的菌落：
单个或者少数细菌在固体培养基上大量 繁殖时，会形成一个肉眼可见的、具有一定 形态结构的子细胞群体。
2 1
• 特征：大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明 度等。
• 功能：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。
最新发酵工程制药工艺技术基础PPT课件
12.03.2024
11
生物制药工艺学—— 概 微生述物菌种的选育与保藏
➢ 新药生产菌的保藏
保存机构： 中国典型培养物保藏中心（武汉大学） 中国科学院典型培养物保藏委员会：中国普通微生物菌种保藏管
理中心、中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC,北京)、抗生素菌种保藏 管理中心、中国医学微生物菌种保藏中心。 美国典型菌种保藏中心 （American Type Culture Collection） 日本技术评价研究所生物资源中心 (NITE Biological Resource Center) 英国国家菌种保藏中心 (The United Kingdom National Culture Collection )
12.03.2024
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生物制药工艺学—— 概 微生述物菌种的选育与保藏
➢ 新药生产菌的保藏
目的：保持长期存活、不退化、不丧失生产能力。 保存原理：使其代谢处于不活跃状态，即生长繁殖受抑制的 休眠状态，可保持原有特性，延长生命时限。 保存方法：斜面低温保存、液体石蜡密封保藏、砂土管保藏、 冷冻干燥保藏、液氮低温保藏。
12.03.2024
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生物制药工艺学—— 概 述 发酵过程的控制
➢ 发酵过程的主要控制参数与检测
生物参数：菌丝形态、菌丝浓度。
➢ 发酵终点与控制
经济因素、下游工序、其他因素。
12.03.2024
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生物制药工艺学—— 概 述
思考题
12.03.2024
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结束语
谢谢大家聆听！！！
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诱变育种 :诱变育种是人为创造条件，使菌种发生变异，从中筛选优良个 体，淘汰劣质个体，是当前菌种选育的一种主要方法。其特点是速度快、收效
微生物发酵制药
• 到19世纪末，L.Pasteur．P.Enrich和Von Rehiring等 陆续发明了预防或治疗各种细菌性传染性疾病的疫苗和 类毒素等。
• 此后，利用微生物生产疫苗的研究获得了蓬勃的发展。
• 1928年Fleming偶然发现了青霉素，但当时人们 认为动物试验结果不能指导人的医学实践。
• 直到l0年后，才打破了这个框框，通过动物试 验，把青霉素从细菌学家的好奇物质转变为医学 上具有活力的物质。
• 成品检验：包括性状及鉴别试验、安全试验、降压试验、热 源试验、无菌试验、酸碱度试验、效价测定、水分测定等。
• 成品包装：合格成品进行包装，为原料药。制剂由制剂车长与产物生成偶联型（coupling model），
菌体的生长与产物生成直接关联，生长期与生产期 是一致的。产物往往是初级代谢的直接产物。
• 随着细胞融合技术和基因工程的问世，为 微生物制药来源菌的获得提供了一种有效 的手段。工程菌和融合子经发酵后能生产 原来微生物所不能产生的药物或提高生产 效率。同时近年来发酵工艺及其控制方面 的研究也得到了发展，利用计算机在线控 制以及固定化细胞技术为微生物发酵制药 工业带来了新的发展空间。
• 我国微生物发酵制药工业起步较晚，建国后，在发 展原料药为主的方针指导下，于1953年5月l日在上 海第三制药厂正式投产了青霉素，1958年建设了以 生产抗生素为主的华北制药厂，投产了青霉素、链 霉素、土霉素和红霉素等品种、随着全国陆续建立 起—批微生物发酵药厂，在1957午我国开始了氨基 酸发酵的研究，其中谷氨酸的发酵于1964年获得了 成功，并投入生产。
• （2）糖类 主要有氨基糖、糖胺、核糖、环多醇和氨 基环多醇等，形成抗生素有氨基糖苷类抗 生素，如链霉素、庆大霉素、卡那霉素、 潮霉素等。它们的共同前体是葡萄糖 ，合
• 此后，利用微生物生产疫苗的研究获得了蓬勃的发展。
• 1928年Fleming偶然发现了青霉素，但当时人们 认为动物试验结果不能指导人的医学实践。
