土霉素发酵工艺.docx
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土霉素发酵工艺
土霉素发酵工艺
生物工程产品工艺学课程设计，一方面要求综合应用生物、发酵工程、代谢操纵发酵工程和CAD制图等课程的理论常识，以操纵微生物发酵中常见的代谢操纵方法、产品工艺的设计方法以及设计步调，另一方面又要依照设计对象的具体特点，凭借设计者的体会（或者借鉴前人的体会），明白得设计的诀窍，对设计参数等做合理的选择和优化，这往往成为设计可否成功的关键地点，也是设计差别于习题的重要方面。
1.1土霉素成长近况
在上世纪60～70年代，土霉素曾经在我国抗菌药市场上占据侧重要地位，但自80年代中后期起，土霉素的市场就开端逐步下滑，大年夜批企业先后舍弃了临盆。
21世纪初，全国土霉素产量已从20世纪80年代的2万吨降低到12000吨，今朝的产量已不到1万吨，临盆企业从几十个削减到只有几个。
今朝重要临盆企业为石家庄华曙制药、内蒙古赤峰制药、山西星火制药等。
个中石家庄华曙制药的范畴和产量最大年夜，达6000吨阁下，约占世界总产量的1/4。
跟着土霉素产量的赓续降低，出口量也逐年削减，出口价格一路走低。
1995年，我国土霉素出口价格为11.5美元/公斤，1998年为10美元/公斤，2000年已降到7美元/公斤。
近年来，出口量和出口价格还鄙人滑。
在国内市场上，土霉素除了作为临盆强力霉素等的原料外，重要用于畜禽药物以及饲料添加剂，临床用药微乎其微。
在蓬勃国度，土霉素已全然不再应用，蓬勃国度畜牧业顶用的也是纯度高的无菌土霉素。
我国临盆的土霉素大年夜部分为低档产品，今后几年出口形势将十分严格。
1.2土霉素的应用
（1）土霉素为四环类抗生素，临盆工艺简单、临盆成本较低，可作为临盆其它新型抗生素的原料。
（2）土霉素价格低廉，能够作为饲料添加剂用于养殖业。
实践注解：
土霉素用于饲料添加剂，能够改良饲料转化效力，促进畜禽进展，进步畜禽抗疾病才能。
（3）土霉素是广谱抗生素，对多半革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有抗菌感化。
临床上重要用于肺炎，败血症，斑疹，伤寒了，淋巴肉芽肿，砂岩及其他细菌性感染等，对伤寒有效，也可用于阿米巴痢疾和阴道滴虫病患者。
此外还能克制立克次体和砂岩病毒及淋巴肉芽肿病毒。
2土霉素及发酵微生物介绍
2.1土霉素化学式及性状
土霉素别名氧四环素，化学名是：
（4s,4аR，5S，5аR，6S，12аS）-N-4-二甲胺基-1，4，4а，5，5а，6，11，12а-八氢，5,6，10，12，12а-六羟基-6-甲基-1，11-二氧代并四苯-2-甲酰胺，为灰白色至黄色的结晶粉末，无臭，味苦，熔点是180℃，在空气中性质稳固，在日光下色彩变暗在碱性溶液中易破坏掉效。
土霉素的盐酸盐为黄色结晶，味苦，熔点190～194℃，有吸湿性，但水分和光线不阻碍其效价，在室温下经久储存不变质，不掉效。
盐酸盐易溶于水，溶于甲醇，微溶于无水乙醇，不溶于三氯甲烷和乙醚，在酸性前提下不稳固。
添加到饲估中，在室温下储存四个月，效价降低4%～9%，制粒时效价降低5%～7%[1]。
土霉素化学式：
C22H24N3O9，R=H，R'=CH3，R''=OH，齐构造示意图如图1-1所示：
图1-1
2.2感化机理
