第四章发酵工程制药技术全

❖ 6、藻类：许多国家已把藻类用作人类保健食和 饲料，如：螺旋藻；此外，某些藻类还能利用光 能将CO2转变为石油，如：单胞藻。
黑曲霉
是制酱、酿酒、制醋的主 要菌种。是生产酶制剂 （蛋白酶、淀粉酶、果胶 酶）的菌种。生产有机酸 （如柠檬酸、葡萄糖酸 等）。农业上用作生产糖 化饲料的菌种。
青霉
❖ 可用于生产抗生素、 苯氧甲基青霉素酰化 酶等。
第四章 4.1 微生物细胞培养概述
❖ 2、发酵培养基的组成。 ❖ （1）碳源：构成菌体及产物的碳架及能量
来源。 ❖ （2）氮源：构成菌体本身的含氮物及代谢
产物中的含氮物。 ❖ （3）无机盐：构成菌体原生质成分，酶的
组分或维持酶的活性，调节细胞渗透压， 参与产物生物合成等 。
第四章 4.1 微生物细胞培养概述
❖ 4.1.1 培养基 ❖ 1、培养基的种类。 ❖ （1）孢子培养基：孢子培养基是供制备孢子用的。
要求此培养基能使微生物形成大量的优质孢子， 但不能引起菌种变异。生产中常用的孢子培养基 有麸皮培养基，大（小）米培养基，由葡萄糖 （或淀粉）、无机盐、蛋白胨等配制的琼脂斜面 培养基等。 ❖ （2）种子培养基：种子培养基是供孢子发芽和菌 体生长繁殖用的。培养基的组成随菌种的不同而 改变。 ❖ （3）发酵培养基：发酵培养基是供菌体生长繁殖 和合成大量代谢产物用的。
❖ 霉菌在自然界中分布很广，发酵工业常用的霉菌有： 根霉、毛霉、曲霉、青霉等，主要用于生产多种酶 制剂、抗生素、有机酸及甾体激素等。
工业生产常用微生物
❖ 4、酵母菌 ❖ 酵母菌为单细胞真核生物，在自然界中普
遍存在。 ❖ 发酵工业常用的酵母菌有：酿酒酵母、假
丝酵母和类酵母等， ❖ 主要用于酿酒、制造面包、制造低凝固点
石油和生产脂肪酶，以及生产可食用、药 用和饲料用的酵母菌体蛋白等。
工业生产常用微生物
❖ 4、霉菌：霉菌在自然界中分布很广，发酵工业常 用的霉菌有：根霉、毛霉、曲霉、青霉等，主要 用于生产多种酶制剂、抗生素、有机酸及甾体激 素等。
❖ 5、担子菌：担子菌就是人们常说的菇类。担子菌 资源的利用越来越引起人们的重视，如多糖、橡 胶物质、抗癌药物的开发等。
微生物发酵药物的分类 (第二章内容)
❖ (1)抗生素类 ❖ (2) 氨基酸类药物 ：个别氨基酸制剂、复方
氨基酸制剂 ❖ (3) 核苷酸类药 ❖ (4) 维生素类药 ❖ (5) 甾体类激素 。 ❖ (6) 治疗酶及酶抑制剂
第一节 微生物细胞的培养概述
❖ 工业生产常用微生物
❖ 当前发酵工业所用菌种的总趋势是从野生菌转向 变异菌，从自然选育转向代谢控制育种，从诱发 基因突变转向基因重组的定向育种。
❖ 主要用于生产淀粉酶、乳酸、醋酸、氨基 酸和肌苷酸等。
工业生产常用微生物
❖ 2、放线菌
❖ 放线菌因其菌落呈放射状而得名，在自然界中分布 很广。
❖ 目前，工业发酵生产中主要采用放线菌生产各种抗 生素，如：链霉素、金霉素、红霉素和庆大霉素等。 从微生物中发现的抗生素有60%以上是由放线菌产 生的。
❖ 3、霉菌
