发酵工程产品

发酵工程产品是指用于发酵过程中所需要的原材料、设备和辅助材料。

1. 发酵基质：发酵基质是指微生物在发酵过程中所需要的营养物质，包括碳源、氮源、矿物质、维生素等，常见的发酵基质有葡萄糖、蔗糖、淀粉、米糠等。

2. 发酵菌种：发酵菌种是指用于发酵过程中的微生物，包括细菌、酵母、真菌等，常见的发酵菌种有乳酸菌、酵母菌、曲霉等。

3. 发酵设备：发酵设备是指用于发酵过程中的各类设备，包括发酵罐、发酵酸度计、恒温培养箱等，根据不同的发酵过程需要选择不同的发酵设备。

4. 发酵辅助材料：发酵辅助材料是指在发酵过程中所需要的各类辅助材料，包括表面活性剂、悬浮剂、增稠剂、酸碱调节剂等。

以上是常见的发酵工程产品，根据不同的发酵过程需要选择不同的产品，以达到最佳的发酵效果。

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发酵药物产品有哪些

问题一：由微生物发酵得到的产品有哪些? 利用微生物发酵生产我们需要的产品，古已有之。3000年前，两河流域就有了用大麦经微生物发酵生产的含酒精饮料，类似于现在的啤酒。我国也在2000多年前，利用微生物生产了酒类、酱油、醋等产品。此后，酸菜、腐乳、酸奶等也出现了。到了近现代，随着对微生物认知程度的提高，微生物发酵为我们提供了更多的产品。

在饮料中，有啤酒、白酒、黄酒、葡萄酒、果酒等。

在食品中，有酸菜、腐乳、酸奶、酱油、醋、味精等。

在化工中，有氨基酸、有机酸、淀粉酶、蛋白酶、木聚糖酶、脂肪酶、乙醇、乙醛、乙酸、丙醇、丙酮、丁醇、甲烷（就是沼气）、核苷酸……等等。

微生物在医药方面的应用属于现代生物技术。最早是青霉素，此后，各种抗生素层出不穷，多数是用放线菌生产的。还有维生素C、维生素E等。现在，利用单克隆抗体生产的干扰素产品也已应用于临床。用于基因重组技术，将其它生物的基因导入微生物体内，已生产出了很多原来产量低、提取不易的药物，如紫杉醇等。

总之，微生物的工业化应用技术是当今发展最快、前景最好的产业之一。

问题二：发酵类食品有什么? 发酵面制品类.豆类发酵品如豆豉；乳类发酵品如酸奶等

问题三：人类可以用发酵技术生产的医药产品 选B。注意题中的关键字是医药产品，A、C、D都是食品或者主要用于食品，并非完全意义上的药品。

问题四：工业上好氧发酵而来的产品有哪些？ 随着微生物工程技术的发展，目前好氧发酵产品远远多于厌氧发酵的产品。

如各种氨基酸、多种有机酸、核酸（核苷酸）、维生素、多糖、糖醇、核糖、所有的抗菌素、紫杉醇、基因药物、各种酶制剂。。。

以后还会越来越多。

问题五：北京利用微生物发酵技术生产药物的企业有哪些？主要产品包括什么 距离苹果园不远有一个双鹭药业。

问题六：化学药品和生物制品有多少种 化学药品和生物制品有多少种

1、概念不同

生物制品是指以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织作为起始材料,采用生物学工艺或分离纯化技术制备,并以生物学技术和分析技术控制中间产物和成品质量制成的生物活性制剂,包括菌苗、疫苗、毒素、类毒素、免疫血清、血液制品、免疫球蛋白、抗原、反应原、细胞因子、激素、酶、发酵产品、单克隆抗体、DNA重组产品、体外免疫诊断制品等.

生化药品是指动物、植物和微生物等生物体中经分离提取、生物合成、生物-化学合成、DNA重组等生物技术获得的一类防病、治病的药物.主要包括：氨基酸、核苷、核苷酸及其衍生物、多肽、酶、辅酶、脂质及多糖类等生化物质.

2、批准文号不同

生物制品批准文号为“国药准字S”开头,如乙肝疫苗、人血白蛋白等；生化药品批准文号一般为“国药准字H”开头,如胰岛素、18种氨基酸注射液等.

3、生物制品的贮存与保管

生物制品,必须专册登记 (品名、规格、生产单位、经销单位、进货数量、进货日期、批准文号、生产日期、有效期),在库贮存应严格按《中国生物制品规程》和产品说明书规定的贮存条件(温度、湿度、避光、密闭等要求)分类存放.贮存期如发现质量可疑现象,应立即复检或与供应商联系,及时退货、换货.

4、使用管理 所有生物制品必须凭医生处方使用,而部分生化药品为非处方药不需要医生处方即可购买使用.生物制品使用时应严格掌握适应症,须做过敏试验的,一定要做过敏反应试验.并严格掌握使用方法、剂量及禁忌症,对含有活菌和活性毒素的生物制品的使用器具及残留物,要严格按规定妥善处理,不得随意丢弃,对于使用中发现的不良反应要及时上报药学部.