（1）改变致病微生物的构造和干扰其代谢过程，如阻碍细胞壁的合成，阻碍细胞黏膜的通透性，阻碍蛋白质的合成，改变核酸代谢。
（2）能克制动物肠道内的有害微生物，激活大年夜肠中有利于养分物质合成的微生物。
（3）土霉素可使动物肠壁变薄，更有利于养分物质的接收和应用，从而进步肠道吸见效力。
2.3发酵微生物
土霉素是由龟裂链霉菌产生的，属于放线菌中的链霉菌属，他们具有优胜的菌丝体，菌丝体分支，无隔阂，直径约0.4～1.0米，长短不一，多核。
菌丝体有养分菌丝、气生菌丝之分，孢子丝再形成分生孢子。
而龟裂链霉菌的菌落呈灰白色，后期生褶皱，成龟裂状。
菌丝成树枝分支，白色，孢子灰白色，柱形。
3土霉素生物合成的代谢调控
土霉素属于四环素类抗生素，是一大年夜类广谱抗生素，他们的化学构造中都含有二甲氨基，酰胺基，酚羟基和两个含有酮基和烯醇基的共轭双键体系，即都含有氢化直骈四苯的全然构造，具有合营的碳架。
四环素类抗生素生物和成及调控过程中，肇端的化合物是丙二酰胺辅酶A，它同8个丙二酰辅酶A分子反复缩合脱羧，形成一个直链化合物—β-多酮次甲基链，然后经由反复闭环等反响，形成四环素类抗生素。
土霉素代谢调控机制的操纵重要有磷酸盐的调剂感化、ATP的调剂的调剂等[2]。
3.1抗生素的生物合成与糖代谢门路的关系
在某些抗生素发酵过程中，不应时代的糖代谢门路是不合的。
从菌体生经久改变为抗生素渗出期，糖代谢门路也产生变更，可见，抗生素的生物合成与糖代谢门路有着必定关系。
四环类抗生素这类聚酮体衍生物的合成，须要还原型辅酶Ⅱ（NADPH），同时NADPH还可能是限制身分，它的浓度大年夜小决定体外醋酸盐进入聚酮体或脂肪酸的数量。
然则，NADPH又只是来自戊糖轮回，该轮回的酶活性的强弱直截了当阻碍NADPH的产量，是以，过量的磷酸盐或通气会严峻干扰土霉素的合成，使产生NADPH的戊糖轮回受阻。
3.2抗生素的生物合成与三羧酸轮回、脂肪酸代谢的关系
已知四环类抗生素的碳架，是由乙酰辅酶A、丙二酰辅酶A合成的。
这些前体物质是糖代谢的中心体或衍生物，凡是阻碍合成抗生素的前体物质形成的反响，都邑阻碍抗生素的生物合成。
有些前体物质，不仅可供合成抗生素之用，还可进入三羧酸轮回等初级代谢门路而被消费。
乙酰辅酶A既可与草酰乙酸反响形成柠檬酸，然落后入三羧酸轮回而被氧化，又能够形成脂肪酸和聚酮体，是以成为代谢门路中的三岔路口，跟着菌体代谢机能的差别而调剂它的代谢门路。
还原型辅酶Ⅱ（NADPH）的不足可能是产生菌选择合成四环素的门路和停止合成脂肪酸的重要缘故。
是以，从能量的不雅点来看，应用丙二酸单位来合成土霉素，对产生菌是有利的。
3.3抗生素生物合成与生物能量的关系
今朝认为，细胞的ATP（或EC）专门可能是操纵抗生素合成基因表达的一种效应剂，低程度的ATP可能是发酵单位的标记，高程度的ATP可能克制抗生素的形成。
3.4抗生素发酵的代谢调控图（见附图1）
4土霉素发酵工艺
4.1菌种的选育与制备
用微生物发酵方法临盆抗生素，起重要有一个机能优胜的菌种，从天然分别的野生菌种因为临盆才能低，往往不克不及知足工业上的需求。
因此工业上常用的菌种差不多上经由人工选育，具备工业临盆要求，机能优良的菌种。
本设计中，土霉素发酵临盆菌株为龟裂链霉菌，属放线菌。
4.1.1标本采集
泥土是微生物集合最丰富的场合，菜园和农田耗作层泥土含有丰富的有机物常以细菌和放线菌居多。
