發(fā)酵工程制藥ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-04 04:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 境（低溫、干燥、缺氧、避光、缺少營(yíng)養(yǎng)）； ?盡可能采用多種不同的手段保藏同一菌株。 菌種保藏的常用方法 ?斜面低溫保藏法 ?石蠟油封存法 ?砂土管保藏法 ?麩皮保藏法 ?甘油懸液保藏法 ?冷凍真空干燥保藏法 ?液氮超低溫保藏法 ?宿主保藏法 方法名稱 主要特點(diǎn) 適用范圍 保藏期 斜面低溫保藏法 傳代培養(yǎng)， 4℃ 保藏 各種微生物的短期保藏。 16個(gè)月 石蠟油封存法 石蠟油隔絕空氣，室溫或 4℃ 保藏 各種微生物的中短期保藏，不適用某些能分解烴類的菌種。 12年 砂土管保藏法 沙土管作載體，干燥器中抽真空，室溫或 4℃ 保藏 產(chǎn)孢子微生物和芽孢細(xì)菌的長(zhǎng)期保藏，不適用對(duì)干燥敏感的微生物 110年 麩皮保藏法 麩皮作載體，干燥， 4℃保藏 產(chǎn)孢子霉菌和某些放線菌，工廠多采用此法 1年 甘油懸液保藏法 懸浮于 1015%甘油中，需低溫冰箱 基因工程菌 1年 /10年 冷凍真空干燥保藏法 用保護(hù)劑制備懸液，快速凍結(jié)，減壓抽真空，需凍干機(jī) 各類微生物 515年 液氮超低溫保藏法 保護(hù)劑，超低溫（ 196℃ ），需超低溫液氮設(shè)備 各類微生物 15年以上 宿主保藏法 與培養(yǎng)基混合直接低溫保存 專性活細(xì)胞寄生微生物（如病毒） 第三節(jié) 發(fā)酵方式 （一）分批培養(yǎng) （二）連續(xù)培養(yǎng) （三）其它培養(yǎng)方法 （一）分批培養(yǎng) ?分批培養(yǎng)的定義 ?分批培養(yǎng)的生長(zhǎng)過程 ?分批培養(yǎng)過程中影響細(xì)胞生長(zhǎng)的因素 分批培養(yǎng)的定義 ? 分批培養(yǎng)是一種間歇式的培養(yǎng)方法，在每一批次的培養(yǎng)過程中，不再加入其它營(yíng)養(yǎng)物料。待生物反應(yīng)進(jìn)行到一定程度之后，將全部培養(yǎng)液倒出、進(jìn)行后道工序處理。 為了提高生物反應(yīng)器在分批培養(yǎng)中的效率 通常采用多級(jí)分批培養(yǎng)的辦法。 即在小型生物反應(yīng)器中接入少量種子 經(jīng)過分批培養(yǎng)，來獲得較大數(shù)量的細(xì)胞作為種子 再轉(zhuǎn)入到大型生物反應(yīng)器中 分批培養(yǎng)的設(shè)備要求較少 操作也較簡(jiǎn)單 工業(yè)微生物生產(chǎn)中經(jīng)常采用 分批培養(yǎng)的生長(zhǎng)過程 培養(yǎng)中的細(xì)胞經(jīng)過 4個(gè)生長(zhǎng)階段： （ 1）延遲期 （ 2）指數(shù)生長(zhǎng)期 （ 3）靜止期 （ 4）衰亡期 延遲期 （ 1）種齡越長(zhǎng)，延遲期越長(zhǎng)， （ 2）接種量越少、延遲期越長(zhǎng)。 衰亡期 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗貽盡培養(yǎng)液中有 害物質(zhì)積累太多導(dǎo)致培養(yǎng)液中 的細(xì)胞開始死亡，稱為衰亡期。 靜止期 隨著營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被逐漸消耗、細(xì) 胞的生長(zhǎng)速率開始下降，最終 細(xì)胞濃度不再增加，稱為靜止 期。 指數(shù)生長(zhǎng)期 細(xì)胞的倍增時(shí)間指細(xì)胞濃度 增長(zhǎng)一倍所需要的時(shí)間。微 生物的倍增時(shí)間一般為 小時(shí)。 分批培養(yǎng)中影響細(xì)胞生長(zhǎng)的因素 共有以下 5種影響因素： （ 1）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度 （ 2）溫度 （ 3） pH值 （ 4）溶解氧濃度 （ 5）產(chǎn)物 （ 1）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度 ? 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的限制性濃度 當(dāng)某一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度下降到一定程度之后，就會(huì)影響細(xì)菌的生長(zhǎng)，此時(shí)的濃度就稱為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的限制性濃度。 ? 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的最大濃度 當(dāng)某一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度超過一定程度之后，也會(huì)對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。 （ 2）溫度 ? 當(dāng)培養(yǎng)溫度偏低時(shí)，細(xì)胞的生長(zhǎng)速率較低， ? 隨著溫度的升高，細(xì)菌的生長(zhǎng)速率也隨之加快， ? 當(dāng)溫度超出一定范圍時(shí)，由于蛋白質(zhì)等細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變性，導(dǎo)致細(xì)菌生長(zhǎng)速率的急速下降。 微生物細(xì)胞的最適生長(zhǎng)溫度并不等于其代謝產(chǎn)物的最佳生產(chǎn)溫度。 因此在具體的生產(chǎn)過程中， 培養(yǎng)的前期常常將溫度調(diào)控在有利于細(xì)胞生長(zhǎng)的區(qū)域， 而在后期則常常將溫度轉(zhuǎn)到最佳的生產(chǎn)溫度， 以獲得較多的產(chǎn)物 ? 根據(jù)培養(yǎng)溫度的要求的不同，可以將微生物分成：低溫菌，中溫菌，高溫菌。 ? 采用高溫菌生產(chǎn)有許多優(yōu)點(diǎn)： （ 1）高溫菌所生產(chǎn)出的酶，其熱穩(wěn)定性較好。 （ 2）高溫菌的培養(yǎng)溫度較高，細(xì)胞的生長(zhǎng)速率較大。 （ 3）不容易發(fā)生雜菌污染。 （ 4）在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)可以節(jié)約冷卻水、同時(shí)能夠減少動(dòng)力消耗。 發(fā)酵溫度調(diào)控技術(shù) （ 3） pH值 ?細(xì)菌適宜于在中性、弱堿性的條件下生長(zhǎng)。 ?酵母菌、霉菌則喜酸性環(huán)境。 ?乳酸菌、醋酸菌對(duì)于低 PH值環(huán)境有著很好的耐受性。 （ 4）溶解氧濃度 ? 不同的培養(yǎng)過程對(duì)于溶解氧有著不同的要求 ? 應(yīng)該根據(jù)具體情況來加以控制。 空氣過濾片 （ 5）代謝產(chǎn)物的抑制作用 ?細(xì)胞的代謝產(chǎn)物會(huì)影響到細(xì)胞的生長(zhǎng)，這種現(xiàn)象稱作產(chǎn)物抑制作用。 ?而代謝產(chǎn)物多數(shù)就是生物制物的原材料。 ?因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中要設(shè)法定期收集細(xì)胞的代謝產(chǎn)物 （二）連續(xù)培養(yǎng) 連續(xù)培養(yǎng)方法的優(yōu)缺點(diǎn) 連續(xù)培養(yǎng)法的分類 細(xì)菌連續(xù)培養(yǎng)的設(shè)備簡(jiǎn)化示圖 ? 連續(xù)培養(yǎng)方法的優(yōu)點(diǎn) （ 1）細(xì)胞生長(zhǎng)速率較高。 （ 2）連續(xù)培養(yǎng)可發(fā)使得培養(yǎng)液達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài) 連續(xù)培養(yǎng)方法的缺點(diǎn) （ 1）連續(xù)培養(yǎng)延續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)生雜菌污染的概率也就增加 （ 2）長(zhǎng)時(shí)期進(jìn)行連續(xù)培養(yǎng)，細(xì)胞發(fā)生變異、質(zhì)粒丟失、基因突變、 （ 3）細(xì)菌株生產(chǎn)性能退化的現(xiàn)象也就比較突出 連續(xù)培養(yǎng)法的分類 可以分為以下 3類： （ 1）單級(jí)連續(xù)培養(yǎng) （ 2）細(xì)胞回流式的單級(jí)連續(xù)培養(yǎng) （ 3）多級(jí)連續(xù)培養(yǎng) （ 1）單級(jí)連續(xù)培養(yǎng) ? 新鮮培養(yǎng)基的加入速率 =培養(yǎng)之后的物料抽出速率。這種培養(yǎng)方法稱為單級(jí)連續(xù)培養(yǎng)法。
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