在微生物發酵製藥工藝中，如何確定最適發酵條件

1樓：夏嗣牽語彤

由於生物製藥所需要的物質不同，一般的方法是設計一系列不同的發酵條件，根據條件不同進行試生產，根據生產所得藥物量和費效比確定最適宜的發酵條件。

在微生物發酵製藥工藝中如何確定最適發酵條件（根據微生物製藥的特點進行論述） 20

2樓：背灬叛丶

微生物發酵分為細胞培養和細菌發酵

細胞培養來說最適宜的條件無非是ph do 溫度攪拌速度通氣量大小以及通氣方式通氣氣泡大小等一些硬體措施，除此之外要重視培養基的營養成分和細胞所需要的營養成分是否匹配，培養過程中要定時取樣觀察細胞狀態，看細胞處於生長的什麼時期，分析細胞**週期，研究**週期內什麼時候所需要的營養成分多，需要哪種營養成分，比如谷氨醯胺的補加時間和補加量以及補加方式都是需要小試實驗才能確定的，同時也要重視細胞種類以及細胞特點進行合理的工藝優化

細菌發酵來講也是同樣的但不管是細胞也好細菌也好首先還是要保證不汙染其他微生物，才能保證工藝的摸索以及生產的順利進行

3樓：匿名使用者

如何控制微生物發酵產酶的工藝條件

4樓：匿名使用者

1、培養基的選擇和控制,生產中碳源、氮源對微生物酶生產的誘導或抑制作用是最重要的考慮因素；培養基中碳源與氮源的比例是隨生產的酶類、生產菌株的性質和培養階段的不同而改變的；培養基中無機鹽、生長因子和產酶促進劑也是要考慮和控制的.2、溫度控制,酶生產的培養溫度隨菌種而不同；有的為了利於菌體生長和酶的合成,也有進行變溫生產的.3、酶生產的合適ph通常和酶反應的最適ph接近；當然也有例外,ph也可能影響微生物分泌的酶系.

4、通氣攪拌隨菌種和生產階段而及時變化.

發酵生產如何確定最佳培養基配方

5樓：匿名使用者

1、細菌培養基

配方一牛肉膏瓊脂培養基

牛肉膏0.3克，蛋白腖1.0克，氯化鈉 0.5克，瓊脂 1.5克，

水 100毫升

在燒杯內加水100毫升，放入牛肉膏、蛋白腖和氯化鈉，用蠟筆在燒杯外作上記號後，放在火上加熱。待燒杯內各組分溶解後，加入瓊脂，不斷攪拌以免粘底。等瓊脂完全溶解後補足失水，用10%鹽酸或10%的氫氧化鈉調整ph值到7.

2～7.6,分裝在各個試管裡，加棉花塞，用高壓蒸汽滅菌30分鐘。

配方二馬鈴薯培養基

取新鮮牛心（除去脂肪和血管）250克，用刀細細剁成肉末後，加入500毫升蒸餾水和5克蛋白腖。在燒杯上做好記號，煮沸，轉用文火燉2小時。過濾，濾出的肉末乾燥處理，濾液ph值調到7.

5左右。每支試管內加入10毫升肉湯和少量碎末狀的幹牛心，滅菌，備用。

配方三根瘤菌培養基

葡萄糖 10克磷酸氫二鉀 0.5克

碳酸鈣 3克硫酸鎂 0.2克

酵母粉 0.4克瓊脂 20克

水 1000毫升 1%結晶紫溶液 1毫升

先把瓊脂加水煮沸溶解，然後分別加入其他組分，攪拌使溶解後，分裝，滅菌，備用。

2、放線菌培養基

配方一澱粉瓊脂培養基（高氏培養基）

可溶性澱粉 2克硝酸鉀 0.1克

磷酸氫二鉀 0.05克氯化鈉 0.05克

硫酸鎂 0.05克硫酸亞鐵 0.001克

瓊脂 2克水 100毫升

先把澱粉放在燒杯裡，用5毫升水調成糊狀後，倒入95毫升水，攪勻後加入其他藥品，使它溶解。在燒杯外做好記號，加熱到煮沸時加入瓊脂，不停攪拌，待瓊脂完全溶解後，補足失水。調整ph值到7.