• 直到l0年后，才打破了这个框框，通过动物试 验，把青霉素从细菌学家的好奇物质转变为医学 上具有活力的物质。
• 成品检验：包括性状及鉴别试验、安全试验、降压试验、热 源试验、无菌试验、酸碱度试验、效价测定、水分测定等。
• 成品包装：合格成品进行包装，为原料药。制剂由制剂车长与产物生成偶联型（coupling model），
菌体的生长与产物生成直接关联，生长期与生产期 是一致的。产物往往是初级代谢的直接产物。
• 随着细胞融合技术和基因工程的问世，为 微生物制药来源菌的获得提供了一种有效 的手段。工程菌和融合子经发酵后能生产 原来微生物所不能产生的药物或提高生产 效率。同时近年来发酵工艺及其控制方面 的研究也得到了发展，利用计算机在线控 制以及固定化细胞技术为微生物发酵制药 工业带来了新的发展空间。
• 我国微生物发酵制药工业起步较晚，建国后，在发 展原料药为主的方针指导下，于1953年5月l日在上 海第三制药厂正式投产了青霉素，1958年建设了以 生产抗生素为主的华北制药厂，投产了青霉素、链 霉素、土霉素和红霉素等品种、随着全国陆续建立 起—批微生物发酵药厂，在1957午我国开始了氨基 酸发酵的研究，其中谷氨酸的发酵于1964年获得了 成功，并投入生产。
• （2）糖类 主要有氨基糖、糖胺、核糖、环多醇和氨 基环多醇等，形成抗生素有氨基糖苷类抗 生素，如链霉素、庆大霉素、卡那霉素、 潮霉素等。它们的共同前体是葡萄糖 ，合
生物制药-发酵工程
细胞破碎
采用物理或化学方法破碎细胞，释放细胞内含物。
分离纯化
利用各种分离纯化技术，如离心、过滤、萃取、层析等，将目标产物从细胞破碎 液中分离出来并进行纯化。
04
生物制药的未来发展
新药研发与临床试验
创新药物研发
利用基因组学、蛋白质组学等技术， 发现和验证新药靶点，开发出针对特 定疾病的新药物。
临床试验
生物制药-发酵工程
• 生物制药概述 • 发酵工程在生物制药中的应用 • 发酵工程的关键技术 • 生物制药的未来发展 • 案例分析
01
生物制药概述
生物制药的定义与特点
生物制药的定义
生物制药是指利用生物技术手段，通过微生物发酵、细胞培 养、酶反应等过程，从生物体中提取、分离、纯化出具有药 用价值的生物活性物质或其衍生物，用于预防、诊断和治疗 人类疾病的一类药品。
02
发酵工程在生物制药中的应用
微生物发酵
微生物发酵是生物制药中常用的技术 手段，通过微生物发酵生产各种药物， 如抗生素、疫苗、生长因子等。
微生物发酵的过程需要经过菌种筛选、 培养基配制、发酵过程控制等环节， 这些环节都对最终产品的质量和产量 有着至关重要的影响。
微生物发酵具有高效率、低成本、大 规模生产等优点，能够满足市场需求， 同时也有利于提高药品质量和安全性。
详细描述
重组蛋白药物的生产涉及基因克隆、载体构 建、转化、表达及纯化等多个环节。目前市 场上已有多种重组蛋白药物，如胰岛素、人 生长激素、干扰素等。
案例三：基因工程疫苗的研发与生产
总结词
基因工程疫苗是利用基因工程技术制备的疫苗，通过将病原体的抗原基因导入微生物或 细胞中，实现病原体的抗原表达，从而激发人体免疫反应，达到预防和治疗疾病的目的。
采用物理或化学方法破碎细胞，释放细胞内含物。
分离纯化
利用各种分离纯化技术，如离心、过滤、萃取、层析等，将目标产物从细胞破碎 液中分离出来并进行纯化。
04
生物制药的未来发展
新药研发与临床试验
创新药物研发
利用基因组学、蛋白质组学等技术， 发现和验证新药靶点，开发出针对特 定疾病的新药物。
临床试验
生物制药-发酵工程
• 生物制药概述 • 发酵工程在生物制药中的应用 • 发酵工程的关键技术 • 生物制药的未来发展 • 案例分析
01
生物制药概述
生物制药的定义与特点
生物制药的定义
生物制药是指利用生物技术手段，通过微生物发酵、细胞培 养、酶反应等过程，从生物体中提取、分离、纯化出具有药 用价值的生物活性物质或其衍生物，用于预防、诊断和治疗 人类疾病的一类药品。
02
发酵工程在生物制药中的应用
微生物发酵
微生物发酵是生物制药中常用的技术 手段，通过微生物发酵生产各种药物， 如抗生素、疫苗、生长因子等。
微生物发酵的过程需要经过菌种筛选、 培养基配制、发酵过程控制等环节， 这些环节都对最终产品的质量和产量 有着至关重要的影响。
微生物发酵具有高效率、低成本、大 规模生产等优点，能够满足市场需求， 同时也有利于提高药品质量和安全性。
详细描述
重组蛋白药物的生产涉及基因克隆、载体构 建、转化、表达及纯化等多个环节。目前市 场上已有多种重组蛋白药物，如胰岛素、人 生长激素、干扰素等。
案例三：基因工程疫苗的研发与生产
总结词
基因工程疫苗是利用基因工程技术制备的疫苗，通过将病原体的抗原基因导入微生物或 细胞中，实现病原体的抗原表达，从而激发人体免疫反应，达到预防和治疗疾病的目的。
第十二章微生物发酵ppt
