發(fā)酵工程制藥ppt課件(已修改)
2025-01-20 04:25 本頁(yè)面
【正文】 L/O/G/O 發(fā)酵工程制藥 L/O/G/O 第一節(jié) 概述 又稱(chēng) 微生物工程 ，是利用微生物制造工業(yè)原料與工業(yè)產(chǎn)品并提供服務(wù)的技術(shù)。 現(xiàn)代發(fā)酵工程已形成完整的工業(yè)體系，包括抗生素、氨基酸、維生素、有機(jī)酸、有機(jī)溶劑、多糖、酶制劑、單細(xì)胞蛋白、基因工程藥物、核酸類(lèi)物質(zhì)及其他生物活性物質(zhì)等的生產(chǎn)。 發(fā)酵工程 利用微生物技術(shù)，通過(guò)高度工程化的新型綜合技術(shù)，以利用 微生物反應(yīng) 過(guò)程為基礎(chǔ)，依賴(lài)于微生物機(jī)體在反應(yīng)器內(nèi)的 生長(zhǎng)繁殖及代謝 過(guò)程來(lái)合成一定產(chǎn)物，通過(guò) 分離純化 進(jìn)行提取精制，并最終制劑成型來(lái)實(shí)現(xiàn)藥物產(chǎn)品的生產(chǎn)。 發(fā)酵工程制藥的定義 發(fā)酵工程的 4個(gè)階段 ?第一階段 ?1676年制成第一臺(tái)顯微鏡 —— 微生物的存在 ?1857年巴斯德證明了酒精是由活的酵母發(fā)酵引起的 ?1897年畢希納發(fā)現(xiàn)磨碎的酵母仍使糖發(fā)酵形成酒精 —— 酶 ?第二階段 ?對(duì)發(fā)酵技術(shù)的認(rèn)識(shí)起始于 19世紀(jì)末，主要來(lái)自于厭氧發(fā)酵，如利用酵母菌、乳酸菌生產(chǎn)酒精、乳酸和各種發(fā)酵食品。 ?第三階段 ?20世紀(jì) 40年代初，第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，青霉素迅速工業(yè)大規(guī)摸生產(chǎn)。 ?深層培養(yǎng)、生產(chǎn)大規(guī)模化、多種抗生素、氨基酸、核酸發(fā)酵成功。 ?第四階段 ?20世紀(jì) 50年代，利用代謝調(diào)控發(fā)酵氨基酸、核酸。 ?20世紀(jì) 70年代，利用固定化酶或細(xì)胞連續(xù)發(fā)酵。 ?20世紀(jì) 80年代，基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞融合技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用階段。 FERMENTATION Process Control Fermentation engineering 上游工程 UPSTREAM PROCESSES 下游工程 DOWNSTREAM PROCESSES 發(fā)酵工程組成 從廣義上講，由三部分組成： 上游工程、發(fā)酵工程、下游工程 UPSTREAM PROCESSES geics, cell … inoculum development media formulation sterilization inoculation FERMENTATION Process Control 上游工程 Fermentation engineering DOWNSTREAM PROCESSES product extraction, purification amp。 assay waste treatment by product recovery FERMENTATION Process Control 下游工程 Fermentation engineering 微生物菌體的發(fā)酵 ?SCP、藥用真菌（冬蟲(chóng)夏草、茯苓等） ?生物防治制劑（如蘇云金桿菌） ?活性乳制劑 細(xì)胞的生長(zhǎng)與產(chǎn)物的積累成平行關(guān)系， 生長(zhǎng)速率最大的時(shí)期也是產(chǎn)物合成最高階段。 微生物發(fā)酵 類(lèi)型 微生物酶發(fā)酵 各種酶制劑： ?糖化酶、 α淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等 ?天冬酰胺酶： 抗癌 ?納豆激酶、鏈激酶： 治療血栓 ?青霉素?；福?青霉素生產(chǎn) 需要誘導(dǎo)或遭受阻遏、抑制等調(diào)控作用，在菌種選育、培養(yǎng)基配制以及發(fā)酵條件等方面需注意。 微生物代謝產(chǎn)物發(fā)酵 初級(jí)代謝產(chǎn)物： ?與菌體生長(zhǎng)相伴隨的產(chǎn)物、對(duì)菌體生長(zhǎng)、分化和繁殖是必須的 ?氨基酸、核苷酸、維生素、糖類(lèi)等 ?菌體對(duì)其合成反饋控制嚴(yán)密，一般不過(guò)量積累 次級(jí)代謝產(chǎn)物： ?與菌體生長(zhǎng)不相伴隨，以初級(jí)代謝的中間產(chǎn)物為原料而合成 ?抗生素、生物堿、毒素、色素、胞外多糖等 ?結(jié)構(gòu)常較復(fù)雜 對(duì)環(huán)境條件敏感 微生物轉(zhuǎn)化發(fā)酵 ?利用微生物細(xì)胞的一種或幾種酶，對(duì)外源化合物的特定部位進(jìn)行加工，如加入羥基、還原雙鍵、脫氧或切斷支鏈等。 ?反應(yīng)最顯著的特點(diǎn)是特異性強(qiáng)，包括反應(yīng)特異性、結(jié)構(gòu)位置特異性、立體特異性。 如：甾體轉(zhuǎn)化 可的松（ Cortisone） 發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 產(chǎn)物： 微生物細(xì)胞，酶，活性物質(zhì)，特殊化學(xué)品和食品添加劑。 發(fā)酵工業(yè)簡(jiǎn)介 ?發(fā)酵食品 ?有機(jī)酸 ?氨基酸 ?核酸類(lèi)物質(zhì) ?酶制劑 ?醫(yī)藥工業(yè) （ 抗生素 … ） ?飼料工業(yè) （ 單細(xì)胞蛋白 ） ?環(huán)境工程 （ 廢物處理 ） ?其它 （ 冶金工業(yè) … ） Fermentation Industry ?Fermented Foods ?Organic Acids ?Amino Acids ?Nucleotides ?Enzymes ?Pharmaceutical (Antibiotics…) ?Feedstuff (eg. SCP) ?Environmental Application (Waste Treatment) ?Others (eg. Metallurgical industry…) 藥用發(fā)酵產(chǎn)品分類(lèi) 生物來(lái)源 作用對(duì)象 作用機(jī)制 化學(xué)結(jié)構(gòu) 細(xì)菌 真菌 放線(xiàn)菌 抗菌藥 抗腫瘤藥 抗病毒藥 除草劑 酶抑制劑 免疫調(diào)節(jié)劑 抑制細(xì)胞壁合成藥 影響細(xì)胞膜功能藥 干擾蛋白質(zhì)合成藥 抑制核酸合成藥 抑制生物能量反應(yīng)藥 抗生素 維生素 氨基酸 核苷酸 甾體激素 酶及酶抑制劑 發(fā)酵工程制藥的特點(diǎn) ?微生物菌種選育獲得高產(chǎn) ?發(fā)酵的理論產(chǎn)量存在約 10%的變量 ?發(fā)酵過(guò)程常溫常壓，操作條件溫和 ?純種培養(yǎng)、無(wú)菌條件 ?生產(chǎn)過(guò)程是以生物體的自動(dòng)調(diào)節(jié)方式進(jìn)行的
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