青霉素发酵操作手册B5.docx

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1、青霉素发酵使用手册北京东方仿真技术有限公司二零零五年八月一、背景知识1、菌种介绍青霉是产生青霉素的重要菌种。广泛分布于空气、土壤和各种物上，常生长在腐烂的柑桔皮上呈青绿色。目前已发现几百种，其中产黄青霉(Penicillumchrysogenum)、点青霉(Penicillumnototum)等都能大量产生青霉素。青霉素的发现和大规模地生产、应用，不仅对抗生素工业的发展起了巨大的推动作用，而且加上其他抗生素的广泛使用，比如像磺胺药物，使人类的平均寿命，再次延长了四岁。此外，有的青霉菌还用于生产灰黄霉素及磷酸二酯酶、纤维素

2、酶等酶制剂和有机酸。1981年报导，疠孢青霉是纤维素酶的新来源，它能分解棉花纤维。2、发酵工艺本仿真软件针对其中发酵过程进行了仿真模拟。3、青霉素的单位目前国际上青霉素活性单位表示方法有两种：一是指定单位（unit）；二是活性质量（μg），最早为青霉素规定的指定单位是：50mL肉汤培养基中恰能抑制标准金葡萄菌生长的青霉素量为一个青霉素单位。在以后，证明了一个青霉素单位相当于0.6μg青霉素钠。因此青霉素的质量单位为:0.6μg青霉素钠等于1个青霉素单位。由此，1mg青霉素钠等于1670个青霉素单位(unit)。二、反应机

3、理介绍菌种介绍:青霉是产生青霉素的重要菌种。广泛分布于空气、土壤和各种物上，常生长在腐烂的柑桔皮上呈青绿色。目前已发现几百种，其中产黄青霉(Penicillumchrysogenum)、点青霉(Penicillumnototum)等都能大量产生青霉素。青霉素的发现和大规模地生产、应用，不仅对抗生素工业的发展起了巨大的推动作用，而且加上其他抗生素的广泛使用，比如像磺胺药物，使人类的平均寿命，再次延长了四岁。此外，有的青霉菌还用于生产灰黄霉素及磷酸二酯酶、纤维素酶等酶制剂和有机酸。1981年报导，疠孢青霉是纤维素酶的新来源，

4、它能分解棉花纤维。青霉菌菌丝与曲霉相似，但没有足细胞。分生孢子梗顶端不膨大，无顶囊，经多次分枝，产生几轮对称或不对称小梗，小梗顶端产生成串的青色分生孢子。孢子穗形如扫帚，美国研究者Thom按照分生孢子梗的形态，把青霉属分为四组。即一轮青霉：分生孢子梗只有一轮分枝；二轮青霉：分生了梗产生两轮分枝；多轮青霉；分生孢子梗具三轮以上分枝；不对称青霉：分生孢子梗上，不对称地产生或多或少轮层的分枝。孢子穗的形态构造是分类鉴定的重要依据。青霉属中大多数种的有性阶段至今还不知道。菌种的保藏微生物受外界环境的影响会经常地发生小机率的变异，

5、这种变异可能造成菌种生产性状的劣化或自身死亡。生产菌株的获得是一项艰苦的工作，要使菌种在生产中长期保持优良的生产性状就必须设法减少菌种的退化和死亡，即做好保藏工作。菌种的保藏具有下列目的：①保持菌种的活力②保持菌种的优良特性菌种保藏的基本原理菌种保藏是根据菌种的生理、生化特点，创造条件使菌的代谢活动处于不活泼的状态。保藏时，先挑选优良的纯种，最好是选取它们的休眠体（孢子、芽孢等），然后创造一个最有利于休眠的环境条件（如低温、干燥、缺氧和缺乏营养物质等），以降低菌种代谢活动的速度达到延长保存期的目的。一种较好的保藏方法，首

6、先要求能较长期地保存原有菌种的优良特性，但也要考虑方法本身的经济简便。至于具体采用哪种方法，要根据菌种特性及具体条件来决定。菌种保藏的方法菌种保藏的方法很多，原理也大同小异。首先要挑选典型菌种的优良纯种，最好采用它们的休眠体（如分生孢子、芽孢等）；其次，创造一个最有利休眠的环境条件，如干燥、低温、缺氧、避光、缺乏营养以及添加保护剂等。一种良好的保藏方法，首先应能保持原种的优良性状不变，同时还须考虑方法的通用性和简便性。菌种保藏常用方法有：①斜面菌种低温保藏法：利用低温对微生物生命活动有抑制作用的原理进行保藏。把斜面菌种、

7、固体穿刺培养物或菌悬液等，直接放入4～5℃冰箱中。保藏时间一般不超过3个月，到时必须进行移接传代，再放回冰箱。②砂土管保藏法：将干燥砂粒与细土混合后灭菌制成砂土管，然后接种保藏。若把砂土管放在低温或抽气后密封，效果更佳。此法适用于产孢子及芽孢菌种的保藏。保藏期1～10年。③甘油封藏法：向培养好的菌种斜面上，加入灭菌甘油，高出斜面1cm，然后蜡封管口，放入冰箱。该法既可防止培养基水分蒸发，又能使菌种与空气隔绝。保藏期1～2年。④真空冷冻干燥法：是目前比较理想的一种方法。在低于-15℃下，快速将细胞冻结，并保持细胞完整，然后

8、在真空中使水分升华致干。在此环境中，微生物的生长和代谢都暂时停止，不易发生变异，故可长时间保存，一般为5～10年，最多可达15年之久。此法兼备了低温、干燥及缺氧几方面条件，使微生物可以保存较长时间，但过程较麻烦，需要一定的设备。菌种保藏的注意事项①在整个保存处理过程中要防止杂菌污染，并一定要做无菌检查。②保藏所用的菌