2.作为工业微生物发酵使用的菌种，通常有以下特点：(1)具有 稳定的遗传学特性。(2)微生物生长和产物的合成对于基质没 有严格的要求。 (3)生长条件易于满足。(4)具有较高的各种 酶活力。（5）对于包含体，要求在细胞破碎是不易破碎，而 在目的产物的分离提出时，则易破碎。
第十二章微生物发酵ppt
•四、微生物发酵的基本特征
发酵过程中环境条件的变化，不仅会影响菌种的
生长繁殖，而且会影响菌种代谢产物的形成。为了使发酵
过程能顺利进行，要随时取样，检测培养液中的细菌数目、
产物浓度，同时还要及时为发酵菌提供必需的营养，并严
格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
第十二章微生物发酵ppt
• 五、分离提纯
发酵结束后，要对发酵液或生物细胞进行分离和提取精 制，将发酵产物制成合乎要求的产品。对发酵产品的 要求不同，分离提纯的方法也相应有些区别。利用发 酵工程生产的产品有菌种代谢产物和菌种本身（如酵 母菌和细菌）两大类，如果产品是菌种，分离方法一 般是通过过滤、沉淀从培养液中分离出；如果产品是 代谢产物，则采用蒸馏、萃取、离子交换等方法提取。 分离提纯后的产品，还要经过质量检查合格后，才能 成为正式产品。
年代，微生物学家开始用紫外线、激光、化学诱变剂等处理
菌种，使菌种产生突变，以筛选出符合要求的优良菌种。随
着细胞工程、基因工程等技术的日益成熟，科学家开始构建
工程细胞或工程菌，用它们进行发酵，甚至能生产出一般微
生物所不能生产的产品。
第十二章微生物发酵ppt
•二、菌种培养基的配制
培养基是选择出的菌种生活的环境，对菌种有多方面的影响， 所以至关重要。一般来说，培养基的配方要经过反复的实验才 能确定。另外，发酵工程中所用的菌种多要求是纯培养的，即 整个发酵过程不能混有杂菌，否则将导致产量大大下降，甚至 得不到产品。例如，如果青霉素生产过程中污染了杂菌，这些 杂菌会分泌青霉素酶，将形成的青霉素分解掉。因此，培养基 和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
第十二章微生物发酵ppt
•四、微生物发酵的基本特征
发酵过程中环境条件的变化，不仅会影响菌种的
生长繁殖，而且会影响菌种代谢产物的形成。为了使发酵
过程能顺利进行，要随时取样，检测培养液中的细菌数目、
产物浓度，同时还要及时为发酵菌提供必需的营养，并严
格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
第十二章微生物发酵ppt
• 五、分离提纯
发酵结束后，要对发酵液或生物细胞进行分离和提取精 制，将发酵产物制成合乎要求的产品。对发酵产品的 要求不同，分离提纯的方法也相应有些区别。利用发 酵工程生产的产品有菌种代谢产物和菌种本身（如酵 母菌和细菌）两大类，如果产品是菌种，分离方法一 般是通过过滤、沉淀从培养液中分离出；如果产品是 代谢产物，则采用蒸馏、萃取、离子交换等方法提取。 分离提纯后的产品，还要经过质量检查合格后，才能 成为正式产品。
年代，微生物学家开始用紫外线、激光、化学诱变剂等处理
菌种，使菌种产生突变，以筛选出符合要求的优良菌种。随
着细胞工程、基因工程等技术的日益成熟，科学家开始构建
工程细胞或工程菌，用它们进行发酵，甚至能生产出一般微
生物所不能生产的产品。
第十二章微生物发酵ppt
•二、菌种培养基的配制
培养基是选择出的菌种生活的环境，对菌种有多方面的影响， 所以至关重要。一般来说，培养基的配方要经过反复的实验才 能确定。另外，发酵工程中所用的菌种多要求是纯培养的，即 整个发酵过程不能混有杂菌，否则将导致产量大大下降，甚至 得不到产品。例如，如果青霉素生产过程中污染了杂菌，这些 杂菌会分泌青霉素酶，将形成的青霉素分解掉。因此，培养基 和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
生物技术制药第七章发酵工程技术ppt课件
酵液预处理 提取 精制
第四节 发酵方式
第六节 发酵产物的提取
吸附法、沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法
第七章 发酵工程技术
第一节 概 述
一、发酵工程 的概念
发酵工程又成为微生物工程，是利用微生物制造工业原料与工业产品
并提供服务的技术 微生物发酵工程是一个十分复杂的自催化工程，是生物技术的基础工程，用
于:如基因工程、细胞工程、酶工程都与发酵工程相关
二、发酵工程的发展历程
第一阶段 20C以前时期，利用传统的微生物发酵技术（酿造技术）生产酒、 醋、酱、奶酪等食品
制造原料）等
第三阶段 第二次世界大战爆发至1953年，本阶段是发酵工业的大发 展时期，青霉素实现工业化生产推动了发酵工业的发展；特点是： 纯菌培养、大规模、产品多为抗生素、氨基酸、核酸、甾体等次级 代谢产物