采土时先用小铲除去表土，取5～15cm深处的土样，选好3～5点，每点取土10g混在一路装入灭过菌的牛皮纸袋，并记录时刻、地点、植被等情形，以备考察[3]。
4.1.2标本的预处理
因为土霉素产生菌龟裂链霉菌属放线菌中的链霉菌属，又因为放线菌的孢子（如链霉菌）加倍耐热，因此常采取热处理方法削减资估中的细菌数。
取到的菌样在用泥土、根土构成的培养基中富集培养。
要求：
9cm直径平皿培养，参加35～45ml培养基，培养基温度在100℃培养1h或40℃培养2～6h。
待培养基上长出菌落后，依照龟裂链霉菌菌落外不雅标准确信。
龟裂链霉菌菌落外不雅：
菌落较小而致密，不易挑取，菌落呈皱状裂纹。
孢子丝初旋至螺旋形。
孢子长圆形至柱形，别处滑腻。
由此可确信为龟裂链霉菌。
4.1.3所需菌种的分别
选择抗生素临盆菌的方法包含抑菌圈法、稀释法、扩散法、生物自显影法等。
本设计采取稀释法，稀释法又可分为液体稀释法和固体稀释平板倾泻法。
那个地点采取后者。
先将待分别的材料作一系列的稀释（如1:
10、1:
100、1:
1000、1:
10000……），然后分别取不合稀释度的溶液少许，与已熔化并冷却至45℃的琼脂培养基相混淆摇匀后，倒入灭过菌的培养皿中，待琼脂凝固后，保温培养一准时刻即可显现菌落。
假如稀释合适，平皿上可显现分散的单个菌落，那个菌落可能确实是由一个细菌或微生物滋长而成的，随后挑取该单个菌落，或反复以上操作数次，便可获得纯培养。
4.1.4菌种的培养
以麸皮、琼脂作为天然培养基，在37℃保温箱中培养，至培养基中部分显现成熟色彩即可进行保藏。
4.2诱变育种
从天然情形平分别的菌种的临盆才能有限，一样不克不及知足临盆的实际须要。
诱变育种是进步菌种的临盆才能，使所须要的某一特点的代谢产品过量积聚的有效方法之一。
诱变育种的理论差不多是基因突变，一样包含诱变和选择两个部分，诱变育种是诱变和选择过程的赓续反复，直到获得高产菌株。
4.2.1动身菌株的选择
用来进行诱变的动身菌株的机能对进步诱变后果和效力十分重要，诱变动身菌株要有必定的目标产品的临盆才能。
因为野生型菌株临盆机能较差，平日采取经历过临盆前提考查的菌株，如许的菌株队诱变剂的敏锐性会有所进步。
4.2.2菌悬液的制备
在诱变育种中，所处理的细胞必须是平均状况的单细胞悬液。
分散状况的细胞能够平均地接触诱变剂，又可幸免长出不纯菌落。
因为在专门多微生物的细胞内同时含有几个核，因此即应用单细胞悬浮液处理，照样轻易显现不纯的菌落。
有时，因此处理的是单核的细胞或孢子，但因为诱变剂一样只感化于DNA双链中的某一条单链，故某一突变无法反应在现代的表型上。
因为上述缘故，故在诱变霉菌或放线菌时，应处理它们的孢子。
在实际工作中，要获得平均分散的细胞悬液，平日可用无菌的玻璃珠震动5min，来打散成团的细胞，然后再用脱脂棉过滤，获得分散菌株。
菌悬液介质一样居心理盐水。
4.2.3诱变剂处理
诱变包含物理、化学、生物诱变，本设计应用物理诱变，方法及步调如下：
紫外线诱变处理：
将制备好的菌悬液于无菌培养皿中，置波长为253.7nm，15W的紫外灯下60cm处开盖，进行振荡照耀。
4.2.4突变菌株的选择
诱变处理后，正向突变的菌株平日为少数，需进行大年夜量的选择才能获得高产菌株。
在抗生素临盆菌的选育中，应选择抗生素抗性突变株。
初筛：
选用合适于抗生素产生菌的克制圈法进行初筛。
待选择的菌株能渗出产生某些能克制对象菌进展的物质，或能渗出某种酶并将无毒的物质水解成对对象菌有毒的物质，从而在该菌落四周形成对象菌不克不及进展的抑菌圈。