问题七：生物药品有哪些 供人使用【生物制品】:血清，疫苗，血液制品，等

生物制品biological procts：应用基因工程、细胞工程、发酵工程等生物学技术制成的免疫制剂或有生物活性的制剂。可用于疾病的预防、诊断治疗。

分类 根据生物制品的用途可分为预防用生物制品、治疗用生物制品和诊断用生物制品三大类。

1. 预防用生物制品 均用于传染病的预防。包括疫苗、类毒素和γ -球蛋白三类。

2. 治疗用生物制品 包括各种血液制剂、免疫制剂如干扰素。按治疗作用机理可分为特异的（如抗毒素和γ-球蛋白）和非特异的（如干扰素和人白蛋白等）。

3. 诊断用生物制品 大都用于检测相应抗原、抗体或机体免疫状态，属于免疫学方法诊断。随着免疫学技术的发展,诊断用生物制品的种类不断增多,不仅用于传染病,也用于其他疾病。主要包括两类：①诊断血清,包括细菌类、病毒立克次氏体类、抗毒素类、肿瘤类、激素类、血型及 HLA、免疫球蛋白诊断血清、转铁蛋白、红细胞溶血素、生化制剂等。②诊断抗原，包括细菌类、病毒立克次氏体类、毒素类、梅毒诊断抗原、鼠疫噬菌体等。此外还有红细胞类、荧光抗体、酶联免疫的酶标记制剂、放射性核标记的放射免疫制剂、妊娠诊断制剂（激素类）、诊断用单克隆抗体。

注册分类

1.未在国内外上市销售的疫苗。

2.DNA疫苗。

3.已上市销售疫苗变更新的佐剂，偶合疫苗变更新的载体。

4.由非纯化或全细胞（细菌、病毒等）疫苗改为纯化或者组份疫苗。

5.采用未经国内批准的菌毒种生产的疫苗（流感疫苗、钩端螺旋体疫苗等除外）。

6.已在国外上市销售但未在国内上市销售的疫苗。

7.采用国内已上市销售的疫苗制备的结合疫苗或者联合疫苗。

8.与已上市销售疫苗保护性抗原谱不同的重组疫苗。

9.更换其他已批准表达体系或者已批准细胞基质生产的疫苗；采用新工艺制备并且实验室研究资料证明产品安全性和有效性明显提高的疫苗。

10.改变灭活剂（方法）或者脱毒剂（方法）的疫苗。

11.改变给药途径的疫苗。

12.改变国内已上市销售疫苗的剂型，但不改变给药途径的疫苗。

13.改变免疫剂量或者免疫程序的疫苗。

14.扩大使用人群（增加年龄组）的疫苗。

15.已有国家药品标准的疫苗。

问题八：浙江省利用微生物发酵技术生产生物药物的企业有哪些 “高活性微生物生酵剂”是一种多功能添加剂新产品，集中了有益微生物群、益生素、酶制剂、发酵剂、除臭剂、动物保健品、促长剂、催眠剂、促食香甜剂、中草药添加剂的综合功能，并含有强效催长因子、魔力促食剂和多味中草药制剂，活力超强，而成本仅有目前市场上同类产品产品的一半以下。该产品在全国各地使用后，得到了较高的赞誉。

由于该剂是由多种微生物组成，应用中各类微生物都各自发挥着重要作用，只要施用恰当，它们就会迅速落户并与周围良性力量迅速结合，产生抗氧化物质，清除氧化物质，消除和恶臭，预防和抑制病原菌，形成适于动植物生长的良好环境；同时，它还产生大量易为动植物吸收的有益物质，如氨基酸、有机酸、多醣类、各种维生素、各种生化酶、促生长因子、抗氧化物质、抗生素和抗病毒物质等，提高动植物的免疫功能，促进健康生长。例如：发酵饲料：活力极强，一般发酵剂对发酵时的含水量、温度、环境等要求严格，失败率高，不能长时间保存；而“高活性微生物生酵剂”发酵简单，并且发酵完成的饲料可以长时间地保存（可达半年以上）动物明显喜吃采用“高活性微生物生酵剂”转化的饲料。秸秆饲料转化：一般秸秆转化剂只是把秸秆纤维软化和分解而不能提高秸秆的营养，而“高活性微生物生酵剂”不仅能对秸秆的纤维进行软化、分解，并对软化、分解的秸秆马上进行发酵，使秸秆饲料的营养成份显著增加，动物不仅更爱吃，且消化吸收率也明显提高。从而使劳动者减轻劳动、降低成本、提高产量、改善品质，产品提前上市 ，使人们吃(用)上无污染安全和高质量内含营养丰富且外观更美的产品，提高全社会的生产水平和生活质量，保护地球环境和人类美好的家园。

问题九：常用的医药化工原料有哪些大类 原料药根据它的来源分为化学合成药和天然化学药两大类。

化学合成药又可分为无机合成药和有机合成药。无机合成药为无机化合物(极个别为元素)，如用于治疗胃及十二指肠溃疡的氢氧化铝、三硅酸镁等；有机合成药主要是由基本有机化工原料，经一系列有机化学反应而制得的药物（如阿司匹林、氯霉素、咖啡因等）。

天然化学药按其来源，也可分为生物化学药与植物化学药两大类。抗生素一般系由微生物发酵制得，属于生物化学范畴。近年出现的多种半合成抗生素，则是生物合成和化学合成相结合的产品。原料药中，有机合成药的品种、产量及产值所占比例最大，是化学制药工业的主要支柱。原料药质量好坏决定制剂质量的好坏，因此其质量标准要求很严，世界各国对于其广泛应用的原料药都制订了严格的国家药典标准和质量控制方法。

微生物发酵工程发酵产物的类型主要包括

微生物发酵工程发酵产物的类型主要包括产品是微生物初级代谢产物和产品是微生物次级代谢产物。

微生物初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质，如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。通过初级代谢，能使营养物转化为结构物质、具生理活性物质或为生长提供能量。