2～7.4，分裝後滅菌，備用。

配方二麵粉瓊脂培養基

麵粉 60克瓊脂 20克

水 1000毫升

把麵粉用水調成糊狀，加水到500毫升，放在文火上煮30分鐘。另取500毫升水，放入瓊脂，加熱煮沸到溶解後，把兩液調勻，補充水分，調整ph值到7.4，分裝，滅菌，備用。

3、真菌培養基

配方一薩市（sabouraud』s）培養基

蛋白腖 10克瓊脂 20克

麥芽糖 40克水 1000毫升

先把蛋白腖、瓊脂加水後，加熱，不斷攪拌，待瓊脂溶解後，加入40克麥芽糖（或葡萄糖），攪拌，使它溶解，然後分裝，滅菌，備用。

本培養菌是培養許多種類真菌所常用的。

配方二馬鈴薯糖瓊脂培養基

把馬鈴薯洗淨去皮，取200克切成小塊，加水1000毫升，煮沸半小時後，補足水分。在濾液中加入10克瓊脂，煮沸溶解後加糖20克（用於培養黴菌的加入蔗糖，用於培養酵母菌的加入葡萄糖），補足水分，分裝，滅菌，備用。

把這培養基的ph值調到7.2～7.4，配方中的糖，如用葡萄糖還可用來培養放線菌和芽孢桿菌。

配方三黃豆芽汁培養基

黃豆芽 100克瓊脂 15克

葡萄糖 20克水 1000毫升

洗淨黃豆芽，加水煮沸30分鐘。用紗布過濾，濾液中加入瓊脂，加熱溶解後放入糖，攪拌使它溶解，補足水分到1000毫升，分裝，滅菌，備用。

把這培養基的ph值調到7.2～7.4，可用來培養細菌和放線菌。

配方四豌豆瓊脂培養基

豌豆 80粒瓊脂 5克

水 200毫升

取80粒幹豌豆加水，煮沸1小時，用紗布過濾後，在濾液中加入瓊脂，煮沸到溶解，分裝，滅菌，備用。

4、食用菌菌種培養基

配方一馬鈴薯—蔗糖--瓊脂培養基

20%馬鈴薯煮汁 1000毫升

蔗糖 20克瓊脂 18克

把馬鈴薯洗淨去皮後，切成小塊。稱取馬鈴薯小塊200克，加水1000毫升，煮沸20分鐘後，過濾。在濾汁中補足水分到1000毫升，即成20%馬鈴薯煮汁。

在馬鈴薯煮汁中加入瓊脂和蔗糖，煮沸，使它溶解後，補足水分，分裝，滅菌，備用。使用該培養基對ph值要求不嚴格，可以不測定。

配方二綜合馬鈴薯培養基

20%馬鈴薯煮汁 1000 毫升

磷酸二氫鉀 3克硫酸鎂 1.5克

葡萄糖 20克維生素 10毫克

瓊脂 18克

先配製20%馬鈴薯煮汁，方法同上。在煮汁中加入上述各種組分，加熱溶解後補足水分，調整ph值到6。分裝，滅菌，

6樓：小周高等教育**答疑

培養基是提供微生物生長繁殖和生物合成各種代謝產物所需要的、按一定比例配製的多種營養物質的混合物。培養基組成對菌體生長繁殖、產物的生物合成、產品的分離精製乃至產品的質量和產量都有重要的影響。微生物的營養活動是依靠向外界分泌大量的酶，將周圍環境中大分子蛋白質、糖類、脂肪等營養物質分解成小分子化合物，藉助於細胞膜的滲透作用，吸收這些小分子營養物質來實現的。

不同的微生物的生長情況不同或合成不同的發酵產物時所需的培養基有所不同，但對於所有發酵生產用培養基的設計仍存在某些共同點可供遵循，這就是所有的發酵培養基都必須提供微生物生長繁殖和產物合成所需的碳源、氮源、無機元素、生長因子、水和氧氣等。對於大規模發酵生產，除考慮上述微生物的需要外，還必須重視培養基原料的**和**。

