1、微生物制药的一般工艺流程微生物制药技术工业微生物技术是可持续发展的重要支撑，是解决资源危机、生态环境危机和改造传统产业的根本技术支撑。随着工业微生物的发展，现代生物技术已经渗透到几乎所有的工业领域，包括医药、农业、能源、化工和环境保护，并发挥了重要作用。欧洲、美国和日本等国家已经制定了在未来几十年内用生物工艺取代化学工艺的战略计划，这表明工业微生物技术在未来社会发展中发挥着重要作用。微生物制药技术是工业微生物技术最重要的组成部分。微生物药物的利用始于众所周知的抗生素，其通常被定义为在低浓度下选择性抑制或影响其他生物功能的微生物产品及其衍生物。(有些人认为这些物质具有与动植物相同的生理活性，如鱼
2、素、大蒜素、小檗碱等。也应该属于抗生素的范畴，但大多数学者认为，传统的抗生素概念仍然应该局限于微生物的次级代谢产物。近年来，由于基础生命科学的发展和各种新生物技术的应用，报道的微生物产生的除抗感染和抗肿瘤外的其他生物活性物质日益增多，如特异性酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等。它们的活性已经超过了抑制某些微生物生命活动的范围。然而，这些物质是微生物的次生代谢产物，在生物合成机制、筛选研究程序和生产技术方面与抗生素具有共同的特征，但将其称为抗生素显然是不合适的，因此许多学者将这些微生物产生的具有生理活性(或药理活性)的次生代谢产物称为微生物药物。微生物药物的生产技术是微生物制药技术。可
3、以认为它包括五个方面：第一个方面是菌株的获得根据数据，直接向科研单位、大学、工厂或菌种保藏部门索要或购买；自然界新微生物菌株的分离与筛选。分离思想新菌株的分离是根据生产的要求和菌株的特点，从各种混合微生物中快速、准确地选择所需的菌株。如果实验室或生产中使用的细菌偶然污染了杂菌，必须对其进行分离和纯化。具体分离操作从以下几个方面进行。计划：首先，查阅数据，了解所需菌株的生长和培养特征。抽样：有针对性地收集样本。增殖：通过人工控制营养或培养条件，所需的菌株被繁殖和培养，然后它们在数量上是优越的。分离：通过分离技术获得纯物种。发酵性能测定：生产性能测定。这些特性包括形态、培养特性、营养需求、生理生化
4、特性、发酵周期、产品品种和产量、最大耐温性、生长和发酵的最适温度、最适酸碱度、提取工艺等。第二个方面是高产菌株的培育工业生产中使用的所有菌株都已选定。工业菌株的培育是通过使用遗传原理和技术对用于特定生物技术目的的菌株进行多方面的转化。通过改造，可以强化现有的优秀字符，也可以去除不良字符或添加新字符。工业菌株的育种方法：诱变、基因转移和基因重组。育种过程包括以下三个步骤：(1)引入有益的基因型而不影响菌株的活力。(2)期望基因型的选择。(3)改良菌株的评价(包括实验规模和工业生产规模)。选择育种方法时应考虑的因素(1)待改良性状的性质及其与发酵技术的关系(如分批或连续发酵试验)；(2)对遗传和环
7、养基的组成应根据不同类型微生物的生理特性来考虑。(2)其次，要了解生产菌株的培养条件、生物合成的代谢途径、代谢产物的化学性质、分子结构、一般提取方法和产品质量要求，以便在选择培养基时有较好的了解。(3)最好选择一种较好的化学合成培养基作为基础，并在开始时进行摇瓶实验；然后，在小型发酵罐中进一步培养该菌株，以探索各种主要碳源和氮源的利用以及产生代谢物的能力。注意培养过程中的酸碱度变化，观察两种不同的酸碱度适合菌株的生长繁殖和代谢产物的形成，并不断调整比例以适应上述情况。(4)一次只注意一个变化条件。获得初步结果后，首先确定一个中等比例。其次，测定各种重要金属和非金属离子对发酵的影响，即各种无机元
8、素的营养需求，并测试它们的最高、最低和最适用量。在合成培养基上获得一定结果后，进行复合培养基试验。最后，测试了发酵条件与培养基的关系。培养基中的酸碱度可以通过加入碳酸钙来调节，其他如硝酸钠和硫酸铵也可以用于调节。(5)对于一些发酵产物，如抗生素，除了制备培养基外，还需要适当控制碳和氮的代谢，并间歇地加入各种营养物质和前体，以引导发酵向合成产物的方向发展。(6)根据经济效益选择文化原料和基地考虑经济节约，尽量少用或不用主食，努力节约粮食，或用其他原料代替粮食。糖是主要的碳源。碳源替代品主要是寻找植物淀粉和纤维水解物，用废糖蜜代替淀粉、糊精和葡萄糖，用工业葡萄糖代替食用葡萄糖；以石油为碳源的微生物
9、发酵也可以生产以谷物为碳源的发酵产品。节约和替代有机氮源主要是为了减少或替代富含蛋白质的原料，如豆饼粉、花生饼粉、食用蛋白胨和酵母粉，替代原料可以是棉籽饼粉、玉米浆、蚕蛹粉、杂鱼粉、黄浆水或麸皮汁、饲料酵母、石油酵母、骨胶、菌体、酒糟和食品工业的各种下脚料。这些替代品大多富含蛋白质，价格低廉，便于就地取材和运输。培养技术的确定：培养条件：温度、酸碱度、氧气、种子年龄、接种量和温度工业微生物的培养方法可分为两种：静态培养和曝气培养。静态培养是指将培养基置于发酵容器中，接种后，在没有空气的情况下进行发酵，也称为厌氧发酵。好氧菌和兼性好氧菌是曝气培养产生的主要菌种，必须向它们生长的环境提供空气，以保