因此初级代谢产物，通常都是机体生存必不可少的物质，只要在这些物质的合成过程的某个环节上发生障碍，轻则引起生长停止，重则导致机体发生突变或死亡，是一种基本代谢类型。

微生物次级代谢产物是指生物生长到一定阶段后通过次级代谢合成的分子结构十分复杂、对该生物无明显生理功能，或并非是该生物生长和繁殖所必需的小分子物质，如抗生素、毒素、激素、色素等。

微生物发酵简介：

微生物发酵是一个复杂的过程，若想达到预期目标，就需要选择适宜的发酵方式。根据不同的标准，人们通常对微生物发酵的类型进行如下划分：根据在发酵过程中微生物对O2的需求不同，分为好氧发酵和厌氧发酵。

根据培养基的物理性质不同，分为固体发酵、半固体发酵和液体发酵；根据发酵过程在培养基的发生位置不同，分为表面发酵和深层发酵；根据发酵工艺流程是否连续进行，分为分批发酵和连续发酵。

根据菌种是否被固定在载体上，分为游离发酵和固定化发酵；根据菌种是否单一，分为单一纯种发酵和混合发酵。

高中必修教材中提到的“发酵”指的是微生物的无氧呼吸，这是狭义的发酵概念。在发酵工程中，“发酵”的含义更广，既包括好氧发酵，又包括厌氧发酵。好氧发酵，又称好气发酵或需氧发酵。在好氧发酵过程中，需要不断地为微生物提供空气或O2。

下列我们日常生产生活所需的产品中，不属于发酵工程产品的是（　　）。

【答案】：A,D

维生素B2又叫核黄素，自然存在于胡萝卜、奶类、动物肝脏等食物中，不是发酵产品。

发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。故本题答案选AD。

目前发酵工程技术中所用的基因工程菌可以用来生产哪些产品,生产效率如何?存

目前发酵工程技术中所用的基因工程菌可以用来生产工程菌产品，生产效率很高。

微生物的细胞膜对于细胞内外物质的运输具有高度选择性。采取生理学或遗传学方法，可以改变细胞膜的透性，使细胞内的代谢产物迅速渗漏到细胞外，这种解除末端产物反馈抑制作用的菌株，可以提高发酵产物的产量。

发酵工程

是指采用工程技术手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精，乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。

生活中有哪些常见的发酵工业产品？

发酵工业的产品在日常生活中随处可见，酒、酸奶、酱油、醋、味精，以及抗生素药、激素、疫苗等，都是利用微生物发酵制成的产品。

人类在史前时期已经能够利用各种不同的微生物了。公元前2000多年，埃及人已酿造出了葡萄酒，中国古代劳动人民，早在4000多年前就从实践中发现了发酵现象。中国用谷物酿酒大概开始于新石器时代。山东龙山文化晚期已有陶尊等饮酒器具。古载：“仪狄作酒，禹饮而甘之”。春秋战国时已开始酿醋，周朝时（公元前1000年）酱油业就已很发达。

中国的白酒有一种曲酒，是用酒曲造酒，实际上是糖化和酒化统一的过程，这是一项重大的发明。曲是培养酵母和霉菌等微生物的谷物。曲的发明和制曲技术的不断改进，是中国制酒工业上的一项伟大成就，曲在医学和发酵食品方面也有十分重要的作用。

