微生物生产抗生素.ppt
少。
2、细菌产生抗生素
芽孢杆菌属:多粘芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌 假单胞菌属:铜绿假单胞菌(绿脓杆菌) 杆菌肽、粘杆菌素、多黏菌素等多肽类。
3、真菌产生抗生素
青霉属:青霉素、灰黄霉素。 头孢菌属: 头孢霉素
其他生物(动植物)产生抗生素
植物产生的抗生素,如地衣和藻类植物产生的地 衣酸和绿藻酸,从被子植物如蒜和番茄等植物的 组织或果实中制得的蒜素和番茄素,裸子植物如 银杏、红杉等也能产生抗生物质。
抗生素的工业化生产主要是利用微生物发酵法,极少数抗 生素如磷霉素可用法学法生产。此外还用天然产生的抗生 素进行化学结构改造,制造各种衍生物。
二、抗生素的生物来源
微生物产生抗生素
1、放线菌产生的抗生素:
链霉菌属:放线菌素、链霉素等。 小单抱菌属:红霉素(大环内酯类)、新霉素(氨基
环醇类) 诺卡氏菌属:肌霉素(氨基环醇类)、诺卡氏菌素 放线菌中以链霉菌属产生的抗生素最多,诺卡菌属较
2、菌种
青霉素作为第一个具有临床应用价值的抗生素, 1928年被发现,1943年在美国被首次实现工业 生产。
最早发现的产生青霉素的原始菌种是点青霉菌, 生产能力很低,发酵单位2U/mL,不能满足工业 生产要求,所以被淘汰。现在主要采用的是产黄 青霉菌,目前国际上青霉素生产最高发酵单位 80000-90000U/mL.
一般而言,青霉素的生产工艺流程需要有四个环节 。 第一个环节是通过培养基配制、蒸汽灭菌等工艺手段
将原料加工为一级种子罐。与此同时,还要将青霉素菌
、 斜面母瓶、米孢子等经过相应处理后加入到一级种子 罐中。 第二个环节是利用培养基配制和蒸汽灭菌等处理
手段将原料培养成二级种子罐。第三个环节是在第二个 环节的基础上加上发酵罐的处理,形成发酵液。最后一
动物的多种组织能产生溶菌酶或一些抗生素,如 从动物的心、肺、脾、肾、眼泪、涎水中可提取 出色素,有抗菌及抗病毒等作用。
三、抗生素产生菌的选育
1、抗生素产生菌的分离 2、抗菌性试验 3、抗生素产生菌的改良
1)人工诱变 2)原生质体融合
3)体外DNA重组
体外DNA重组
四、抗生素的提纯
微生物在发酵过程中会产生多种代谢产物,包括 各种初级代谢产物和次级代谢产物以及培养基的固 有成分,这些成分的存在影响抗生素的使用效果, 本身具有毒副作用,造成储存困难,必须经过精制。
个环节则是将上述所获得的发酵液放在带放罐中,获得最 终的发酵液,完成青霉素的发酵制备 。
青霉素发酵工艺流程及发酵控制
冷冻管
孢子培养 25℃,7天
孢子培养
斜面母瓶 25℃,7天
大米孢子
种子培养 27℃,50h
1:3vvm
发酵液
变温发酵
二级
种子培养
一级
26-24℃ 种子培养液 25℃,14h 种子培养液
200h
1:(1~1.5)vvm
1:(0.7~1.8)vvm
(1)孢子制备
先将保存在砂土中的菌种孢子取出,在由甘油、葡 萄糖以及蛋白胨所制备而成的培养基中进行斜面培养, 经传代和活化。培养温度控制在26℃左右(最利于菌种 孢子传代活化的适宜温度)。培养7d左右,得到单菌落 之后,再传斜面,以同样的方式培养7d。然后就可以将 所获得的斜面孢子移植到优质小米或大米固体培养基上 ,25 ℃,相对湿度45%-50%,培养7d,得到最终的生产 孢子。所获得的生产孢子应该经过摇瓶试验后,确定其 效价与杂菌情况均符合相关规定后方可用于下一环节生 产。
概述
抗生素是某些生物产生的具有生物活性的物质,它不但 可以抑制其他微生物的发育与代谢,有的还可以抑制癌的 发育与代谢,及具有抗血纤维蛋白溶酶作用。
抗生素是人们使用最多的药物,也是制药工业中利润 最高的产品。世界各国由发酵法生产的抗生素约400种, 广泛应用的仅120种,其他主要是毒性大、成本高,无商 业应用价值。
Hale Waihona Puke 抗生素的提纯⑴抗生素提纯的基本步骤和原则 3个基本步骤:发酵液过滤和预处理、粗纯化、精制 4个原则:时间尽量短;采用适当较低浓度;条件适
宜,pH适度,温度适宜;防止杂菌污染。 ⑵提取方法:
吸附、萃取、离子交换、沉淀、色谱分离、分子筛 过滤、透析等。
五、青霉素的发酵工艺
1、青霉素的作用机制、抗菌谱及稳定性
可在孢子成熟后进行真空干燥,低温保存备用。
(2)种子罐培养工艺
一级种子发酵:发芽罐,孢子萌发,形成菌丝 培养基:葡萄糖、玉米浆、碳酸钙、玉米油、
2、菌种
为了提高产黄青霉菌的青霉素产量,使用诱 变剂如:二环氧丁烷、甲磺酸乙酯、乙烯亚胺、 亚硝酸、X射线等。
生产菌种按其在深层培 养中菌丝形态分为:丝 状菌和球状菌;根据丝 状菌产生孢子的颜色又 分为黄孢子丝状菌和绿 孢子丝状菌。常用菌种 为绿孢子丝状菌,如产 黄青霉菌。
3、当前青霉素的生产工艺流程
微生物生产抗生素类药
资料收集: PPT制作: PPT演讲:
目录
红霉素的发酵生
产
F
抗生素的提纯 D
抗生素的生物来源 B
青霉素的发酵工
E
艺
抗生素产生菌的 C 选育
A
抗生素定义
一. 抗生素定义
传统的定义:抗生素(antibiotic)是微生物细胞产 生的能以低浓度抑制其他微生物细胞生长的化学 物质。
现代定义:抗生素是生物细胞(包括某些微生物﹑ 植物和动物)产生的能以低浓度抑制其他生物细 胞生长或功能的化学物质。
抗生素生产为近代微生物技术中最大产业之一,世界 产量超过35000吨,不但在经济上占有重要位置,且为人 类健康作了出巨大贡献。
概述
第二次世界大战期间 ,英美科学家在早年 Fleming发现青 霉素的基础上 ,共同进行了青霉素的开发 ,用紫外光照射 处理低产菌种 ,提高其产青霉素的能力 ,采用玉米浆作为 培养基的氮源 ,从而成功地开始了青霉素的工业生产 ,并 建立了深层发酵技术 ,这是发酵工业的一次革命 ,成为抗 生素生产的开端。
作用机制:抑制细菌的转肽酶,阻止细胞壁合成中的交叉 连接步骤,使处于繁殖分裂期的细菌细胞壁的合成发生障 碍,导致菌体细胞壁损坏,使细胞内因渗透压等原因发生 溶解而死亡。
抗菌谱:作用于大多数革兰氏阳性细菌及部分革兰氏阴性 细菌。
稳定性:弱酸性的有机化合物,干燥纯净的青霉素盐很稳 定,pH5-7,6最稳定。