第四阶段 1953年至今，基因工程等高新技术应用阶段；如DNA双螺 旋结构模型的提出、质粒载体的发现及成功应用、分子杂交、克隆 技术等
并置于0-4℃冰箱（库）中
二、种子的制备
种子制备在在摇瓶或小罐内进行，种子要经过两次扩大培养才能进入 发酵罐
三、发酵
注意：通气（一般0.3-1m3/m3）、搅拌（一般搅拌消耗功率12KW/m3）、温度（26-37℃）、罐压（一般0.3-0.5kg/cm3）；发酵 时间因不同品种而异，大多数微生物的发酵周期为2-8d
1675年，荷兰人列文虎克发明了显微镜，并首次观察到了微生物体， 为人类对微生物的深入研究提供了可能
19C中叶，法国葡萄酒的酿造工艺出现问题，巴斯德经研究发现时由 于传统“酿造”技术环境中的杂菌（乳酸杆菌）干扰了酿酒的正常生化反应 过程；指出对酿造原料进行灭菌，可解决问题
第二阶段 1900—1940年，准“纯菌培养”阶段，规模增大，产品主要 有酵母、甘油、乳酸、柠檬酸、丁醇、丙酮（第一次世界大战弹药
第四节 发酵方式
第六节 发酵产物的提取
吸附法、沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法
第七章 发酵工程技术
第一节 概 述
一、发酵工程 的概念
发酵工程又成为微生物工程，是利用微生物制造工业原料与工业产品
并提供服务的技术 微生物发酵工程是一个十分复杂的自催化工程，是生物技术的基础工程，用
于:如基因工程、细胞工程、酶工程都与发酵工程相关
二、发酵工程的发展历程
第一阶段 20C以前时期，利用传统的微生物发酵技术（酿造技术）生产酒、 醋、酱、奶酪等食品
制造原料）等
第三阶段 第二次世界大战爆发至1953年，本阶段是发酵工业的大发 展时期，青霉素实现工业化生产推动了发酵工业的发展；特点是： 纯菌培养、大规模、产品多为抗生素、氨基酸、核酸、甾体等次级 代谢产物
第四阶段 1953年至今，基因工程等高新技术应用阶段；如DNA双螺 旋结构模型的提出、质粒载体的发现及成功应用、分子杂交、克隆 技术等
并置于0-4℃冰箱（库）中
二、种子的制备
种子制备在在摇瓶或小罐内进行，种子要经过两次扩大培养才能进入 发酵罐
三、发酵
注意：通气（一般0.3-1m3/m3）、搅拌（一般搅拌消耗功率12KW/m3）、温度（26-37℃）、罐压（一般0.3-0.5kg/cm3）；发酵 时间因不同品种而异，大多数微生物的发酵周期为2-8d
1675年，荷兰人列文虎克发明了显微镜，并首次观察到了微生物体， 为人类对微生物的深入研究提供了可能
19C中叶，法国葡萄酒的酿造工艺出现问题，巴斯德经研究发现时由 于传统“酿造”技术环境中的杂菌（乳酸杆菌）干扰了酿酒的正常生化反应 过程；指出对酿造原料进行灭菌，可解决问题
第二阶段 1900—1940年，准“纯菌培养”阶段，规模增大，产品主要 有酵母、甘油、乳酸、柠檬酸、丁醇、丙酮（第一次世界大战弹药
发酵工程设计概论课件第九讲
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7 补强圈
• 用来弥补设备壳体因开孔过大而造成的强度损失。 • 补强圈焊后通入0.4～0.5 MPa的压缩空气，以检查补强圈
连接焊缝的质量。 • 补强圈厚度随设备壁厚不同而异，由设计者决定，一般要
求补强圈的厚度和材料均与设备壳体相同。
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补强圈样例
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补强圈标记示例
［例］接管公称直径DN=100 mm、补强圈厚度为8 mm，坡口型 式为D型，材质为16MnR的补强圈，其标记为 DN100×8-D-16MnR JB/T 4736
• 化工设备用的标准法兰有两类： 管法兰:用于管道的连接; 压力容器法兰（设备法兰）:设备筒体（或封头）的连接。
• 标准法兰的主要参数是公称通径（DN）和公称压力（PN）。
• 管法兰的公称通径应与所连接的管子直径（无缝钢管的公 称直径，通常相当于外径）相一致。
• 压力容器法兰的公称通径应与所连接的筒体（或封头）公 称直径（通常是指内径）相一致。
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不同密封面型式的法兰
管法兰标记示例
• 标准号 法兰 类型代号 公称通径-公称压力 密封面型式代 号 钢管壁厚 材料牌号 ［例1］公称通径1200 mm、公称压力0.6 MPa、突面板式平焊 钢制管法兰，材料为Q235A，其标记为 HG 20592 法兰 PL 1200－0.6 RF Q235A
（PL表示板式平焊法兰）