培養基的選擇

不同的微生物對培養基的需求是不同的，因此，不同微生物培養過程對原料的要求也是不一樣的。應根據具體情況，從微生物營養要求的特點和生產工藝的要求出發，選擇合適的營養基，使之既能滿足微生物生長的需要，又能獲得高產的產品，同時也要符合增產節約、因地制宜的原則。

1、根據微生物的特點選擇培養基

用於大規模培養的微生物主要有細菌、酵母菌、黴菌和放線菌等四大類。它們對營養物質的要求不盡相同，有共性也有各自的特性。在實際應用時，要依據微生物的不同特性，來考慮培養基的組成，對典型的培養基配方需作必要的調整。

2、根據發酵方式選擇培養基

液體和固體培養基各有用途，也各有優缺點。在液體培養基中，營養物質是以溶質狀態溶解於水中，這樣微生物就能更充分接觸和利用營養物質，更有利於微生物的生長和更好地積累代謝產物。工業上，利用液體培養基進行的深層發酵具有發酵效率高，操作方便，便於機械化、自動化，降低勞動強度，佔地面積小，產量高等優點。

所以發酵工業中大多采用液體培養基培養種子和進行發酵，並根據微生物對氧的需求，分別作靜止或通風培養。而固體培養基則常用於微生物菌種的保藏、分離、菌落特徵鑑定、活細胞數測定等方面。此外，工業上也常用一些固體原料，如小米、大米、麩皮、馬鈴薯等直接製作成斜面或茄子瓶來培養黴菌、放線菌。

3、從生產實踐和科學試驗的不同要求選擇

生產過程中，由於菌種的保藏、種子的擴大培養到發酵生產等各個階段的目的和要求不同，因此，所選擇的培養基成分配比也應該有所區別。一般來說，種子培養基主要是供微生物菌體的生長和大量增殖。為了在較短的時間內獲得數量較多的強壯的種子細胞，種子培養基要求營養豐富、完全，氮源、維生素的比例應較高，所用的原料也應是易於被微生物菌體吸收利用。

常用葡萄糖、硫酸銨、尿素、玉米漿、酵母膏、麥芽汁、米曲汁等作為原料配製培養基。而發酵培養基除需要維持微生物菌體的正常生長外，主要是要求合成預定的發酵產物，所以，發酵培養基碳源物質的含量往往要高於種子培養基。當然，如果產物是含氮物質，應相應地增加氮源的**量。

除此之外，發酵培養基還應考慮便於發酵操作以及不影響產物的提取分離和產品的質量。

4、從經濟效益方面考慮選擇生產原料

從科學的角度出發，培養基的經濟性通常是不被那麼重視，而對於生產過程來講，由於配製發酵培養基的原料大多是糧食、油脂、蛋白質等，且工業發酵消耗原料量大，因此，在工業發酵中選擇培養基原料時，除了必須考慮容易被微生物利用並滿足生產工藝的要求外，還應考慮到經濟效益，必須以價廉、**豐富、運輸方便、就地取材以及沒有毒性等為原則選擇原料。

培養基的配製原則

培養基的配製必須提供合成微生物細胞和發酵產物的基本成分;有利於減少培養基原料的單耗，單位營養物質所合成產物數量大或產率大;有利於提高培養基產物的濃度，以提高單位容積發酵罐的生產能力;有利於提高產物的合成速度，縮短髮酵週期;儘量減少副產物的形成;減少對發酵過程中通氣攪拌的影響，有利於提高氧的利用率、降低能耗;有利於產品的分離和純化;並儘可能減少產生「三廢」的物質。

當然，設計任何一種培養基都不可能面面俱到地滿足上述各項要求，需根據具體情況，抓主要環節。使其即滿足微生物的營養要求，又能獲得優質高產的產品，同時也符合增產節約、因地制宜的原則。發酵培養基的主要作用是為了獲得預期的產物，必須根據產物特點來設計培養基。