下列我们日常生产生活所需的产品中，不属于发酵工程产品的是（　　）。

【答案】：D

【答案】D。解析：维生素B2又叫核黄素，自然存在于胡萝b、奶类、动物肝脏等食物中，不是发酵产品。故选D。

下列我们日常生产生活所需的产品中，不属于发酵工程产品的是( )。

【答案】：D

D项，维生素B，又称核黄素，自然存在于胡萝卜、奶类、动物肝脏等食物中的营养元素，非发酵产品。

发酵中药概述

发酵中药概述

作者   山东巴德生物科技有限公司  郑 全博士

中药发酵目录● 

一 发酵的概念及历史

● 二 中药生物转化的反应类型

● 三 发酵工程的内容及发酵方式分类

● 四 根据发酵的目的把微生物发酵进行分类

● 五 发酵工程中常用的微生物

● 六 发酵培养基的组成

● 七 影响发酵的主要因素

● 八 中药发酵的目的

● 九 发酵技术与中药炮制

● 十 中药的生物转化的主要类型

● 十一 发酵技术在中药生产中的应用

● 十二 中药的生物转化案例

发酵的概念及历史

● 发酵概念-人们将利用微生物的生命活动，以获得微生物菌体或其代谢，转化的产物的过程，叫发酵。

● 发酵的历史

● 1 酿酒是最早的历史。

● 2 19世纪到20世纪30年代，发酵产品如：乳酸，乙醇，丙酮，丁醇，淀粉酶，蛋白酶等。

● 3 1929年弗莱明发现了青霉素以来，抗生素的发酵生产为现代微生物发酵工程积累了丰富的经验。

● 4 现代发酵工程生产了：干扰素，白细胞介素，多种细胞生长因子，氨基酸，有机酸，维生素，酶制剂，基因工程药物，微生物转化发酵产品及其他生物活性物质。

● 据有关资料统计，通过发酵生产的抗生素品种多达200多个，某些发达国家，发酵工业占国民生产总值的5%。

生物转化的反应类型● 生物转化的实质是酶促反应，常用的反应类型如下：

● 1 氧化反应 单加氧 羟基化 环氧化 氨杂基团氧化 β-氧化 脱氢

● 2 还原反应 羰基还原 杂氮基团还原

● 3 水解反应 酯和内酯的水解 醚的水解和开裂 苷的水解 酰胺和内酰胺的水解 环氧水解 水解脱胺 水解胺烷基中烷基

● 4 缩合反应

● 5 胺化反应

● 6 酰基化反应

● 7 降解反应

● 8 脱水反应

● 9糖基化反应

发酵工程的内容及发酵方式分类

● 1 生产菌的选育。

● 2 发酵条件的优化与控制，生物反应器的设计。

● 3 发酵产物的分离，提取与精制过程。

● 根据发酵方式分为厌气发酵和通气发酵二大类。

● 厌气发酵:乙醇发酵，酒类发酵，丙酮丁醇发酵，乳酸发酵和甲烷发酵等。

● 通气发酵包括:酵母培养，有机酸发酵，抗生素发酵，氨基酸发酵，酶制剂的生产和多糖发酵等。

根据发酵的目的把微生物发酵进行分类● 一 以获得微生物菌为目的的发酵

● 发酵产生茯苓，香菇，冬虫夏草，灵芝等药用真菌；发酵产生白僵菌，绿僵菌，苏云金芽孢杆菌等菌体，用以制备生物杀虫剂；以及传统的发酵生产单细胞蛋白，酵母菌等。

● 二 以获得酶制剂为目的的发酵

● 用于食品工业的淀粉酶，糖化酶，用于临床检测的胆固醇氧化酶，葡萄糖氧化酶。

● 三 以获得微生物的初级或次级代谢产物为目的的发酵

● 初级代谢产物：氨基酸，蛋白质，核酸，核苷酸，多糖。次级代谢产物：抗生素，生物碱，细菌毒素，植物生长因子。

● 四 以获得低毒，高效的新物质为目的发酵

● 利用微生物的氧化，还原，脱水，脱羧，异构化等。比如把L-山梨醇转化为L-山梨糖，葡萄糖转化为葡萄糖酸。

发酵工程中常用的微生物● 一 细菌-单细胞原核生物

● 大肠杆菌，醋酸杆菌，乳酸杆菌，丙酮丁醇梭菌，肠膜状明串珠菌，双歧杆菌，丁酸梭菌等。

● 二 放线菌

● 放线菌最大的经济价值是能产生多种抗生素，如链霉素，土霉素，金霉素，红霉素，氯霉素，争光霉素，卡那霉素等。从自然界分离了5000多种抗生素，其中4000多种来自于防线菌。

● 1 链霉菌属 多种链霉菌能产生抗生素，如灰色链霉菌产生的杀稻菌素S可用于稻瘟病的防治。

● 2 小单孢菌属 如绛红小单孢菌和棘孢小单孢菌都能产生庆大霉素。

● 3 若卡菌属 如利福霉素，蚁霉素等。

● 4 游动放线菌属。

发酵工程中常用的微生物● 三 霉菌

● 霉菌是指在营养基上形成绒毛状，网状或絮状菌丝的真菌，亦称为丝状真菌。大多为好氧微生物。生产乙醇，枸橼酸，青霉素，淀粉酶，果胶酶，纤维素酶，蛋白酶，多糖和甾体激素等。

● 1 青霉属

● A 产黄青霉 产生多种酶和有机酸。产生青霉素，葡萄糖氧化酶或葡萄糖酸，枸橼酸和抗坏血酸。

● B 桔青霉 桔青霉可以生产桔霉素，也可以产生脂肪酶，葡萄糖氧化酶和凝乳酶。

● 2 根霉属

● 其淀粉酶的活性很高，可用作酿酒工业上的淀粉原质的糖化菌，在根霉中还含有酒化酶。根霉能产生有机酸：反二烯丁酸，乳酸，琥珀酸和芳香的酯类物质。

● A黑根霉 产生反丁烯二酸和果胶酶。

● B米根霉 酒药和酒曲中常见到。该菌有淀粉糖化，蔗糖转化等性能。能产生乳酸，反丁烯二酸。

● C 华根霉 产生乙醇，芳香酯类等。它是酿酒所必需的主要霉菌，也是酸性蛋白酶和腐乳生产中的主要菌种。

发酵工程中常用的微生物● 3 曲霉属

● A 黑曲霉 具有多种活性强大的酶系，可以生产酸性蛋白酶，淀粉酶，果胶酶，葡萄糖氧化酶，还能产生多种有机酸，如抗坏血酸，枸橼酸葡萄糖酸和没食子酸。

● B 米曲霉 含有多种酶类，具有较强的蛋白分解能力，又有糖化能力，很早用于酱油和酱类生产。是蛋白酶和淀粉酶的生产菌。

● 4 红曲属 红曲能产生淀粉酶，蛋白酶，枸橼酸，琥珀酸，乙醇，麦角甾醇，该菌株可以生产红曲红素和红曲黄素，最适PH3.5-5.0。用紫红曲霉支撑的中药红曲，具有消食活血，健脾胃的功效。