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压力容器法兰标记示例
• 法兰名称及代号-密封面型式代号 公称直径-公称压力/法 兰厚度-法兰总高度 标准号 ［例］公称压力1.60 MPa，公称直径800 mm的榫槽密封面 平焊法兰的榫面，其标记为 法兰T 800-1.60 JB/T 4702－2000
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5 手孔与人孔
7 补强圈
• 用来弥补设备壳体因开孔过大而造成的强度损失。 • 补强圈焊后通入0.4～0.5 MPa的压缩空气，以检查补强圈
连接焊缝的质量。 • 补强圈厚度随设备壁厚不同而异，由设计者决定，一般要
求补强圈的厚度和材料均与设备壳体相同。
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补强圈样例
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补强圈标记示例
［例］接管公称直径DN=100 mm、补强圈厚度为8 mm，坡口型 式为D型，材质为16MnR的补强圈，其标记为 DN100×8-D-16MnR JB/T 4736
• 化工设备用的标准法兰有两类： 管法兰:用于管道的连接; 压力容器法兰（设备法兰）:设备筒体（或封头）的连接。
• 标准法兰的主要参数是公称通径（DN）和公称压力（PN）。
• 管法兰的公称通径应与所连接的管子直径（无缝钢管的公 称直径，通常相当于外径）相一致。
• 压力容器法兰的公称通径应与所连接的筒体（或封头）公 称直径（通常是指内径）相一致。
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不同密封面型式的法兰
管法兰标记示例
• 标准号 法兰 类型代号 公称通径-公称压力 密封面型式代 号 钢管壁厚 材料牌号 ［例1］公称通径1200 mm、公称压力0.6 MPa、突面板式平焊 钢制管法兰，材料为Q235A，其标记为 HG 20592 法兰 PL 1200－0.6 RF Q235A
（PL表示板式平焊法兰）
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压力容器法兰标记示例
• 法兰名称及代号-密封面型式代号 公称直径-公称压力/法 兰厚度-法兰总高度 标准号 ［例］公称压力1.60 MPa，公称直径800 mm的榫槽密封面 平焊法兰的榫面，其标记为 法兰T 800-1.60 JB/T 4702－2000
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5 手孔与人孔
10微生物发酵制药工艺1幻灯片
成品工段
提炼车间
包装车间
包装
原料药
10.2 微生物的生长特征
1、微生物发酵基本过程特征/菌体生长与产物生成的特
征，三个阶段
❖
❖
❖
❖
❖
❖
发酵前期(fermentation prophase)
菌体生长期
发酵中期(fermentation metaphase)
产物合成（分泌）期
发酵后期(fermentation anaphase)
量没有明显增加的一段时间。延迟期是菌体适应环境的过程。
延迟期时间长短不一，与遗传和环境因素有关，由菌体与环
境相互作用的程度决定的。因不同接种量、不同菌种和菌龄
等而表现不同。工业上希望延迟期越短越好，常采用如种子
罐与发酵罐培养基尽量接近，对数期的菌体作为种子、加大
接种量等方法进行放大培养和发酵生产。
14
初级代谢与产物形成是完全分开的，如抗生素、生物碱、微生物毒素的
发酵。对于诱导型基因工程菌，往往在静止期，加入诱导物，基因转录
和产物表达，所以产物生成速率和比速率分别为：
比
生
长
或
比
生
长
速
率
p
生
物
量
或
产
量
时间t
时间t
5、代谢产物的生物合成
❖
代谢（metabolism）是生物体内进行的生理生化反应的统称。
有代谢不稳定性。
(2)次级代谢产物的构建单位
❖
微生物合成的次级代谢产物是由微生物代谢产生的一些中间产物，如由
碳水化合物降解生成的五碳（C5）、四碳（C4）、三碳（C3）、二碳
（C2）化合物和初级代谢产物合成。
提炼车间
包装车间
包装
原料药
10.2 微生物的生长特征
1、微生物发酵基本过程特征/菌体生长与产物生成的特
征，三个阶段
❖
❖
❖
❖
❖
❖
发酵前期(fermentation prophase)
菌体生长期
发酵中期(fermentation metaphase)
产物合成（分泌）期
发酵后期(fermentation anaphase)
量没有明显增加的一段时间。延迟期是菌体适应环境的过程。
延迟期时间长短不一，与遗传和环境因素有关，由菌体与环
