抗生素-微生物在药学中的应用

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抗生素-微生物在药学中的应用电子课件，格式为PPT
一发酵的概念：
发酵是指利用生物体（包括微生物、植物细胞、酵母菌等）的代谢功能，使有机物分解的生物化学反应过程。
1.微生物菌体发酵
是以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵。用于面包制作的酵母发酵及用于人类或动物食品的微生物菌体蛋白发酵是比较传统的菌体发酵工业。新的菌体发酵可用来生产药用真菌，如香菇菌、依赖虫蛹而生存的冬虫夏草菌、与天麻共存的密环菌等药用菌。
2.微生物酶发酵
酶普遍存在于动物、植物和微生物中。因为微生物种类多、产酶的品种多、生产容易和成本低等特点，所以目前工业应用的酶大多来自微生物发酵。
3.微生物代谢产物发酵
微生物代谢产物很多。在菌体对数生长期所产生的产物，如氨基酸、核苷酸、蛋白质和糖类等是菌体生长繁殖所必需的，这些产物叫做初级代谢产物。在菌体生长静止期，某些菌体能合成一些具有特定功能的产物，如抗生素、生物碱、植物生长因子等。这些产物与菌体生长繁殖无明显关系，叫做次级代谢产物。
4.微生物的转化发酵
微生物的转化是利用微生物细胞的一种或多种酶，把一种化合物转变成结构相关的更有经济价值的产物。可进行的转化反应包括：脱氢反应、氧化反应、脱水反应、缩合反应、氨化反应、脱氨反应等。
5.生物工程细胞的发酵
是指利用生物工程技术所获得的细胞，如DNA重组的“工程菌”，细胞融合所得的“杂交”细胞等进行培养的新型发酵。此类发酵的产物多种多样，如用基因工程菌生产胰岛素、干扰素等。
优良的微生物菌种是发酵工业的基础和关键，微生物资源非常丰富，广泛分布于土壤、水和空气中，尤以土壤中为最多
1.从微生物分类学的角度把所需菌种分为：细菌类如短杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌等；酵母菌如啤酒酵母、酒精酵母、汉逊酵母和假丝酵母等；霉菌如黄曲霉、红曲霉、青霉菌和赤霉菌等；放线菌如各种抗生素，链、庆大等。
2.作为工业微生物发酵使用的菌种，通常有以下特点：(1)具有稳定的遗传学特性。(2)微生物生长和产物的合成对于基质没有严格的要求。(3)生长条件易于满足。(4)具有较高的各种酶活力。（5）对于包含体，要求在细胞破碎是不易破碎，而在目的产物的分离提出时，则易破碎。
1.微生物发酵过程是一个典型的化工过程。
2.微生物发酵过程是一个典型的代谢控制发酵。
3.微生物发酵工业又是一个有别于化工过程的一个工业。
微生物发酵主要有以下几个特征：
（1）反应条件温和。通常由于微生物的生理特性，要求温度为30℃～40℃、pH值中性偏酸性如酵母、霉菌、放线菌的发酵和pH值中性偏碱性如细菌的发酵。
（2）无菌发酵，整个反应过程要求无菌。培养基无菌、空气无菌、补料和取样要求无菌操作、某些工程菌，其尾气也要求进行无菌处理。
（3）非连续性生产。微生物的生理特性决定了发酵过程的非连续性，大部分的工业发酵是以间歇操作为基础进行的，目前可以实现连续化生产的是啤酒的连续化生产。
五、工业发酵的工艺流程
生物发酵工艺多种多样，但基本上包括菌种的选育、菌种培养基的配制、扩大培养和接种、发酵过程下游处理即分离提纯等几个过程。
在大规模的发酵生产中，需要将选育出的优良菌种经过多次扩大培养，让它们达到一定数量以后，再进行接种。
发酵结束后，要对发酵液或生物细胞进行分离和提取精制，将发酵产物制成合乎要求的产品。对发酵产品的要求不同，分离提纯的方法也相应有些区别。利用发酵工程生产的产品有菌种代谢产物和菌种本身（如酵母菌和细菌）两大类，如果产品是菌种，分离方法一般是通过过滤、沉淀从培养液中分离出；如果产品是代谢产物，则采用蒸馏、萃取、离子交换等方法提取。分离提纯后的产品，还要经过质量检查合格后，才能成为正式产品。
二、常用的菌种保藏方法
1单纯传代保存法（斜面或穿刺）4℃冰箱或15℃室温，保存期3-6个月适用于细菌或酵母
2结合单孢子分离的传代保存法斜面→孢子悬浮液→稀释涂布→单细胞分离培养→挑菌→高产菌株的筛选→高产菌株的保藏4℃冰箱或15℃室温，3-6个月适用于遗传不稳定的菌种,既保藏了菌种，又保持了生产能力
3米孢子保存密封，4℃冰箱3-6个月；真空抽干后密封，保藏6-12个月。适用于霉菌的保藏
4庭院土保藏法灭菌庭院土为保藏介质，培养，真空干燥，密封
4℃冰箱一年以上保存期适用于霉菌、放线菌和形成芽孢的细菌的保藏
5沙土管保存过筛、灭菌并干燥的沙土为保藏介质，接种，真空干燥、密封，4℃冰箱保存，1-3年保存期。适用于霉菌、放线菌和形成芽孢的细菌的保藏
6孢子或营养细胞悬浮液保存悬浮于灭菌的10%-20%甘油介质，低温冰箱（-50--70℃）1-2年
7冷冻干燥管保存
第五节抗生素的主要作用机制
1、抑制细胞壁的合成
2、影响细胞膜的功能
3、干扰蛋白质的合成
4、抑制核酸的合成
5、干扰细胞的能量代谢和电子传递体系
抗生素
第六节细菌的耐药性与控制策略
耐药性是指微生物或肿瘤细胞对药物所具有的相对抵抗性。耐药性程度：以该药对细菌的最小抑菌浓度表示
一、细菌耐药性的分类
固有耐药性，获得耐药性，染色体突变质粒介导的耐药性，转座子介导的耐药性。
二、细菌耐药性的基因控制基因突变导致的耐药性R质粒决定的耐药性四细菌耐药性的控制策略合理使用抗菌药物；严格执行消毒隔离制度；加强药政管理；新抗菌药物和质粒消除剂的研制；抗菌药物的“轮休”。

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