发酵工程中常用的微生物● 酵母是单细胞真核微生物，主要分布于含糖质较多的偏酸性环境中。酵母菌落多呈乳白色，常用

有酵母属和假丝酵母属。

● 1酵母属 常用的是啤酒酵母。其菌体的维生素，蛋白质含量高。也可以用来提取核酸，麦固醇，谷胱甘肽，细胞色素C，凝血素，辅酶A和ATP。

● 2 假丝酵母属 常见的有产朊假丝酵母，解脂假丝酵母，热带假丝酵母等。

● 产朊假丝酵母其蛋白质和维生素的含量比啤酒酵母高。

● 解脂假丝酵母，不发酵任何糖，能分解脂肪。

● 热带假丝酵母，氧化烃类的能力很强，以石油为原料生产单细胞蛋白的重要菌种。

● 3 红酵母属

● 有较好的产生脂肪的能力，有的中具有对烃类的弱氧化作用，并能合成β-胡萝卜素。

发酵培养基的组成

● 1 碳源 氮源

● 2 无机盐和微量元素

● 3 生长因子 水

● 4 代谢产物的前体，诱导物和促进剂。

● 营养成分的适当配比，PH值的（缓冲剂和不溶性的碳酸盐），渗透压和培养基的氧化还原电位。

影响发酵的主要因素

●1 温度 PH 溶氧 泡沫

中药发酵的目的● 一 充分释放中药的有效成分

● 1 植物细胞壁由纤维素，半纤维素，果胶质，木质素等构成致密结构。用纤维素酶和果胶酶，可以破坏细胞壁的致密结构，释放有效成分。

● 二 为天然药物的生产提供了新的有效途径--结构修饰与定向合成

● 1 把生源关系相近或结构类似的化合物转化为特定的天然化合物；把资源丰富，活性较低的次生代谢生物转化为人类需要的稀有，昂贵的天然药物。如朱大元，余佰阳等发现多种微生物能定向地把喜树碱转化成10-羟基喜树碱。大连轻工学院的金教授利用糖苷水解酶，将人参皂苷Rb1等转化成含量只有十万分之几的人参皂苷Rh2和Rg3。

● 2 为天然药物结构修饰与设计提供了新的工具-获得新的高活性物质

● 利用化学法进行结构修饰获得高活性新化合物，费时，费力，且存在得率低，反应转一性差，副产物多等缺点。生物转化就没有上诉缺点。

中药发酵的目的● 三 结合药物筛选，为新药开发提供了研究手段

● 把中药的生物转化与高效快速药物筛选手段结合，寻找到新的高活性或低毒性的天然活性先导化合物。

● 四 提高天然活性成分的生物利用度。

● 较高纯度的天然活性成分往往溶解度差或体内吸收不好，造成天然活性成分常常在体内外药效学活性差异较大，而生物转化可以在解决此类问题的过程中发挥更大作用。

● 比如余佰阳利用微生物转化手段在青蒿素及其衍生物蒿甲醚，双轻青蒿素结构中引入羟基，增加了水溶性，而其抗疟作用活性中心过氧桥没有发生任何改变。

● 5 生物转化是除去复方中药制剂中大分子杂质的有效方法。比如利用水解蛋白酶去除蛋白质杂质，使出糖得出率大大提高，反之可以利用合适的酶去除糖类杂质。

发酵技术与中药炮制● 中药常用的发酵方式有二种:

● 1 直接用药材进行发酵：淡豆豉 百药煎 豆黄等。

● 2 用药材和面粉混合发酵：六神曲 建神曲 半夏曲 沉香曲等。

● 目的：增效，减毒，产生新的活性成分。

● 中药发酵研究中的难点与关键问题

● 1 中药自身体系的模糊性及中药成分的复杂性。

● 2 发酵理论的发展与完善 .

● 3 中药发酵机制的不明确性：中药化学成分复杂，作用机制不明确，中药的有效成分，一些非有效成分及特殊基质环境与微生物的相互作用尚待研究。

● 4 微生物生长特性的多样性。

中药的生物转化的主要类型

●一 生物碱的微生物转化 喜树碱变成10-羟基喜树碱。

●二 萜类化合物的微生物转化

●三 甾体化合物的微生物转化

●四 黄酮类化化合物的微生物转化

发酵技术在中药生产中的应用● 中药的液体深层发酵

● 一 虫草菌丝体的液体深层发酵生产

● 二 灵芝菌丝体的液体深层发酵生产

● 三 中药红曲的液体深层发酵生山

● 中药的固体发酵生产

● 槐栓菌的固体发酵生产

● 红曲的固体发酵生产

● 中药的有效成分发酵

● 1993年，美国人从红豆杉的树皮中分离到一种真菌，能直接生产紫杉醇。

● 曾金凤等分离获得了能够产生人参皂苷的一个青霉菌株，并以发酵的方式获得了人参皂苷。

微生物发酵炮制何首乌● 何首乌抗衰老，调节机体免疫力，降血脂，抗动脉粥样硬化，促进肾上腺皮质功能，其

主要成分为二苯乙烯苷类和蒽醌类化合物，后者被认为是何首乌致泻和肝毒性的主要成分。

● 杜晨辉等用米根霉发酵何首乌，把大黄素转化为大黄素-6-0-β-D-吡喃葡萄糖苷，从而降低了何首乌的泻下作用。在发酵过程中，将蒽醌类成分降解或生产毒性较低的化合物，符合：增效减毒的中药炮制目的。

中药刺五加的发酵炮制● 刺五加，扶正固本，补肾健脾，益智安神。

● 陈丽艳等用猴头菇炮制刺五加，实现了苷类成分的体外转化，有利于人体吸收；发酵后多糖含量大幅提高，增加了药效；同等剂量下，发酵物多糖的抗疲劳指标显著增强。

● 白玉海等用侧耳菌发酵刺五加，其发酵后的提取液能提高小鼠耐缺氧，抗疲劳，抗高温和抗低温的能力；同等剂量发酵后的刺五加提取液其抗应激作用增强。因此经侧耳菌发酵后可使有效成分生物利用度提高，药效增强。

微生物发酵炮制红花

● 红花作为一味活血通络，祛瘀止痛之良药，具有降血脂和抗血栓等作用，且具有较强的抗氧化作用。红花中抗氧化的有效成分是具有酚羟基的黄酮类化合物，如红花素，红花素和槲皮素等。