方法：
将培养后的单菌落连同四周的小块琼脂用穿孔器掏出，以幸免其它身分干扰，移入无培养基平皿，连续培养4～5天，使克制物积聚，现在的克制物难以渗入渗出到其它处所，再将其移入涂布有对象菌的平板，每个琼脂块中间距离距离为2厘米，培养住宿后，即会显现抑菌圈。
抑菌圈的大年夜小反应了琼脂块中积聚的克制物的浓度高低。
选择克制圈大年夜的菌落接入斜面备用。
复筛：
将经由初筛后的少数菌株接种于增殖培养基中培养13小时后，接种于锥形瓶发酵培养基中进行来去式摇床震动培养，即获得药瓶种子。
4.3菌种保藏
菌种的保藏方法有：
斜面菌种低温保藏法、沙土管干燥保藏法、甘油封藏法、真空冷冻干燥法等[4]。
本设计采取砂土管干燥保藏法，这种保藏法有用于产生孢子的真丝状真菌和放线菌，或形成芽孢的细菌。
4.3.1保藏道理及沙土管束备方法
沙土管干燥保藏法的道理是造成干燥的寡养分条的保藏前提。
制备方法：
起首将沙和土分别洗净烘干并过筛（一样沙用80目过筛，土用100目过筛），按沙与土比例1～2：
1混淆平均，分装于小试管中，分装高度约为1cm阁下，121℃高压间歇灭菌2~3次，无菌实验合格后烘干备用。
4.3.2保藏方法和操作步调
方法：
将需保藏的菌种经斜面培养后用无菌水制成孢子悬液，参加经灭菌处理的沙和土的混淆物（或纯沙亦可）作为载体，减压抽去水分，这些吸附有孢子的干燥沙土载体，在低温下储存。
操作步调：
斜面孢子先加灭菌蒸馏水2～2.5ml，沿斜面轻刮孢子后，再吸0.2～0.3ml到灭菌备用的沙土管中，在真空度100Pa以下进行干燥，直至沙土管表面呈松散状况，然后低温（4℃）储存。
经真空干燥后的沙土管，最好放在密闭容器内，一样储存期为两年阁下[5]。
4.4培养基的设备
微生物进展、滋长、代谢和产品合成都须要养分，人工设备的培养基可认为微生物供给所必须的养分，除此之外，培养基还为微生物的进展供给须要的进展情形。
培养基按照用处能够分成孢子培养基、种子培养基和发酵培养基。
4.4.1孢子培养基
孢子培养基设备的目标是供菌种滋长孢子的，常采取的是固体培养基。
对这类培养基的要求是能使菌体进展灵敏,产生数量多同时优质的孢子,同时可不能引起菌体变异。
①培养基的养分不要太丰富，专门是有机氮源要低一些，不然孢子不易形成。
②无机盐的浓度要恰当,不然会阻碍孢子的色彩和数量。
③应留意培养基的pH值和湿度。
4.4.2种子培养基
种子培养基时供孢子抽芽、进展和菌体滋长的。
这类培养基碳源应当供给速效碳源如葡萄糖等；氮源也要供给一些易于应用的；磷酸盐的浓度能够恰当高一些；总之要相对丰富、完全、并要推敲能够或许保持稳固的pH值。
最后一级种子培养基的成分应当较接近发酵培养基，以便种子进入发酵培养基后，能灵敏适应发酵情形。
4.4.3发酵培养基
发酵培养基既要有利于进展滋长，防止菌体过早衰老，又要有利于产品的大年夜量合成。
要求培养基的构成应丰富、完全，碳、氮源要留意速效和迟效的互相搭配，罕用速效养分，多加迟效养分，还要推敲恰当的碳氮比，加缓冲剂稳固pH值；同时还要有菌体进展所需的进展因子和产品合成所需的元素、前体和促进剂等。
4.5培养基的养分要求
4.6.1水
水是一切生物生计的全然前提，是所有培养基的重要成分，也是微生物机体的重要构成成分。