境相互作用的程度决定的。因不同接种量、不同菌种和菌龄
等而表现不同。工业上希望延迟期越短越好，常采用如种子
罐与发酵罐培养基尽量接近，对数期的菌体作为种子、加大
接种量等方法进行放大培养和发酵生产。
14
初级代谢与产物形成是完全分开的，如抗生素、生物碱、微生物毒素的
发酵。对于诱导型基因工程菌，往往在静止期，加入诱导物，基因转录
和产物表达，所以产物生成速率和比速率分别为：
比
生
长
或
比
生
长
速
率
p
生
物
量
或
产
量
时间t
时间t
5、代谢产物的生物合成
❖
代谢（metabolism）是生物体内进行的生理生化反应的统称。
有代谢不稳定性。
(2)次级代谢产物的构建单位
❖
微生物合成的次级代谢产物是由微生物代谢产生的一些中间产物，如由
碳水化合物降解生成的五碳（C5）、四碳（C4）、三碳（C3）、二碳
（C2）化合物和初级代谢产物合成。
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依博素对类风湿性关节炎有明显的抗炎镇痛活性。
医学资源
14
受体拮抗剂举例2
丙谷胺（蒙胃顿）
作用机理：为胃泌素受体拮抗剂，有抑制胃酸和胃蛋白 酶分泌的作用。
功 能：于十二指肠溃疡，尤适用于慢性胃酸过多所致 的溃疡、胃炎。
医学资源
15
微生物产生的免疫调节剂
免疫反应：机体防御机制，自稳机制；
作用于蛋白质生物合 链霉素、苦霉素、红霉素 成体系 作用于核酸与核酸合 放线菌素 、安莎类抗生素 、利福 成体系 霉素SV、利福平、利福定利福酰胺
作用于能量代谢体系 如癣可宁，缬霉素，短杆菌素S等
医学资源 7
抗肿瘤抗生素
500 余种。主要有蒽环类、丝裂烷类、博莱霉素类、 色霉素类，放线菌素类，烯炔类抗生素。 目前，阿霉素、丝裂霉素、博莱霉素（争光霉素）、 放线菌素 D （更生霉素）、红比霉素（正定霉素）、 平阳霉素等已成为肿瘤治疗中常用的药物。
医学资源
5
二 微生物来源药物的种类与用途
微生物 产生的 活性物 质
抗感染 的抗生 素
AA， 维生素 酶 核酸
抗肿瘤 抗生素
酶抑制 剂
受体拮 抗剂
免疫调 节剂及 其他
医学资源
6
抗微生物感染的抗生素
作用机制 举例
抑制细胞壁生物合成 β－内酰胺类抗生素 ，如青霉素，头孢菌
素等
作用于细胞膜
多粘菌素，短杆菌肽S等
医学资源
10
H5N1神经氨酸酶抑制剂鉴定试剂盒是一个鉴定禽流感 病毒H5N1神经氨酸酶抑制剂的试剂盒。 禽流感病毒在其外壳上有两种糖蛋白：
H—血凝素Hemagglutinin，
酶抑制剂举例2
N—神经氨酸酶（也称唾液酸酶 ）Neyramidinase
血凝素H—病毒入侵的“开路先锋”，和细胞膜上的蛋白 结合，在细胞膜上打开一个通道，使得病毒能进入细胞。 N—通过水解的方式切断病毒和宿主细胞膜的最后联系， 使病毒脱离寄主细胞。
四 环 素 四 环 素 ， 产生菌均为链 广 谱 抗 细 阻断肽链的 类 土霉素等 霉菌 菌活性 延长 ( 与 30S 结合)
抗微生物 名称 例子 产生菌 抗性 作用机制
大 环 红霉素 均 为 链 主抗G＋细菌军 抑制肽转移反应，阻 内 酯 螺 旋 霉 霉菌 团菌、支、衣 断蛋白质合成 类 原体 素 紫 霉 紫霉素 链 霉 和 有G+,G-抗菌活 作用于 30S ， 50S ，抑 素类 结 核 放 链 轮 丝 性，主抗结核 制蛋白质合成起始反 杆菌 应和转位反应 线菌素 菌属 糖 肽 万 古 霉 稀 有 放 G + , 对 肠 球 菌 抑制细菌细胞壁黏肽 类 素等 线菌 有较强抗菌性 的合成 多 烯 两 性 霉 主 要 是 主要作用于真 与细胞膜中的固醇结 类 素 , 制 链霉菌 菌 合改变细胞膜通透性， 霉菌素 影响正常代谢。
医学资源 9
酶抑制剂举例1
α -葡萄糖苷酶抑制剂：影响碳水化合物吸收， 主要降糖机制为：抑制小肠刷状缘上各种α-葡萄 糖苷酶，使多糖分解为葡萄糖的速度减慢。 α -葡萄糖苷酶抑制剂 代表药物有阿卡波糖、米 格列醇和伏格列波糖。 优点：降低餐后血糖而对降低空腹血糖无作用、 安全和不增加胰岛素分泌。
医学资源
13
受体拮抗剂举例1
炎症：炎症是机体对各种致炎因素引起组织损害而产 生的一种基本病理过程，它和许多难以治愈的自身免 疫性疾病如类风湿性关节炎、免疫缺陷疾病、癌症、 心血管疾病等具有密切关系。
炎症反应和免疫应答密切交织，参与炎症反应的细胞 因子众多。
以炎症细胞因子受体为靶位建立受体拮抗剂可以达到 降低细胞因子活性、治疗炎症等疾病的目的。
医学资源
11
微生物来源的具有抗血栓、 抗肿瘤、 抗炎等作用的酶制剂均 有研究与报道。
医学资源
12
微生物产生的受体拮抗剂
受体与配体的相互作用：受体与相应的配体（ligand） 有高度亲和力，并能特异性结合，也可被配体饱和； 如激素等的作用； 新药发现的重要策略之一，药物作用靶位有45％是受体。
医学资源