● 冯志华等研究地衣芽孢杆菌C2-13发酵炮制对红花抗氧化活性的影响。发现红花经C2-13发酵炮制其抗氧化功能显著提高。HPLC分析还观察到红花中一些成分发生了改变。

五倍子的发酵炮制

● 五倍子含有鞣质，没食子酸等，有收敛止泻，止血的作用。收敛止泻作用主要是它含的鞣酸与细胞中的蛋白质结合成不溶于水的的沉淀物，从而抑制了细胞分泌，促进水液的再吸收而发挥收敛作用。但鞣酸在肠道内会遇到食物中的蛋白，并与之结合，因而降低了它的作用。

● 王和英根据酶学的有关理论，用根霉菌发酵五倍子，增强了五倍子的收敛作用。

黄芩的生物炮制

● 陈丽艳等研究发现，黄芩经黑曲霉发酵后，黄酮类成分发生变化，其黄芩苷的含量减少，而黄芩素和汉黄芩的含量分别是黄芩材料的2.73,5.77倍，提高了生物利用度和药理活性。

雷公藤甲素的生物转化● 雷公藤应用于治疗类风湿关节炎，肾小球肾炎，红斑狼疮等，但雷公藤因为肾毒性大，

应用受到。因此，生物转化，以期得到高效低毒的衍生产物。

● 1 用短刺小克银汉霉对雷公藤甲素（1-6）进行生物转化，得到7个产物，5-羟基雷公藤甲素（1-8），16-羟基雷公藤甲素（1-12）等。

● 2 雷公藤内酯酮的生物转化

● NING等利用黑曲霉对雷公藤内酯酮进行了转化，获得了四个产物：17-羟基雷公藤内酯酮（1-15），16-羟基雷公藤内酯（1-16）等。

蟾毒配基类● 蟾酥主要成分为蟾毒精（1-23），蟾毒灵(1-24)及脂蟾毒配基含量最高。主要作用:抗休

克，抗病毒，抗肿瘤活性。

● 1 果德安教授对蟾酥的3种成分进行了微生物转化，得到了进40个转化产物，其中23个为新化合物。

● 筛选了20余株真菌及细菌对华蟾毒精进行了转化，最后发现选择链格孢对蟾毒精进行转化，底物转化效率高，产物也较多。

● 2 应用细胞毛霉对脂蟾毒配基进行生物转化，获得了7个转化产物，11β-羟基-脂蟾毒配基（1-44)等。

大黄蒽醌类的生物转化

● 大黄富含大黄素，大黄酸，大黄酚，大黄甲醚，芦荟大黄素等蒽醌类化合物，是重要的致泻和抗菌活性成分。

● 1 张薇等利用微生物转化对大黄中的游离蒽醌类化合物进行结构修饰。筛选了21种微生物对大黄酚（1-54），大黄素甲醚（1-55),大黄素（1-56）进行了转化研究，最后确认：刺囊毛霉对大黄酚，大黄素甲醚，大黄素具有转化作用。

● 刺囊毛霉使大黄酚，大黄素甲醚糖苷化，对大黄素的转化是形成甲羟基转化物，β-羟基大黄素。

麻黄碱的生物转化● 麻黄碱又叫麻黄素，其差向异构体L-麻黄碱和d-伪麻黄碱是著名中药麻黄的主要活性成分。麻黄

碱属拟肾上腺激动药物，用于支气管哮喘，咳嗽，过敏，低血压等，还具有松弛平滑肌，收缩血管，加速心率，升高血压及中枢神经兴奋作用。伪麻黄碱为拟交感神经药，对收缩上呼吸道粘膜血管作用与麻黄碱相当，升压作用只有L-麻黄碱一半，对心血管和中枢神经系统兴奋作用明显弱于麻黄碱，但其加快心率，升高血压，中枢兴奋等不良反应较轻，且具有显著的利尿作用。临床上含麻黄碱与伪麻黄碱治疗感冒的复方中药很多：白加黑，新康泰克，银德菲，诺泰感冒片，治疗咳嗽的中成药喘宁胶囊，小儿止咳糖浆。

● 二 常规生产方式：

● 1 植物提取法。2 直接化学合成法，成本较高。印度，美国，澳大利亚，捷克等国家生产的麻黄碱大都是利用化学方法合成的。3 半生物合成法 :采用酵母细胞生物催化法将丙酮酸与苯甲醛缩合形成L-苯基乙酰甲醇，然后再经甲胺还原胺化即得L-麻黄碱。4 微生物直接转化法：董世建等筛选得到可专一性转化前体物质1-苯基-2-甲氨基丙酮生成d-伪麻黄碱的菌株。

延胡索素的生化转化

● 延胡索素为罂粟科植物延胡索块茎的化学成分,含有20多种生物碱，主要有延胡索甲素，延胡索乙素，延胡索丙素等，总称延胡索素。能和血散瘀，行气止痛，具有镇痛，镇静，安定及催眠作用。

● 其中延胡索乙素有优良的镇痛，镇静，催眠药物，低毒，安全，不成瘾。

● 中国药科大学余佰阳用链霉菌等10株菌进行筛选，发现灰色链霉菌可以转化延胡索总碱，将延胡乙素（L-THP)转化为左旋紫堇达明（L-CDL),后者的药理作用明显强于前者。

紫杉醇的微生物及酶法合成

● 紫杉醇的生物合成途径目前已经基本明了，其生物合成途径中多种酶的基因已经成功克隆，因此随着生物技术的不断发展，通过微生物及酶法实现大规模生产紫杉醇及其类似物终将实现。