水是优胜的溶剂，又是活细胞中一切代谢反响的序言物，还能够保持细胞中的渗入渗出压，同时，水的比热高，又是热的良导体，能有效地接收代谢过程中产生的热量，使细胞温度不致于突然升高，能有效调剂细胞内的温度。
4.5.2碳源
凡能供给微生物养分所需碳元素（碳架）的养分物质称为碳源。
碳素是构成菌体成分的重要元素，又是产生各类代谢产品和细胞内贮藏物质的重要原料。
抗生素发酵中可选用葡萄糖做为碳源。
4.5.3氮源
氮源是构成蛋白质和核酸的重要元素，酶自身即为蛋白质。
是以，氮源是必弗成少的重要原料。
常用的有机氮源油花生饼粉、豆饼粉、棉籽饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉等。
常用的无机氮源有铵盐、硝酸盐和氨水等。
抗生素发酵中多选用玉米浆和黄豆饼粉作为氮源，个中含有的磷酸肌醇对土霉素的临盆有积极的促进感化。
发酵补料过程中选择用于关心氮源的氨水。
4.5.4无机盐类及微量元素
各类微生物在进展滋长和临盆代谢产品中，须要磷、镁、硫、铁、钾等无机盐和微量元素作为酶的激活剂、心理活性物质的构成或心理活性感化的调剂剂。
在土霉素发酵中，专门轻易受到磷浓度的阻碍，专门多此生代谢产品的产生多受磷酸盐浓度的阻碍，必须严格操纵。
土霉素发酵中，选用碳酸钙为原料来供给无机盐和微量元素。
4.5.5进展因子和促进剂
酶的临盆中所需的进展因子大年夜多由天然原料供给。
玉米浆、麦芽汁、豆芽汁和酵母等，含有丰富的进展因子。
促进剂是一类刺激因子，它们并不是前体或养分，这类物质参加或能够阻碍微生物的正常代谢，或促进中心代谢产品的积聚，或进步次级代谢产品的产量[6]。
4.6龟裂链霉菌培养基及其培养前提
斜面孢子培养基：
麸皮85%，琼脂15%，水100%
种子培养基（g/L）：
KH2PO40.592，黄豆饼粉16.5，葡萄糖4.93，碳酸钙0.15，硝酸钾0.15，玉米油0.236，油酸甘油酯4.02，豆油9.045，硅油0.021。
发酵培养基（g/L）：
KH2PO41.63，黄豆饼粉45.30，葡萄糖16.42，碳酸钙0.15，硝酸钾0.15，玉米油0.79，油酸甘油酯3.42，豆油7.53，硅油0.056。
发酵培养基补料（g/L）：
油酸甘油酯16.571，豆油19.333，氨水（26%）12.264[6]。
所有培养基都在121℃，0.1MPa灭菌30min。
酸性蛋白酶临盆中，种子培养初始温度操纵在30ºC阁下；发酵全程31-30ºC分段培养。
发酵周期为190h。
4.7种子扩大年夜培养及孢子制备
4.7.1种子扩大年夜培养
种子扩大年夜培养是指将储存在砂土管、冷冻干燥管处于休眠状况的临盆菌种接入试管斜面活化后，再经由扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大年夜培养而获得必定命量和质量的纯种的过程。
本发酵属于二级种子罐扩大年夜培养，三级发酵。
设计流程如下：
孢子→种子斜面孢子→种子摇瓶→一级种子罐→二级种子罐→发酵罐
4.7.2制备母液斜面孢子
将储存在冷冻干燥管中的土霉素临盆菌，在无菌室超净工作台上接种于已灭菌的斜面培养基上，于35～36℃培养，掏出放入冰箱（2～6℃）储存备用。
4.7.3制备子瓶斜面孢子
将进展好且在冰箱存放一周以上的母瓶掏出，制成菌悬液接种于子瓶斜面上，于35～36℃恒温室培养，培养好的子斜面，测摇瓶效价合格后储存在2～6℃冰箱中备用。
4.7.4种子摇瓶