因此要求營養要適當豐富和完備，菌體迅速生長和健壯，整個代謝過程ph值適當且穩定;糖、氮代謝能完全符合高單位罐、批的要求，能充分發揮生產菌種合成代謝產物的能力。此外還要求成本降低。

1、根據不同微生物的營養需要配製不同的培養基

不同的微生物所需要的培養基成分是不同的，要確定一個合適的培養基，就需要了解生產用菌種的**、生理生化特性和一般的營養要求，根據不同生產菌種的培養條件、生物合成的代謝途徑、代謝產物的化學性質等確定培養基。

2、營養成分的恰當配比

微生物所需的營養物質之間應有適當的比例，培養基中的碳氮的比例(c/n)在發酵工業中尤其重要。不同的微生物菌種、不同的發酵產物所要求的碳氮比是不同的。菌體在不同生長階段，對其碳氮比的最適要求也不一樣。

培養基的碳氮比不僅會影響微生物菌體的生長，同時也會影響到發酵的代謝途徑。由於碳既作碳架又作能源，所以用量要比氮多。從元素分析來看，酵母細胞中碳氮比約為100:

20，黴菌約為100:10。一般發酵工業中培養基碳氮比約為100:

(0.2～2.0)，但在氨基酸發酵中，因為產物中含有氮，所以碳氮比就相對高一些。

如穀氨酸發酵的碳氮比為100: (15～21)，若碳氮比為100: (0.

2～2.0)，則會出現只長菌體，幾乎不產穀氨酸的現象。

碳氮比隨碳水化合物及氮源的種類以及通氣攪拌等條件而異，很難確定統一的比值。一般情況下，碳氮比偏小，能導致菌體的旺盛生長，易造成菌體提前衰老自溶，影響產物的積累;碳氮比過大，菌體繁殖數量少，不利於產物的積累;碳氮比較合適，但碳源、氮源濃度高，仍能導致菌體的大量繁殖，增大發酵液粘度，影響溶解氧濃度，容易引起菌體的代謝異常，影響產物合成;碳氮比較合適，但碳源、氮源濃度過低，會影響菌體的繁殖，同樣不利於產物的積累。

3、滲透壓

配製培養基時，應注意營養物質要有合適的濃度。營養物質的濃度太低，不僅不能滿足微生物生長對營養物質的需求，而且也不利於提高發酵產物的產量和提高裝置的利用率。但是，培養基中營養物質的濃度過高時，由於培養基溶液的滲透壓太大，會抑制微生物的生長。

此外培養基中的各種離子的濃度比例也會影響到培養基的滲透壓和微生物的代謝活動，因此，培養基中各種離子的比例需求要平衡。在發酵生產過程中，在不影響微生物的生理特性和代謝轉化率的情況下，通常趨向在較高濃度下進行發酵，以提高產物產量，並儘可能選育高滲透壓的生產菌株。當然，培養基濃度太大會使培養基黏度增加和溶氧量降低。

4、ph值

各種微生物的正常生長均需要有合適的ph值，一般黴菌和酵母菌比較適於微酸性環境，放線菌和細菌適於中性或微鹼性環境。為此，當培養基配製好後，若ph值不合適，必須加以調節。當微生物在培養過程中改變培養基的ph值而不利於本身的生長時，應以微生物菌體對各種營養成分的利用速度來考慮培養基的組成，同時加入緩衝劑，以調節培養液的ph值。

5、氧化還原電位

對大多數微生物來說，培養基的氧化還原電位一般對其生長的影響不大，即適合它們生長的氧化還原電位範圍較廣。但對於厭氧菌，由於氧的存在對其有毒害作用，因而往往在培養基中加入還原劑以降低氧化還原電位。

在配製培養基時，除應注意以上幾條原則外，還要考慮到營養成分的加入順序，為了避免生成沉澱而造成營養成分的損失，加入的順序一般為先加入緩衝化合物，溶解後加入主要物質，然後加入維生素、氨基酸等生長素類的物質。

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