紫衫醇是昂贵的抗癌中药，多烯紫杉醇抗癌活性稍高于紫衫醇，并较易溶于水。

● 1 从青蒿中提取 2 青蒿的化学全合成，产率0.25%。3 青蒿的半合成 把青蒿酸通过八步化学反应，合成青蒿素。

● 4 青蒿的生物合成

● A 通过添加生物合成的前提来增加青蒿的产量。

● B通过对控制青蒿素合成的关键酶进行，或者加入某些酶的激活剂来提高酶的效率。

● C 利用分子生物学的手段将酶的基因克隆出来，在转移到微生物中进行表达，达到通过基因工程菌发酵产生青蒿素。5 通过植物组织培养方法生产青蒿素。

● 青蒿素及其衍生物的生物转化

● LEE等利用珊瑚色诺卡菌和产黄青霉菌转化青蒿素，前者获得去氧青蒿素，后者得到去氧青蒿素和3α-羟去氧青蒿素。

● 陈有根等利用微生物灰色链霉菌转化青蒿素得到一个新化合物9α-羟基青蒿素，该产品具有抗恶性疟原虫活性。

● 。。。。。。

皂苷类的生物转化● 人参皂苷是人参的主要成分，人参皂苷均属于三萜皂苷，可分为三类 :二醇型，三醇型，齐墩果酸

型。人们把含量好的皂苷成分转化成稀有皂苷，人参稀有皂苷包括Rh2,Rh1,Rh3,Rg1,Rg3,Rg5，只存在于红参和野山参中。其中Rh2,Rh1,Rh3具有高抗癌作用，Rg3具有软化血管和抗癌的作用。稀有人参皂苷在红参及野山参中的含量只有十万分之几。

● 1 金教授发现人参皂苷糖苷酶只有在恶劣条件下才才产生，于是用人参皂苷糖苷酶，把栽培参中含量较高的Rb,Re,Rd,Rg1等生产Rh2等人参稀有皂苷。现在大连生生绿谷工程公司投产。

● 2 人参皂苷Rg1 是人参的益智的主要成分，预防老年痴呆；强化心肌细胞保护和心脏功能；抗疲劳作用；对皮肤衰老也有一定作用。但人参皂苷Rg1在人参中含量大约只有0.2%，而人参皂苷Re在人参中含量很高，且和人参皂苷Rg1的皂苷元相同，金教授利用微生物产生的皂苷-ɑ-属李糖苷酶，去掉了人参皂苷Re的C6位末端的一个α-鼠李糖苷酶，大量制备人参皂苷Rg1.

甘草皂苷的生物转化

● 甘草皂苷是甘草中主要的生理活性成分，甘草皂苷失去2分子糖基得到甘草皂苷元，某些生理活性要强于甘草皂苷。

● 吴少杰等用生物转化的方法，分别利用菌种为米曲霉39和黑曲霉UV-48酶水解法及液体发酵转化法进行转化，将甘草皂苷转化为甘草皂苷元。

黄酮类的生物转化

● 1 大豆异黄酮是大豆中含有的活性较高的生理活性物质。

● 大豆异黄酮共有12种异构体，分为游离型的苷元和结合型的糖二类。天然苷类的分子结构并不是活性最佳的状态，糖苷需要在大豆异黄酮糖苷水解酶的作用下转化，才能被吸收。因此大豆异黄酮糖苷水解酶对开发富含大豆异黄酮苷元的保健食品意义重大。

● 谢明杰从酒曲中分离出一株产大豆异黄酮糖苷水解酶活性较高的菌株。

黄酮类的生物转化

● 2 异槲皮苷是植物界分布较广的黄酮类物质，是芦丁的衍生物，结构上只比芦丁少一个鼠李糖。异槲皮苷由于具有抗氧化作用，其药理活性比芦丁还要高。

● 芦丁在自然界含量丰富，而异槲皮苷在自然界含量极低，只有万分之一或十几万之一。

● 王侃等在自然界中筛选出一种微生物菌株，该菌能生产水解芦丁上鼠李糖苷健的酶。

红景天苷的生物转化

● 红景天不但有抗缺氧，抗寒冷，抗疲劳，抗微波辐射等明显功能，还具备增强注意力，提高工作效率，延缓机体衰老，防治老年疾病等功效。

● 金教授，以酪醇和葡萄糖为底物，采用分离的菌株发酵获得的粗酶液为转化酶，最终合成红景天苷。

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高三生物微生物发酵及其应用知识点

发酵工程的概念和内容

发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。

(1)“发酵”有“微生物生理学严格定义的发酵”和“工业发酵”，词条“发酵工程”中的“发酵”应该是“工业发酵”。

(2)工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品，其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。为实现工业化生产，就必须解决实现这些工艺(发酵工艺)的工业生产环境、设备和过程控制的工程学的问题，因此，就有了“发酵工程”。

(3)发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼(包括废水处理)等三个阶段，这三个阶段都有各自的工程学问题，一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。

(4)微生物是发酵工程的灵魂。近年来，对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化，发酵工程正在走近科学。

(5)发酵工程最基本的原理是发酵工程的生物学原理。

(6)发酵工程有三个发展阶段。

现代意义上的发酵工程是一个由多学科交叉、融合而形成的技术性和应用性较强的开放性的学科。发酵工程经历了“农产手工加工——近代发酵工程——现代发酵工程”三个发展阶段。