一段时刻后，将孢子用无菌水移接到装有种子培养基的三角瓶中，在34～37℃下静置培养40h，待长出大年夜量孢子后，将其孢悬液接入一级种子罐内进行扩大年夜培养[7]。
4.8发酵工艺操纵
微生物发酵临盆中，必须研究临盆菌种的最佳发酵工艺，如养分要求、培养温度、pH前提、对氧的需求等，据此设计合理的发酵工艺，使临盆菌种处于最佳的产品合成前提下，才能取得优质高产的后果。
4.8.1发酵过程中温度的阻碍及操纵
对微生物发酵来说，温度的阻碍是多方面的，能够阻碍各类发酵前提，最终阻碍微生物的进展和产品形成。
在抗生素发酵中，细胞进展和代谢产品积聚的最适温度往往不合。
在进展初期，抗生素还未开端合成，菌丝体浓度专门低时，以促进菌丝体灵敏进展滋长为目标时，应当选择适于菌丝体进展的温度当菌丝体浓度达到必定程度，到了抗生素渗出期时，现在生物合成成为重要方面，就应当知足生物合成的最适温度，如许才能促进抗生素的大年夜量合成。
在土霉素发酵中，采取变温操纵，种子培养初始温度操纵在35±1ºC，发酵时期发酵温度操纵在32～34ºC，在中后期保持较低的温度，以延长抗生素的渗出期，放罐前24h进步2～3ºC培养，能使发酵单位进步[8]。
4.8.2发酵过程中pH的阻碍及操纵
微生物进展和生物合成都有其最适和能够或许耐受的pH范畴，放线菌进展的最适pH范畴是7～8，土霉素发酵用菌种龟裂链霉菌的进展滋长时期的最适pH范畴与产品形成时期的最适pH范畴是不一致的。
其菌体进展最适pH范畴：
6.0～6.6，产品形成最适pH范畴：
5.8～6.1。
当接种后发酵pH低于6.4时就能够开端通氨，通氨量的若干参考pH值，要求100小时前pH在6.3-6.5，100小时刻pH在6.2-6.3，放罐前8小时停止通氨。
一样情形下，培养基成分中（C/N）高，发酵液倾于酸性，pH低；（C/N）低，发酵液偏向于碱性，pH高。
pH与通气量的关系是：
通气量大年夜，糖、脂获得完全氧化，最后产品为CO2和H2O；假如通气量不足，糖、脂不完全氧化，则产品为中心产品有机酸，这些使培养基pH会不合程度的降低。
不合盐的应用对pH也会产生阻碍，如（NH4）2SO4的被应用则pH降低；而一些心理碱性盐（如NaNO3）的酸根被应用则导致发酵液pH上升；在碳源严峻不足，微生物被迫应用氨基酸的碳架，留下NH3，pH亦可能上升。
pH的这些变更情形，经常引起细胞进展和临盆情形的变更，对临盆带来晦气阻碍。
是以临盆中常采取一些pH的操纵方法，平日有：
添加缓冲液保持必定的pH；调剂通风量保持发酵液的氧化还原电位于必定范畴；调剂培养基的原始pH，保持必定的（C/N）；当发酵液pH过高时用糖或淀粉来调剂，pH过低时，经由过程氮调剂。
4.8.3发酵过程中CO2的阻碍及操纵
CO2是微生物的代谢产品，同时也是某些合成代谢的一种基质，它是细胞代谢的重要指导。
消融在发酵液中CO2的对氨基酸、抗生素等微生物发酵具有刺激或克制造用。
土霉素发酵中，须要操纵一个最佳的CO2分压，才能获得最高产量。
能够经由过程进步通气量和搅拌速度，在调剂消融氧的同时，还能够调剂CO2的浓度，通气使消融氧保持在临界值以上，CO2又可跟着舍弃排出，使其保持在引起克制造用的浓度之下；降低通气量和搅拌速度，有利于进步CO2在发酵液中的浓度。
4.8.4发酵过程中溶氧的阻碍及操纵
发酵中能够改变通风量和搅拌速度，来实现对溶氧的操纵。
（1）通风量的阻碍：
发酵过程中，通风量的若干应依照培养基中的消融氧而定。