17
医学资源
18
医学资源
19
医学资源
20
抗微生物
名称
药物举例
产生菌
抗性
作用机制
β - 内 酰 青霉素,碳 耐内酰胺链霉 G ＋ 和 G - , 抑制细菌细 胺类 青霉烯,头 菌；卡特利链 有 些 产 酶 胞壁黏肽的 孢菌素C 霉菌 抑制剂 合成
氨 基 糖 链 霉 素 ， 主是链霉菌属 苷类 新 霉 素 ， 和小单胞菌属 卡那霉素， 庆大 广谱抗细 菌，有些 有抗分枝 杆菌活性 抑制蛋白质 的 合 成 (30S,50S 结 合,密码误 读)
生产简单，易于实现工业化生产，设备通用。
医学资源
3
二 微生物药物的定义
由微生物在其生命活动过程中产生的具有生理活性（或 称药理活性）的次级代谢产物及其衍生物；
应用微生物直接合成或通过微生物转化生产的临床上治 疗人类多种疾病的药物。
医学资源
4
次级代谢产物
次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学 结构十分复杂、对该生物无明显生理功能，或并非是微 生物生长和繁殖所必需的物质，如抗生素、毒素、激素、 色素等。不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不相 同，他们可能积累在细胞内，也可能排到外环
酶抑制剂 (PI) ：对特定酶有抑制作用的小分子 量蛋白质。在调节酶活性和物质代谢等方面起 着重要的作用，近年来发现在许多疾病及病理 过程中有控制作用； 人胆固醇合成限速酶 HMG-CoA 还原酶抑制剂— —微生物来源的新型降血脂药； 举例：β－半乳糖苷酶抑制剂可扰乱膜上与特 定蛋白连接的聚糖，从而可用于抗艾滋病毒的 感染和肿瘤细胞转移。
第三章 微生物制药
微生物产生的生物药物； 微生物发酵过程概论； 微生物发酵药物制造实例。
医学资源
1
第一节
微生物产生的生物药物
微生物来源药物的特点 ；
微生物药物的定义 微生物药物的种类； 抗生素； 微生物来源药物的研究前景。
医学资源
2
一 微生物来源药物的特点
资源丰富；
容易改造：能将现代生物技术应用到微生物育种中；
免疫调节剂：影响机体免疫功能的物质；
免疫增强剂：促进低下的免疫功能恢复正常或防止免疫 功能降低的药物，如干扰素；
免疫抑制剂：抑制与免疫有关细胞的增殖和功能，减低 机体免疫反应。
Why？
医学资源
16
免疫抑制剂举例
器官移植中，抑制移植物抗宿主反应和宿主抗抑制反 应。 风湿性疾病（人体的免疫功能亢进引起）：免疫抑制 剂。 目前常用的免疫抑制剂有烷化剂，如环磷酰胺和抗代 谢药，甲氨喋呤及硫唑嘌呤等。 顾觉奋（2000）,微生物来源的免疫抑制剂及其作用机 制，药学进展。
医学资源
14
受体拮抗剂举例2
丙谷胺（蒙胃顿）
作用机理：为胃泌素受体拮抗剂，有抑制胃酸和胃蛋白 酶分泌的作用。
功 能：于十二指肠溃疡，尤适用于慢性胃酸过多所致 的溃疡、胃炎。
医学资源
15
微生物产生的免疫调节剂
免疫反应：机体防御机制，自稳机制；
作用于蛋白质生物合 链霉素、苦霉素、红霉素 成体系 作用于核酸与核酸合 放线菌素 、安莎类抗生素 、利福 成体系 霉素SV、利福平、利福定利福酰胺
作用于能量代谢体系 如癣可宁，缬霉素，短杆菌素S等
医学资源 7
抗肿瘤抗生素
500 余种。主要有蒽环类、丝裂烷类、博莱霉素类、 色霉素类，放线菌素类，烯炔类抗生素。 目前，阿霉素、丝裂霉素、博莱霉素（争光霉素）、 放线菌素 D （更生霉素）、红比霉素（正定霉素）、 平阳霉素等已成为肿瘤治疗中常用的药物。
医学资源
5
二 微生物来源药物的种类与用途
微生物 产生的 活性物 质
抗感染 的抗生 素
AA， 维生素 酶 核酸
抗肿瘤 抗生素
酶抑制 剂
受体拮 抗剂
免疫调 节剂及 其他
医学资源
6
抗微生物感染的抗生素
作用机制 举例
抑制细胞壁生物合成 β－内酰胺类抗生素 ，如青霉素，头孢菌
素等
作用于细胞膜
多粘菌素，短杆菌肽S等
医学资源
10
H5N1神经氨酸酶抑制剂鉴定试剂盒是一个鉴定禽流感 病毒H5N1神经氨酸酶抑制剂的试剂盒。 禽流感病毒在其外壳上有两种糖蛋白：
H—血凝素Hemagglutinin，
酶抑制剂举例2
N—神经氨酸酶（也称唾液酸酶 ）Neyramidinase
血凝素H—病毒入侵的“开路先锋”，和细胞膜上的蛋白 结合，在细胞膜上打开一个通道，使得病毒能进入细胞。 N—通过水解的方式切断病毒和宿主细胞膜的最后联系， 使病毒脱离寄主细胞。
四 环 素 四 环 素 ， 产生菌均为链 广 谱 抗 细 阻断肽链的 类 土霉素等 霉菌 菌活性 延长 ( 与 30S 结合)
抗微生物 名称 例子 产生菌 抗性 作用机制