❖ 基因工程菌发酵：近年来，随着生物工程的发展， 尤其是基因工程和细胞工程技术的发展，使得发酵 制药所用的微生物菌种不仅仅局限在天然微生物的 范围内，已建立起了新型的工程菌株，以生产天然 菌株所不能产生或产量很低的生理活性物质，拓宽 了微生物制药的研究范围。
本章主要内容： 微生物药物的分类 药源微生物及微生物药物的筛选技术 微生物药物的发酵生产技术 微生物药物的分离、精制和鉴别
❖ 微生物酶发酵：目前许多医药用酶制剂是通过微生物发酵制 得的，如用于抗癌的天冬酰胺酶和用于治疗血栓的纳豆激酶 和链激酶等。
❖ 微生物代谢产物发酵：微生物在其生产和代谢的过程中，产 生的各种初级代谢产物和次级代谢产物中许多是可以用于制 作药物的。
❖ 如初级代谢产物：氨基酸、蛋白质、核苷酸、类脂、糖类以 及维生素等；次级代谢产物：抗生素、生物碱、细菌素等。
第四章 发酵工程制药技术
—— 微生物制药技术
概述
❖ 发酵的定义：利用微生物细胞中酶的作用… ❖ 发酵工程制药技术又称为微生物制药技术 ❖ 微生物发酵制药:是利用微生物进行药物研究、生产
和制剂的综合性应用技术科学。 ❖ 研究内容包括:微生物制药用菌的选育，发酵以及产
品的分离和纯化工艺等。 ❖ 研究范围:微生物菌体发酵、微生物酶发酵、微生物
❖ 微生物转化发酵：微生物的转化就是利用微生物细 胞中的一种酶或多种酶将一种化合物转变成结构相 关的另一种产物的生化反应。包括脱氢反应、氧化 反应(羟基化反应)、脱水反应、缩合反应、脱羧反 应、氨化反应、脱氨反应和异构化反应等，这些转 化反应特异性强，反应条件温和，对环境无污染， 微生物转化制药最突出的例子则是甾族化合物的转 化和抗生素的生物转化等。
链霉菌
❖ 是放线菌，生产葡萄糖异构 酶、抗生素等。
酵母菌
❖ 主要用于生产转化酶、丙酮酸 脱羧酶、醇脱氢酶；作为基因 工程的宿主菌，表述真核生物 的外源基因。
大肠杆菌
❖ 细菌，可生产多种酶 类，一般属于胞内酶， 需要经过细胞破碎才 能分离得到。
❖ 作为基因工程的宿主 菌
枯草芽孢杆菌
❖ 细菌，是应用最广泛的 产酶微生物之一，可用 于生产α-淀粉酶、蛋白 酶、β-半乳糖苷酶、碱 性磷酸酶等；作为基因 工程的宿主菌
❖ 工业生产上常用的微生物主要是细菌、放线菌、 酵母菌和霉菌，由于发酵工程本身的发展以及遗 传工程的介入，藻类、病毒等也正在逐步地变为 工业生产用的微生物。
工业生产常用微生物
❖ 1、细菌
❖ 细菌是自然界中分布最广、数量最多的一 类微生物。
❖ 发酵工业生产中常用的细菌有：枯草芽孢 杆菌、乳酸杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌和 短杆菌等。
代谢产物发酵、微生物转化发酵
❖ 微生物菌体发酵：即以获得具有药用菌体为目的发酵。
❖ 如：帮助消化的酵母菌片和具有整肠作用的乳酸菌制剂等； 药用真菌，如香菇类、灵芝、金针菇、依赖虫蛹而生存的冬 虫夏草菌以及与天麻共生的密环菌等药用真菌；一些具有致 病能力的微生物菌体，经发酵培养，再减毒或灭活后，可以 制成用于自动免疫的生物制品。