一样来说，在发酵初期，因此年青细胞呼吸强度大年夜，耗氧多，但因为菌体少，相对通气量能够少些；菌体进展滋长旺盛时代，耗氧多，要求通风量大年夜些；临盆旺盛时的通风量因菌种和酶种而定，一样须要强烈通风；但也有例外，通风量的过多反而克制酶的生成。
是以，菌种、酶种、培养时代、培养基和设备机能都能阻碍通风量，从而阻碍酶的产量。
用于土霉素临盆的微生物龟裂链霉菌为好气性微生物，临盆上广泛采取主动测定和记录消融氧的外表进行操纵。
土霉素发酵临盆过程中，通气比应操纵在1:
0.8-1.0vvm。
（2）搅拌的阻碍：
关于好气性微生物的深层发酵，除了须要通气外，还须要搅拌。
搅拌有利于热交换、养分物质与菌体平均接触，降低细胞四周的代谢产品，从而有利于新陈代谢。
同时可打破空气气泡，使发酵液形成湍流，增长湍流速度，从而进步消融氧，增长空气用量。
当搅拌速度重要因菌体大年夜小而异，因为搅拌产生切应力，易使细胞受损。
同时搅拌也带来必定机械热，轻易使发酵温度产生变更。
搅拌速度还与发酵液粘度有关。
土霉素发酵临盆过程中，搅拌转速可依照发酵不合时期的须要进行调剂，使消融氧不低于饱和消融氧浓度的30%。
4.8.5发酵过程中泡沫的阻碍及操纵
在微生物好气培养中，发酵液为往往产生专门多泡沫，这是正常现象。
泡沫的存在阻碍了CO2的清除，阻碍溶氧量，同时泡沫过多阻碍添料，也轻易使发酵液溢出罐外。
是以，临盆上必须采撤消泡方法。
清除可操纵泡沫的方法重要包含机械消沫和消沫剂消沫两大年夜类。
机械消沫是应用物理感化，靠机械的强烈振动或压力的变更促使泡沫破裂；消泡剂主假如一些天然的矿物油类、醇类、脂肪酸类、胺类、酰胺类、醚类、硫酸酯类、金属皂类、聚硅氧烷和聚硅酮，个中聚甲基硅氧烷最好。
我国常用聚氧丙烯甘油醚或泡敌（聚环氧丙环氧乙烷甘有醚）。
幻想的消泡剂，其别处互相感化力应低，同时应难容于水，还不克不及阻碍氧的传递速度和微生物的正常代谢。
土霉素发酵中，一样跟着菌体进展滋长旺盛和抗生素的积聚而泡沫上升，是以消泡应视具体情形而定。
4.8.6发酵过程中染菌的操纵
在工业发酵中，染菌轻则阻碍产品的质和量，重则倒罐或停产，阻碍工厂效益。
是以要严格无菌操作，种子灭菌要完全，净化空气设备，操作要慎重，设备灭菌要完全。
若在前期染菌，应从新灭菌；中期染菌，应偏离杂菌进展前提；后期染菌，可提早或及时放罐。
4.9发酵工艺流程图（见附图2）
5土霉素提取工艺
5.1发酵液的预处理与固液分别
预处理目标是将难溶于水的高价金属离子螯合物消融，使土霉素以盐的情势消融到发酵液中。
5.1.1酸化
（1）酸化过程：
酸化过程常采取草酸酸化，使菌丝中的土霉素开释出来并生成溶于水的盐，同时能析出草酸钙沉淀，从而除去发酵液中的钙离子，同时草酸钙能促进蛋白质的凝集，从而进步滤液的质量。
别的，草酸属于弱酸，其对设备的腐化性要比硫酸、盐酸好。
（2）pH的操纵：
参加草酸的目标是开释菌丝中的单位，同时要包管土霉素的稳固性、成品的质量和提炼成本。
今朝，工业提炼的pH操纵在1.6～2.0范畴内，pH过高对单位的开释晦气，pH过低会阻碍产品的质量，同时增长产品的成本[9]。
（3）发酵液的去杂：
发酵中存在着专门多有机和无机的物质，参加净化剂除去铁离子和蛋白质。
去杂过程采取的净化剂是黄血盐和硫酸锌，应用二
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