大 环 红霉素 均 为 链 主抗G＋细菌军 抑制肽转移反应，阻 内 酯 螺 旋 霉 霉菌 团菌、支、衣 断蛋白质合成 类 原体 素 紫 霉 紫霉素 链 霉 和 有G+,G-抗菌活 作用于 30S ， 50S ，抑 素类 结 核 放 链 轮 丝 性，主抗结核 制蛋白质合成起始反 杆菌 应和转位反应 线菌素 菌属 糖 肽 万 古 霉 稀 有 放 G + , 对 肠 球 菌 抑制细菌细胞壁黏肽 类 素等 线菌 有较强抗菌性 的合成 多 烯 两 性 霉 主 要 是 主要作用于真 与细胞膜中的固醇结 类 素 , 制 链霉菌 菌 合改变细胞膜通透性， 霉菌素 影响正常代谢。
医学资源 9
酶抑制剂举例1
α -葡萄糖苷酶抑制剂：影响碳水化合物吸收， 主要降糖机制为：抑制小肠刷状缘上各种α-葡萄 糖苷酶，使多糖分解为葡萄糖的速度减慢。 α -葡萄糖苷酶抑制剂 代表药物有阿卡波糖、米 格列醇和伏格列波糖。 优点：降低餐后血糖而对降低空腹血糖无作用、 安全和不增加胰岛素分泌。
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13
受体拮抗剂举例1
炎症：炎症是机体对各种致炎因素引起组织损害而产 生的一种基本病理过程，它和许多难以治愈的自身免 疫性疾病如类风湿性关节炎、免疫缺陷疾病、癌症、 心血管疾病等具有密切关系。
炎症反应和免疫应答密切交织，参与炎症反应的细胞 因子众多。
以炎症细胞因子受体为靶位建立受体拮抗剂可以达到 降低细胞因子活性、治疗炎症等疾病的目的。
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11
微生物来源的具有抗血栓、 抗肿瘤、 抗炎等作用的酶制剂均 有研究与报道。
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12
微生物产生的受体拮抗剂
受体与配体的相互作用：受体与相应的配体（ligand） 有高度亲和力，并能特异性结合，也可被配体饱和； 如激素等的作用； 新药发现的重要策略之一，药物作用靶位有45％是受体。
医学资源
17
医学资源
18
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19
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20
抗微生物
名称
药物举例
产生菌
抗性
作用机制
β - 内 酰 青霉素,碳 耐内酰胺链霉 G ＋ 和 G - , 抑制细菌细 胺类 青霉烯,头 菌；卡特利链 有 些 产 酶 胞壁黏肽的 孢菌素C 霉菌 抑制剂 合成
氨 基 糖 链 霉 素 ， 主是链霉菌属 苷类 新 霉 素 ， 和小单胞菌属 卡那霉素， 庆大 广谱抗细 菌，有些 有抗分枝 杆菌活性 抑制蛋白质 的 合 成 (30S,50S 结 合,密码误 读)
生产简单，易于实现工业化生产，设备通用。
医学资源
3
二 微生物药物的定义
由微生物在其生命活动过程中产生的具有生理活性（或 称药理活性）的次级代谢产物及其衍生物；
应用微生物直接合成或通过微生物转化生产的临床上治 疗人类多种疾病的药物。
医学资源
4
次级代谢产物
次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学 结构十分复杂、对该生物无明显生理功能，或并非是微 生物生长和繁殖所必需的物质，如抗生素、毒素、激素、 色素等。不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不相 同，他们可能积累在细胞内，也可能排到外环
酶抑制剂 (PI) ：对特定酶有抑制作用的小分子 量蛋白质。在调节酶活性和物质代谢等方面起 着重要的作用，近年来发现在许多疾病及病理 过程中有控制作用； 人胆固醇合成限速酶 HMG-CoA 还原酶抑制剂— —微生物来源的新型降血脂药； 举例：β－半乳糖苷酶抑制剂可扰乱膜上与特 定蛋白连接的聚糖，从而可用于抗艾滋病毒的 感染和肿瘤细胞转移。
第三章 微生物制药
微生物产生的生物药物； 微生物发酵过程概论； 微生物发酵药物制造实例。
医学资源
1
第一节
微生物产生的生物药物
微生物来源药物的特点 ；
微生物药物的定义 微生物药物的种类； 抗生素； 微生物来源药物的研究前景。
医学资源
2
一 微生物来源药物的特点
资源丰富；
容易改造：能将现代生物技术应用到微生物育种中；
免疫调节剂：影响机体免疫功能的物质；
免疫增强剂：促进低下的免疫功能恢复正常或防止免疫 功能降低的药物，如干扰素；
免疫抑制剂：抑制与免疫有关细胞的增殖和功能，减低 机体免疫反应。
Why？
医学资源
16
免疫抑制剂举例
器官移植中，抑制移植物抗宿主反应和宿主抗抑制反 应。 风湿性疾病（人体的免疫功能亢进引起）：免疫抑制 剂。 目前常用的免疫抑制剂有烷化剂，如环磷酰胺和抗代 谢药，甲氨喋呤及硫唑嘌呤等。 顾觉奋（2000）,微生物来源的免疫抑制剂及其作用机 制，药学进展。