青霉素及其發(fā)酵生產(chǎn)工藝課件(編輯修改稿)
2025-01-24 18:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 期到來(lái)之前結(jié)束發(fā)酵。 22 青霉素發(fā)酵過(guò)程中的代謝變化分為 菌體生長(zhǎng)、青霉素合成和菌體自溶 三個(gè)階段。 ? 菌體生長(zhǎng)階段 ：發(fā)酵培養(yǎng)基接種后生產(chǎn)菌在合適的環(huán)境中經(jīng)過(guò)短時(shí)間的適應(yīng)，即開(kāi)始發(fā)育、生長(zhǎng)和繁殖，直至達(dá)到菌體的臨界濃度。 ? 青霉素合成階段 ：這個(gè)階段主要合成青霉素，青霉素的生產(chǎn)速率達(dá)到最大，并一直維持到青霉素合成能力衰退。在這個(gè)階段，菌體重量有所增加，但產(chǎn)生菌的呼吸強(qiáng)度一般無(wú)顯著變化。 ? 菌體自溶階段 ：這個(gè)階段菌體衰老，細(xì)胞開(kāi)始自溶，合成青霉素能力衰退，青霉素生產(chǎn)速率下降，氨基氮增加， PH上升。 23 ? 絲狀菌三級(jí) 發(fā)酵工藝流程 冷凍管（ 25176。 C，孢子培養(yǎng)， 7天） —— 斜面母瓶（ 25176。 C，孢子培養(yǎng)， 7天） —— 大米孢子（ 26176。 C，種子培養(yǎng) 56h） —— 一級(jí)種子培養(yǎng)液（ 27176。 C，種子培養(yǎng)， 24h） —— 二級(jí)種子培養(yǎng)液（ 27~26176。 C,發(fā)酵 ,7天） —— 發(fā)酵液。 24 青霉素發(fā)酵過(guò)程 ? 青霉素發(fā)酵時(shí)，青霉素生產(chǎn)菌在 合適的培養(yǎng)基、 PH、溫度和通氣攪拌 等發(fā)酵條件下進(jìn)行生長(zhǎng)并合成青霉素。 ? 發(fā)酵開(kāi)始前，有關(guān)設(shè)備和培養(yǎng)基（主要是碳源、氮源、前體和無(wú)機(jī)鹽等）必須先經(jīng)過(guò) 滅菌 ，后接入種子。 ? 在整個(gè)過(guò)程中，需要不斷通氣和攪拌，維持一定的罐溫和罐壓，在發(fā)酵過(guò)程中往往要加入 泡沫劑 ，假如酸堿控制發(fā)酵液的 PH，還需要間歇或連續(xù)的加入葡萄糖及銨鹽等化合物以補(bǔ)充 碳源及氮源 ，或補(bǔ)進(jìn)其他料液和前體等以促進(jìn)青霉素的生產(chǎn)。 25 青霉素的發(fā)酵 ? 發(fā)酵工藝控制： 4. pH 值、溶氧 26 發(fā)酵工藝控制 ： 在發(fā)酵過(guò)程中，常常因?yàn)榍捌诨|(zhì)量濃度過(guò)高，對(duì)生物合成酶系產(chǎn)生阻遏或?qū)z生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制（如葡萄糖的阻遏和抑制 , 苯乙酸的生長(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 。 27 發(fā)酵工藝控制 : ： 發(fā)酵中常用乳酸或葡萄糖。 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(guò)一定限度時(shí)，會(huì)過(guò)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)和產(chǎn)物的合成。 目前普遍采用淀粉的酶水解產(chǎn)物，葡萄糖化液流加，以降低成本。 28 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。 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。 29 發(fā)酵工藝控制 ? ： 碳酸鈣用來(lái)中和發(fā)酵過(guò)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。 鐵離子對(duì)青霉素有毒害作用，應(yīng)嚴(yán)格控制發(fā)酵液中鐵含量在 30ug/mL以下?，F(xiàn)在還有一些工廠采用鐵罐發(fā)酵，在發(fā)酵過(guò)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 501
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