技能训练发酵生产技术

、能力目标

掌握的发酵生产及发酵过程控制。

二、相关知识

1.青拿素生产菌的生物学特性

生产菌形成绿色孢子和黄色孢子的两种产黄青霉菌株；深层培养中菌丝形态为球状和丝状两种，我生产上采用的是丝状。

菌落：平坦或皱褶，圆形，边沿整齐或呈锯齿状或扇形。气生菌丝形成大小梗，上生分生孢子，排列呈链状，似毛笔，称为青霉穗，孢子呈黄绿至棕灰色，为圆形或圆柱形。

2.发酵条件下的生长过程

1期：分生孢子萌发，形成芽管，原生质未分化，具有小泡。

第2期：菌丝繁殖，原生质体具有嗜碱性，类脂肪小颗粒。

第3期：形成脂肪包涵体，没有空泡，嗜碱性很强，第4期：脂肪包涵体形成小滴并减少，中小空泡，原生质体嗜碱性减弱，开始产生抗生素。

第5期：形成大空泡，有中性染色大颗粒，菌丝呈桶状，脂肪包涵体消失，青霉索产量高。

第6期：出现个别自溶细胞，细胞内无颗粒，仍然呈桶状，释放游离氨，pH上升。

第7期：蓝丝白溶，仅有空细胞壁。

镜检：规定时间取样，显微镜观察7个时期的形态变化，控制发辞。

1~4期为菌丝生长期，3期的菌体适宜为种子。

4~5期为生产期，生产能力强，通过工程措施，延长此期，获得高产，在第6期到来之前结束发酵。

3.的临床应用

临床上主要用于革兰氏阳性球菌，例如链球菌、肺炎球菌、敏感的葡萄球菌等的感染。不耐酸，胃酸能导致β丙酰胺环裂环失去活性，口服无效，需注射给药。具有酸性，不溶于水，可溶于有机溶剂，临床以其钾盐或钠盐供药用，称为钠、钾。的钠盐或钾盐均易溶于水，但是水溶液在室温下不稳定，易被水解失效，因此注射用为其钠盐或钾盐的灭菌粉末。粉在制备时要符合相应的要求，如粉末无异物，配成溶液或混悬液的澄明度要合格；粉末的细度或结品应适宜，便于分装；制备要求无菌、无热源。

三、实训材料

1.设备

药物粉末分装机、轧益机等。

2.材料

钠、钾、西林瓶（10mL）、胶套、铝益。

四、操作要点

1.青零素的发酵

（1）种子培养基

玉米浆4.0%（以干物质计），蔗糖2.4%，硫酸铵0.4%，碳酸钙0.4%；pH6.2~6.5。

（2）发酵培养基

玉米浆3.8%（以干物质计），磷酸二氛钾0.54%，0，54%，碳酸钙

0.07%，0.018%，硫酸锰0.0025%；pH4.7~4.9.

（3）种子培养

将产黄青霉（型号99-8）接入灭菌降温至25℃的种子培养基进行培养，培养温度为25℃，搅拌速度为110r/min，空气流量为0.5~0.9m2/（m3种子液·min），培养至对数生长后期。

（4）发酵期间主要控制参数

接种量为15%，温度为25℃，箍压为0.04~0.06MPa，搅拌转速为120r/min，空气流量为0.5~0.7m’/（m2发酵液·min）。当发酵液中氨氮含量下降至450ug/mL.以下时，开始补加硫酸铵：在后续发酵过程中控制发酵液氨氮含量为300~500ug/mL，并在线监控溶解氧（DO）和pH，100m2的发酵罐搅拌功率为200~300kW，罐压控制在0.04~

0.05 MPa，于25~26℃下培养，发酵周期为200h左右。前60h，pH为5.7~6.3，温度为26℃；后期pH为6.3~6.6，温度为24℃，溶解氧若小于30%饱和度，产率将急剧下降；溶解氧若低于10%饱和度，则造成不可逆的损害。所以不能低于30%饱和溶解氧浓度。

的发酵过程控制十分精细，般2h取样次，测定发酵液的pH、菌浓度、残糖、残氮、浓度、效价等指标，同时取样做无菌检查，发现染菌立即结束发辞，视情况过滤提取，因为染菌后pH波动大，青莓素在几个小时内就会被全部破坏。

2.青霉素的提炼

的提炼分为预处理、过滤、萃取、脱色、结品等步骤，具体工艺流程及操作步骤可参见前文。

项目2氨基酸类药物发酵技术