微生物發(fā)酵-青霉素類抗生素(編輯修改稿)
2025-01-15 15:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的生長(zhǎng)抑制） , 而后期基質(zhì)濃度低限制了菌絲生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成 。 所以， 在青霉素發(fā)酵中通常采用補(bǔ)料分批操作法 ，以維持一定的最適濃度 。 發(fā)酵工藝控制 ： 青霉素發(fā)酵的最適溫度隨所用菌株的不同可能稍有差別 , 但一般認(rèn)為應(yīng)在 25 176。 C 左右。溫度過高將明顯降低發(fā)酵產(chǎn)率 , 同時(shí)增加葡萄糖的維持消耗 , 降低葡萄糖至青霉素的轉(zhuǎn)化率。對(duì)菌絲生長(zhǎng)和青霉素合成來(lái)說 , 最適溫度不是一樣的 , 一般前者略高于后者 , 故有的發(fā)酵過程在菌絲生長(zhǎng)階段采用較高的溫度，以縮短生長(zhǎng)時(shí)間 , 到達(dá)生產(chǎn)階段后便適當(dāng)降低溫度 , 以利于青霉素的合成。 發(fā)酵工藝控制 : 發(fā)酵中常用乳酸或葡萄糖，也可采用葡萄糖母液、糖蜜等。其中乳糖最為便宜，但因貨源較少，很多國(guó)家采用葡萄糖代替。但當(dāng)葡萄糖濃度超過一定限度時(shí)，會(huì)過分加速菌體的呼吸，以至培養(yǎng)基中的溶解氧不能滿足需要，使一些中間代謝物不能完全氧化而積累在菌體或培養(yǎng)基中，導(dǎo)致 pH下降，影響某些酶的活性，從而抑制微生物的生長(zhǎng)河產(chǎn)物的合成 。 發(fā)酵工藝控制 ? 主要有機(jī)氮源為玉米漿、棉籽餅粉、花生餅粉、酵母粉、蛋白胨等。玉米漿為較理想的氮源，含固體量少，有利于通氣及氧的傳遞，因而利用率較高。固體有機(jī)氮源原料一般需粉碎至 200目以下的細(xì)度。有機(jī)氮源還可以提供一部分有機(jī)磷，供菌體生長(zhǎng)。無(wú)機(jī)氮如硝酸鹽、尿素、硫酸銨等可適量使用。 發(fā)酵工藝控制 ? 碳酸鈣用來(lái)中和發(fā)酵過程中產(chǎn)生的雜酸，并控制發(fā)酵液的 pH值，為菌體提供營(yíng)養(yǎng)的無(wú)機(jī)磷源一般采用磷酸二氫鉀。另外加入硫代硫酸鈉或硫酸鈉以提供青霉素分子中所需的硫。由于現(xiàn)在還有一些工廠采用鐵罐發(fā)酵，在發(fā)酵過程中鐵離子便逐漸進(jìn)入發(fā)酵液。發(fā)酵時(shí)間愈長(zhǎng)，則鐵離子愈多。鐵離子在 50181。g/ml以上便會(huì)影響青霉素的合成。采用鐵絡(luò)合劑以抑制鐵離子的影響，但實(shí)際對(duì)青霉素產(chǎn)量并無(wú)改進(jìn)。所以青霉素的發(fā)酵罐采用不銹鋼制造為宜，其他重金屬離子如銅、汞、鋅等能催化青霉素的分解反應(yīng)。 發(fā)酵工藝控制 ? 添加苯乙酸或者苯乙酰胺，可以借酰基轉(zhuǎn)移的作用，將苯乙酸轉(zhuǎn)入青霉素分子，提高青霉素 G的生產(chǎn)強(qiáng)度。因此前體的加入成為青霉素發(fā)酵的關(guān)鍵問題之一。但苯乙酸對(duì)發(fā)酵有影響，一般以苯乙酰胺較好。也有人采用苯乙酸月桂醇酯，其優(yōu)點(diǎn)是在發(fā)酵中月桂醇酯水解，苯乙酸結(jié)合進(jìn)青霉素成品。而月桂酸作為細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)劑及發(fā)酵液消沫劑，且其毒性比苯乙酸小，但價(jià)格較貴。前體要在發(fā)酵開始 20h后加入，并在整個(gè)發(fā)酵過程中控制在 50181。g/ml左右。前體用量大于 %時(shí)，青霉素的生物合成均下降。所以一般發(fā)酵液中前體濃度以始終維持在 %為宜。 發(fā)酵工藝控制 4. pH 值、溶氧 ： 青霉素在合理的 Ph(～ )和溶氧 (30%)下，生產(chǎn)和發(fā)酵才會(huì)達(dá)到最高效率！在罐的夾層或蛇管中需通冷卻水以維持一定罐溫。在整個(gè)發(fā)酵過程中，需不斷通無(wú)菌空氣和攪拌，以維持一定罐壓或溶氧。 ： 在葡萄糖限制生長(zhǎng)的條件下，青霉素比生產(chǎn)速率與產(chǎn)生菌菌絲的比生長(zhǎng)速率之間呈一定關(guān)系。而其它的如 ：菌絲形態(tài)等亦會(huì)有所影響 …… 發(fā)酵工藝控制 ： 在發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量泡沫 , 可以用天然油脂 , 如豆油、玉米油等或用化學(xué)合成消泡劑 “ 泡敵 ” 來(lái)消泡 , 應(yīng)當(dāng)控制其用量并要少量多次加入 , 尤其在發(fā)酵前期不宜多用 , 否則會(huì)影響菌體的呼吸代謝 。 加消沫劑以控制泡沫，必要時(shí)還加入酸、堿以調(diào)節(jié)發(fā)酵液的 pH。 發(fā)酵液預(yù)處理 ? 發(fā)酵液中的雜質(zhì)如高價(jià)無(wú)機(jī)離子（ Fe2+、 Ca2+、Mg2+）和蛋白質(zhì)在離子交換的過程中對(duì)提煉影響甚大，不利于樹脂對(duì)抗生素的吸收。如用溶媒萃取法提煉時(shí)，蛋白質(zhì)的存在會(huì)產(chǎn)生乳化，使溶媒合水相分離困難。對(duì)高價(jià)離子的去除，可采用草酸或磷酸。如加草酸則它與鈣離子生成的草酸鈣還能促使蛋白質(zhì)凝固以提高發(fā)酵濾液的質(zhì)量。如加磷酸（或磷酸鹽），既能降低鈣離子濃度，也利于去除鎂離子。加黃血鹽及硫酸鋅，則前者有利于去除鐵離子，后者有利于凝固蛋白質(zhì)。此外，兩者還有協(xié)同作用。他們所產(chǎn)生的復(fù)鹽對(duì)蛋白質(zhì)有吸附作用。 ? 染 菌 處 理 染菌是發(fā)酵工業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)不能徹底解決的
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