发酵工程发源于家庭或作坊式的发酵制作(农产手工加工)，后来借鉴于化学工程实现了工业化生产(近代发酵工程)，最后返璞归真以微生物生命活动为中心研究、设计和指导工业发酵生产(现代发酵工程)，跨入生物工程的行列。

原始的手工作坊式的发酵制作凭借祖先传下来的技巧和经验生产发酵产品，体力劳动繁重，生产规模受到，难以实现工业化的生产。于是，发酵界的前人首先求教于化学和化学工程，向农业化学和化学工程学习，对发酵生产工艺进行了规范，用泵和管道等输送方式替代了肩挑手提的人力搬运，以机器生产代替了手工操 作，把作坊式的发酵生产成功地推上了工业化生产的水平。发酵生产与化学和化学工程的结合促成了发酵生产的第一次飞跃。

通过发酵工业化生产的几十年实践，人们逐步认识到发酵工业过程是一个随着时间变化的(时变的)、非线性的、多变量输入和输出的动态的生物学过程，按照化学工程的模式来处理发酵工业生产(特别是大规模生产)的问题，往往难以收到预期的效果。从化学工程的角度来看，发酵罐也就是生产原料发酵的反应器，发酵 罐中培养的微生物细胞只是一种催化剂，按化学工程的正统思维，微生物当然难以发挥其生命特有的生产潜力。于是，追溯到作坊式的发酵生产技术的生物学内核(微生物)，返璞归真而对 发酵工程的属性有了新的认识。发酵工程的生物学属性的认定，使发酵工程的发展有了明确的方向，发酵工程进入了生物工程的范畴。

发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物(主要是微生物)和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精，乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着 科学技术的进步，发酵技术也有了很大的发展，并且已经进入能够人为控制和改造微生物，使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。例如，用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量;利用微生物发酵生产药品，如人的胰岛 素、干扰素和生长激素等。

已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支，成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包，而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等 多种医疗保健药物，生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料，在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。

从广义上讲，发酵工程由三部分组成：是上游工程，中游工程和下游工程。其中上游工程包括优良种株的选育，最适发酵条件(pH、温度、溶氧和营养组成) 的确定，营养物的准备等。中游工程主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。这里要有严格的无菌生长环境，包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术;在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术;在发酵过程中根据细胞生长 要求控制加料速度的计算机控制技术;还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。此外，根据不同的需要，发酵工艺上还分类批量发酵：即一次投料发酵;流加批量发酵：即在一次投料发酵的基础上，流加一定量的营养，使细胞进一步的生长，或得到更多的代谢产物; 连续发酵：不断地流加营养，并不断地取出发酵液。在进行任何大规模工业发酵前，必须在实验室规模的小发酵罐进行大量的实验，得到产物形成的动力学模型，并根据这个模型设计中试的发酵要求，最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。由于生物 反应的复杂性，在从实验室到中试，从中试到大规模生产过程中会出现许多问题，这就是发酵工程工艺放大问题。下游工程指从发酵液中分离和纯化产品的技术：包括固液分离技术(离心分离，过滤分离，沉淀分离等工艺)，细胞破壁技术(超声、高压剪切、渗透压、表面活性剂和溶壁酶等)，蛋白质纯化技术(沉淀法、色谱 分离法和超滤法等)，最后还有产品的包装处理技术(真空干燥和冰冻干事燥等)。此外，在生产药物和食品的发酵工业中，需要严格遵守美国联邦食品和药物管理局所公布的cGMPs的规定，并要定时接受有关*的检查监督。

发酵工程的发展简史

20世纪20年代的酒精、甘油和丙酮等发酵工程，属于厌氧发酵。从那时起，发酵工程又经历了几次重大的转折，在不断地发展和完善。

20世纪40年代初，随着青霉素的发现，抗生素发酵工业逐渐兴起。由于青霉素产生菌是需氧型的，微生物学家就在厌氧发酵技术的基础上，成功地引进了通气搅拌和一整套无菌技术，建立了深层通气发酵技术。它大大促进了发酵工业的发展，使有机酸、微生素、激素等都可以用发酵法大规模生产。

1957年，日本用微生物生产谷氨酸成功，如今20种氨基酸都可以用发酵法生产。氨基酸发酵工业的发展，是建立在代谢控制发酵新技术的基础上的。科学 家在深入研究微生物代谢途径的基础上，通过对微生物进行人工诱变，先得到适合于生产某种产品的突变类型，再在人工控制的条件下培养，就大量产生人们所需要的物质。目前，代谢控制发酵技术已经与核苷酸、有机酸和部分抗生素等的生产中。

20世纪70年代以后，基因工程、细胞工程等生物工程技术的开发，使发酵工程进入了定向育种的新阶段，新产品层出不穷。

20世纪80年代以来，随着学科之间的不断交叉和渗透，微生物学家开始用数学、动力学、化工工程原理、计算机技术对发酵过程进行综合研究，使得对发酵过程的控制更为合理。在一些国家，已经能够自动记录和自动控制发酵过程的全部参数，明显提高了生产效率。

生物科学技术产品有哪些？

现代生物技术常用技术一般包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程。

基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。

通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株，并可以产生新的物种或品系。

酶工程（英语：Enzyme engineering）又称蛋白质工程学，是指工业上有目的的设置一定的反应器和反应条件，利用酶的催化功能，在一定条件下催化化学反应，生产人类需要的产品或服务于其它目的的一门应用技术。

发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。

蛋白质工程就是通过对蛋白质化学、蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究，获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息，在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，通过基因工程技术获得可以表达蛋白质的转基因生物系统，这个生物系统可以是转基因微生物、转基因植物、转基因动物，甚至可以是细胞系统。