【正文】 酮體 糖類 肽類抗生素中的不常見氨基酸 非核酸的嘌呤堿和嘧啶堿 吩惡嗪酮 莽草酸 甲羥戊酸 聚酮體 ? 聚酮體即含多個羰基的聚合物 ? 聚酮體的組成單位 乙酸、丙酸、丁酸和短鏈脂肪酸 ? 聚酮體的起始單位 乙酰輔酶 A、丙酰輔酶 A、丙二酰胺輔酶 A和丁酰輔酶A等 ? 聚酮體的延伸單位 丙二酰輔酶 A、甲基丙二酰輔酶 A、乙基丙二酰輔酶 A等 肽類抗生素中不常見的氨基酸 二、次級代謝產(chǎn)物生物合成的基本途徑 前體聚合 修飾 不同組分的裝配 第三節(jié) 微生物次級代謝產(chǎn)物生物合成的調(diào)節(jié)機制 初級代謝對次級代謝的調(diào)節(jié) 碳代謝物的調(diào)節(jié) 氮代謝物的調(diào)節(jié) 磷酸鹽的調(diào)節(jié) ATP調(diào)節(jié) 酶的誘導調(diào)節(jié) 反饋調(diào)節(jié) 細胞膜通透性調(diào)節(jié) 金屬離子和溶解氧的調(diào)節(jié) 初級代謝的調(diào)控機制 酶活力調(diào)節(jié) 酶的激活和抑制 酶合成調(diào)節(jié) 酶的誘導和阻遏 初級代謝對次級代謝的調(diào)節(jié) ? 當初級代謝與次級代謝具有共同的途徑，而初級代謝產(chǎn)物過量時，往往會抑制次級代謝產(chǎn)物的合成。 合成過程 包括主要的碳氮代謝途徑，在各類生物中基本相同 是初級代謝途徑的延伸，合成途徑復雜，具特異性 初級代謝和次級代謝途徑密切相關，所涉及的酶系和調(diào)控機制也是相互交錯，彼此影響。 次級代謝：某些微生物生長到穩(wěn)定期后以結(jié)構(gòu)簡單、代謝途徑明確、產(chǎn)量較大的初級代謝產(chǎn)物為前體，通過復雜的次生代謝途徑所合成各種結(jié)構(gòu)復雜的化合物。采用的方法主要有液體吹氣培養(yǎng)法和液體吹氣 平皿培養(yǎng)法。 采樣培養(yǎng)法則通過采集裝置主動采集空氣中微生物離子，通過培養(yǎng)檢測空氣中微生物含量水平。 第四節(jié) 無菌空氣的微生物檢測 空氣微生物檢測方法有平皿沉降法和采樣培養(yǎng)法 兩大類型。 進入發(fā)酵罐之前設置分過濾器，一般由預過濾器和精過濾器組成。 壓縮：渦輪空壓機和往復式空壓機 壓縮空氣除油水 氣液分離器：旋風分離器和絲網(wǎng)過濾器，一般聯(lián)合使用 。 DomnickHuntev公司： ，小于噬菌體。耐121℃ 反復蒸汽滅菌，公認的最安全，保險。 燒結(jié)金屬板 金屬粉末顆粒經(jīng)燒結(jié)形成的多孔固體材料 。 聚丙烯纖維濾紙 結(jié)構(gòu)強度好，不易被水汽浸潤。但是其強度高，易斷，多用于分過濾器。 玻璃纖維 阻力小 二、顆?；钚蕴窟^濾介質(zhì) 該介質(zhì)過濾強度高，表面積大，空隙大，阻力小，過濾效率低，只有棉花阻力的 1/12，常與棉花配合使用 。 深層過濾：利用介質(zhì)纖維的層層阻隔，迫使空氣在流動過程中出現(xiàn)無數(shù)次改變汽速大小和方向的繞流運動，導致微粒與濾層纖維間產(chǎn)生撞擊、攔截、布朗擴散、重力及靜電引力等作用，從而把微粒截留、捕集在纖維表面上，實現(xiàn)了過濾除菌的目的。 青霉素發(fā)酵菌絲體的生長期共分 6期， 14期為年青期， 46期合成青霉素的能力最強。 第四節(jié) 青霉素生產(chǎn)的種子制備 制備過程 安剖管 → 斜面孢子 → 大米孢子 → 一級種子 → 二級種子 → 發(fā)酵 一、斜面孢子 培養(yǎng)基：甘油、葡萄糖、蛋白胨等 培養(yǎng)條件： 25℃ 、 7天、濕度 50% 培養(yǎng)基特點：有利于長孢子，用量少而精細 二、大米孢子 培養(yǎng)基：大米及氮源（玉米漿） 培養(yǎng)條件： 25℃ 、 7天、控制濕度 培養(yǎng)基特點：成本低、米粒之間結(jié)構(gòu)疏松提高比表面積和養(yǎng)的傳質(zhì)，營養(yǎng)適當（要求大米的白點?。┯欣阪咦拥纳L。 菌絲結(jié)團 菌絲結(jié)團和攪拌效果差、接種量小有關。 三、種子質(zhì)量標準 種子的生長狀況 菌體形態(tài)、菌體濃度以及培養(yǎng)液的外觀，是種子質(zhì)量的重要指標。 