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抗生素发酵工艺条件的控制抗生素产生菌在一定条件下吸取营养物质，合成其自身菌体细胞，同时产生抗生素和其他代谢产物的过程，称为抗生素发酵。发酵过程是抗生素生产中决定抗生素产量的主要过程。发酵过程由于各种酶系统的作用发生一系列生化反应，各种酶系统的活性受各种因素影响而相互作用。**第30页，共85页，星期日，2025年，2月5日抗生素发酵工艺条件的控制发酵水平的高低，首先受菌种这个内因的限制，但是发酵过程的控制也有着极为重要的作用。只有良好的外界环境因素，才能使菌种固有的优良性能得到充分的发挥。下面讨论发酵工艺条件及控制对产生菌的生长代谢及抗生素生物合成的影响，包括温度、pH、溶氧、基质、压力、搅拌、通气等因素的影响与控制。**第31页，共85页，星期日，2025年，2月5日温度的影响及其控制1．温度的影响抗生素产生菌大多数是中温菌，它们的最适生长温度一般是20-40℃。在发酵过程中，需要维持适当的温度，才能使菌体生长和代谢产物的合成顺利地进行。**第32页，共85页，星期日，2025年，2月5日温度的影响及其控制1．温度的影响（1）温度影响酶反应的速率和蛋白质性质温度每增加10℃，反应速率增加2倍。但温度升高，容易引起蛋白质变性。**第33页，共85页，星期日，2025年，2月5日温度的影响及其控制1．温度的影响（2）温度影响发酵液的性质，从而影响产物的合成。如发酵液的粘度，基质和氧在发酵液中的溶解度和传递速率，某些基质的分解和吸收速率等，都受温度变化的影响。进而影响发酵的动力学特性和产物的生物合成。**第34页，共85页，星期日，2025年，2月5日温度的影响及其控制1．温度的影响（3）温度影响产物的合成方向如四环素发酵中，随着发酵温度的提高，有利于四环素的合成，30℃以下多合成金霉素，达35℃时就只产四环素。**第35页，共85页，星期日，2025年，2月5日温度的影响及其控制2．引起温度变化的原因发酵过程中，既有产生热能的因素，又有散失热能的因素，因而引起发酵温度的变化。**第36页，共85页，星期日，2025年，2月5日温度的影响及其控制3．温度的选择及控制（1）最适温度的选择最适发酵温度是既适合菌体的生长，又适合代谢产物合成的温度，但最适生长温度与最适生产温度往往不一致。因此根据发酵的不同阶段，选择不同的培养温度。即变温发酵但在工业发酵中，由于发酵液的体积很大，升降温度比较因难，所以往往在整个发酵过程中，采用一个比较适合的培养温度使得到的产物产量最高。或者在可能条件下进行适当的调整。**第37页，共85页，星期日，2025年，2月5日温度的影响及其控制3．温度的选择及控制（2）温度的控制工业生产中，大多数发酵不需要加热，需要冷却的情况较多，通过热交换冷却（冷却水通入发酵罐的夹层或蛇形管、列管）。**第38页，共85页，星期日，2025年，2月5日pH的影响及其控制1.pH对发酵的影响（1）影响酶的结构和活性。细胞内的H+或OH-离子能够影响酶蛋白的解离度和电荷情况，从而改变酶的结构和功能，引起酶活性的改变。（2）影响菌体对基质的吸收及产物的形成（3）影响发酵液及产物的性质。**第39页，共85页，星期日，2025年，2月5日pH的影响及其控制2.引起pH变化的因素（1）菌种：菌本身具有一定的调整周围pH的能力。（2）培养基：其中的营养物质的代谢，是引起pH变化的重要原因。碳源种类不同，pH变化不同。（3）培养条件**第40页，共85页，星期日，2025年，2月5日pH的影响及其控制3.pH的选择及控制（1）选择：微生物发酵的合适pH范围一般是在5～8。但生长最适PH与产物合成的最适pH是不一致的。按发酵过程的不同阶段，分别控制不同的pH范围。**第41页，共85页，星期日，2025年，2月5日pH的影响及其控制3.pH的选择及控制（2）控制：①选择合适的培养基的基础配方②补加酸或碱加入(NH4)2SO4，NH4OH即可调节pH，又补充了N源，亦可加NaOH。③补料例如青霉素发酵，可通过控制葡萄糖的补加速率，以控制pH的变化，同时实现补充营养，延长发酵周期，调节pH和培养液的特性等几个目的。**第42页，共85页，星期日，2025年，2月5日溶