培養(yǎng)條件 選擇最適溫度；前期需氧量較少，后期需氧量較多，應適當增大供氧量；補料工藝 種齡 在工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)中，一般都選在生命力最旺盛的對數(shù)生長期，菌體量尚未達到最高峰時移種。接種搖瓶或進罐的斜面孢子，要求菌落密度適中或稍密，孢子數(shù)達到要求標準。 ③ 培養(yǎng)時間 過于年輕的孢子經(jīng)不起冷藏，過于衰老的孢子會導致生產(chǎn)能力下降，孢子的培養(yǎng)時間應控制在孢子量多、孢子成熟、發(fā)酵產(chǎn)量正常的階段終止培養(yǎng) 。 ② 濕度 在北方相對濕度控制在 40%45%，而南方相對濕度控制在 35%42%，所得孢子質(zhì)量較好。 . 嗜堿性芽孢桿菌生產(chǎn)堿性蛋白酶 接種 1%，酶活最高； %~4%影響不大；大于 4%，酶產(chǎn)量明顯下降。 原因： 種子多，種子液中含有大量的胞外水解酶，有利于對基 質(zhì)的利用 ２、生產(chǎn)菌迅速占據(jù)了整個培養(yǎng)環(huán)境，減少染菌機會。 接種量的大小決定于生產(chǎn)菌種在發(fā)酵罐中的繁殖速度。 把一級種子轉(zhuǎn)入到發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵，稱為二級發(fā)酵。 二、種子罐種子制備 種子罐的作用是使接入種子罐內(nèi)數(shù)量有限的孢子發(fā)芽、生長并繁殖成大量菌體，滿足接種發(fā)酵罐的需要。 保存 搖瓶種子應當在培養(yǎng)成熟后立即使用。 培養(yǎng) 搖瓶種子在恒溫搖床上進行培養(yǎng)。 工藝流程 培養(yǎng)基配制 → 分裝 → 滅菌 → 接種 → 恒溫振蕩培養(yǎng) → 搖瓶種子 斜面種子或米孢子 培養(yǎng)基配制 培養(yǎng)基的配方和培養(yǎng)條件與種子罐相似，要求氮源豐富，利于菌絲生長。 生產(chǎn)種子的制備包括：搖瓶種子制備和種子罐種子制備。待斜面凝固后置 37℃ 培養(yǎng) 23天，經(jīng)檢查無雜菌和無冷凝水后備用。 二、孢子制備的技術要點 霉菌類 菌落分散、挑選菌落中央的孢子、孢子懸液濃度適當、混合均勻。 放線菌孢子制備 放線菌的孢子多數(shù)采用瓊脂斜面培養(yǎng)基來制備，培養(yǎng)基中含有適合產(chǎn)孢子的營養(yǎng)成分，如麩皮、蛋白胨和一些無機鹽類物質(zhì)等。 ? 產(chǎn)孢子能力不強或孢子發(fā)芽慢的菌種，如產(chǎn)鏈霉素的灰色鏈霉菌（ S． griseus ），產(chǎn)卡那霉素的卡那鏈霉菌 （ S． kanamyceticu），可以用搖瓶液體培養(yǎng)法，孢子接入含液體培養(yǎng)基的搖瓶中，于搖床上培養(yǎng)，獲得菌絲體，作為種子。 產(chǎn)黃青霉菌 () 原始菌種 → 斜面試管 → 獲得孢子 → 250ml 茄 子瓶（大米或小米） 25 ~28 ℃ ， 4~14天 成熟（在 真空下抽去水分，使水分含量在 10%以下，于 4 ℃ 冰 箱保存）。 一、孢子制備的過程 霉菌孢子制備 多數(shù)采用大米、小米、麥麩之類的自然培養(yǎng)基。 以抗生素發(fā)酵生產(chǎn)的種子制備過程為例： 其種子的制備一般包括在固體培養(yǎng)基上生產(chǎn)大量孢子的制備過程和在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)大量菌絲的種子制備工程。 菌體總量及濃度能滿足發(fā)酵罐接種量的要求。 適合于工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)的種子必須滿足以下條件： 生長活力強，移種至發(fā)酵罐后能迅速生長，延滯期短。處理順序：發(fā)酵罐 → 種子罐 →補料罐 → 消沫劑罐 → 計量罐。 ③培養(yǎng)基中的顆粒大小 ＜ 1mm的顆粒影響不大。 第三節(jié) 常見滅菌問題的分析及處理 一、影響培養(yǎng)基滅菌的因素 ①培養(yǎng)基成分 油脂、糖類、蛋白質(zhì)、有機物需要滅菌溫度高；鹽類、色素有利于滅菌的進行。是指將飽和蒸汽通入未加入培養(yǎng)基的發(fā)酵罐或種子罐內(nèi)，進行罐體濕熱滅菌的過程。 （二）空氣過濾器的滅菌 滅菌時，總蒸汽壓力為（ ） 105Pa，總過濾器保溫滅菌時間為 ，吹干時間為 24h；中小型過濾器一般保溫 4560min，吹干需 12h。 空罐滅菌使罐內(nèi)蒸汽壓力達到 105Pa，保溫45min。 由熱交換器組成的滅菌系統(tǒng) 板式熱交換器傳熱系數(shù)大，流程利用合理，節(jié)省大量的蒸汽和冷卻水，因而廣泛利用。 根據(jù)滅菌過程中使用的設備及工藝，將連消分為三種形式： 由連消塔、維持罐和冷卻器組成的滅菌系統(tǒng) 該滅菌系統(tǒng)使用的設備包括：配料罐、連消塔、維持罐、冷卻器。 優(yōu)點：發(fā)酵罐利用率高；熱能利用較合理，適于自動化控制。 滅菌工程中要不時地攪拌，以利于泡沫破裂。 注意： 原料切忌結(jié)塊，配料時應開動攪拌器，將各種粉餅塊打碎、攪拌均勻。 缺點：設備利用率較低；滅菌過程需要時間較長，培養(yǎng)基營養(yǎng)成分破壞較多。 （二）實罐滅菌 實罐滅菌又稱為分批滅菌，是將飽和蒸汽直接通入裝有配制好的培養(yǎng)基的發(fā)酵設備中進行滅菌的一種方法，簡稱實消。 優(yōu)點：罐內(nèi)死角少，蒸汽傳熱效率高，滅菌效果好。 相對熱阻：指某一微生物在某條件下的致死時間與另一微生物在相同條件下的致死時間的比值。廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中大量培養(yǎng)基、設備、管路及閥門的滅菌。 熱空氣滅菌 生產(chǎn)上常用的滅菌條件為 160170℃ 、 。 過濾介質(zhì)除菌 主要用于澄清液體及氣體的除菌 加熱滅菌 （ 1）干熱滅菌 火焰滅菌： 主要用于金屬接種工具、試管口、錐形瓶口、接種移液管和滴管外部及無用的污染物或?qū)嶒瀯游锏氖w等滅菌。 輻射滅菌 用于滅菌的射線包括紫外線、 X射線、 γ射線，其中以紫外線最常用。 適用范圍：生產(chǎn)環(huán)境或小型器具。 培養(yǎng)基的黏度 黏度適宜 第三章 滅菌 第一節(jié) 滅菌的原理和方法 滅菌是指用物理的或化學的方法殺滅或除掉物料及設備中所有生命有機體的過程。 五、其他因素影響 培養(yǎng)基的 PH值 培養(yǎng)基 PH值的調(diào)節(jié)應主要通過改變培養(yǎng)基營養(yǎng)物質(zhì)的濃度比例，特別是生理酸、堿性物質(zhì)的用量來完成。 三、水質(zhì)影響 孢子培養(yǎng)基用蒸餾水貨深井水，種子培養(yǎng)基、發(fā)酵培養(yǎng)基用深井水或自來水，發(fā)酵生產(chǎn)中有的使用地表水，但是必要時要經(jīng)過適當處理才能使用。 ? 碳源不足：易引起菌體衰老和自溶。 ? 氮源不足：菌體繁殖量過少，影響產(chǎn)量。 第三節(jié) 培養(yǎng)基的設計與選擇 一、培養(yǎng)基的設計 遵循的原則： 營養(yǎng)物質(zhì)滿足微生物生命活動的需要 營養(yǎng)物質(zhì)的濃度及配比適當 PH值適宜 符合培養(yǎng)的目標 原料來源廣泛，價格合理 二、培養(yǎng)基的選擇 液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基的選擇 液體培養(yǎng)基： 種子培養(yǎng)及大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)。 三、發(fā)酵培養(yǎng)基 發(fā)酵培養(yǎng)基是供菌種生長、繁殖和合成產(chǎn)物用的培養(yǎng)基。 條件：培養(yǎng)基營養(yǎng)不要太豐富 無機鹽濃度適當 培養(yǎng)基的 PH值要適中 常用：麩皮培養(yǎng)基、小米培養(yǎng)基、大米培養(yǎng)基、玉米培養(yǎng)基 二、種子培養(yǎng)基 種子培養(yǎng)基是供孢子萌發(fā)和菌種生長繁殖用的培養(yǎng)基，營養(yǎng)成分要比較豐富、完全、易被菌體利用。 天然培養(yǎng)基：天然動植物產(chǎn)品，營養(yǎng)豐富、價格低廉、適于工業(yè)生產(chǎn)。 六、生長因子 那些對微生物生長不可缺少的微量有機物質(zhì)，微生物不能通過普通的碳源、氮源合成這些物質(zhì)，需另外添加，包括維生素、氨基酸、嘌呤堿和嘧啶堿及其衍生物。