intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Công nghệ sản xuất kháng sinh: Chương 3 - Trịnh Ngọc Hoàng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:44

Thêm vào BST
Báo xấu
2
lượt xem 0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Công nghệ sản xuất kháng sinh: Chương 3 - Công nghệ lên men sản xuất kháng sinh" trình bày các nội dung chính sau đây: Công nghệ lên men; các phương pháp lên men sinh tổng hợp kháng sinh; lên men sản xuất kháng sinh; thu nhận và hoàn thiện chế phẩm kháng sinh. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công nghệ sản xuất kháng sinh: Chương 3 - Trịnh Ngọc Hoàng

  1. Bài giảng Công nghệ sản xuất kháng sinh Dr. Ngoc Hoang Trinh Thái Nguyên, 1-2024
  2. Chương 3. Công nghệ lên men sản xuất kháng sinh
  3. NỘI DUNG 1 3.1. Công nghệ lên men 2 3.2. Các phương pháp lên men sinh tổng hợp kháng sinh 3 3.3. Lên men sản xuất kháng sinh 4 3.4. Thu nhận và hoàn thiện chế phẩm kháng sinh
  4. 3.1. Công nghệ lên men 3.1.1 Nguyên lý cơ bản  Lên men là công nghệ lâu đời nhất trong tất cả các quá trình công nghệ Sinh học  Lên men là quá trình chuyển hóa hóa học nhờ các cơ thể sống hoặc sản phẩm của chúng thường sinh khí (CO2) và nhiệt • Các nhà vsv xem sự lên men như là bất kỳ quá trình sản xuất một sản phẩm bằng cách nuôi cấy một lượng lớn vsv • Lên men là một quá trình kỵ khí mà năng lượng sinh ra không có sự tham gia của oxy hoặc chất nhận điện tử vô cơ.
  5. 3.1. Công nghệ lên men 3.1.1 Nguyên lý cơ bản  Quy trình lên men công nghiệp
  6. 3.1. Công nghệ lên men 3.1.2 Chủng giống vi sinh vật  Chất lượng giống là khâu quan trọng quyết định hiệu quả kinh tế của quy trình sản xuất  Các loại vsv được sử dụng làm giống sản xuất: vi khuẩn, vi khuẩn lam, vi tảo, nấm men, nấm sợi • 3 nhóm vsv được sử dụng nhiều nhất o Nấm sợi sinh penicillin, cephalosporin o Xạ khuẩn sinh streptomycin, tetracyclin, vancomycin, erythromycin, neomycin o Vi khuẩn sinh bacitracin, polymixin
  7. 3.1. Công nghệ lên men 3.1.3 Sinh trưởng, phát triển của vi sinh vật a) Yêu cầu của nuôi cấy nhân tạo  Tốc độ sinh trưởng của vsv trong lên men phụ thuộc vào môi trường dinh dưỡng và điều kiện nuôi cấy
  8. 3.1. Công nghệ lên men 3.1.3 Sinh trưởng, phát triển của vi sinh vật b) Các pha sinh trưởng của vsv © https://labster-image-manager.s3.amazonaws.com/fc8f6849-222c-4aac-90be-df71e6f8da63/Growth_curve.en.x512.png
  9. 3.1. Công nghệ lên men b) Các pha sinh trưởng của vsv (C) https://media.springernature.com/lw685/springer- static/image/art%3A10.1038%2Fsrep15159/MediaObjects/41598_2015_Article_BFsrep15159_Fig1_HTML.jpg?as=webp  Các sản phẩm TĐC được thu nhận ở giai đoạn nào?
  10. 3.1. Công nghệ lên men 3.1.4 Thiết bị lên men và thiết bị bản ứng sinh học  Thiết bị lên men (fermentor) dùng để thực hiện quá trình lên men • Quy mô PTN (1-3L) hoặc quy mô công nghiệp (hàng trăm L)  Thiết bị phản ứng sinh học (bio-reactor) chỉ dùng nuôi cấy tb thực vật và động vật
  11. 3.1. Công nghệ lên men 3.1.5 Thiết kế các quá trình lên men công nghiệp  Quá trình lên men đòi hỏi các yêu cầu o Giống thuần o Điều kiện vô trùng o Nồi nhân giống o Nồi lên men o Thiết bị tách (ly tâm/ lọc), tinh sạch và xử lý chất thải, nước thải
  12. 3.2. Các phương pháp lên men sinh tổng hợp kháng sinh 3.2.1 Lên men vi sinh vật  Nghiên cứu quá trình lên men là nhằm đạt hiệu quả cao nhất thông qua tìm hiểu phương pháp lên men, biện pháp kỹ thuật, nhu cầu dinh dưỡng, đặc điểm sinh lý – sinh hóa của vsv • Thời gian nuôi cấy của vi khuẩn từ 24-48h, với xạ khuẩn, nấm men, nấm mốc từ 72-120 h  Tùy khả năng sử dụng oxy, vsv được chia thành (a) vsv hiếu khí, (b) vsv yếm khí, (c) vsv yếm khí tùy tiện
  13. 3.2. Các phương pháp lên men sinh tổng hợp kháng sinh 3.2.1 Lên men vi sinh vật  Phân biệt lên men theo nghĩa rộng và hẹp • Lên men theo nghĩa hẹp là một quá trình chuyển hóa sinh học (biotransformation) các chất hữu cơ nhờ các vsv tạo thành năng lượng hóa học dưới dạng ATP không có oxy tham gia o Lên men (fermentation) là quá trình nhường năng lượng mà ở đó chất hữu cơ vừa là chất cho electron, lại vừa là chất nhận electron – không bị oxy hóa hoàn toàn • Lên men theo nghĩa rộng thường sử dụng trong công nghiệp sản xuất là lên men sinh tổng hợp các sản phẩm như cks, enzyme, các chất có hoạt tính sinh học
  14. 3.2. Các phương pháp lên men sinh tổng hợp kháng sinh 3.2.2 Các phương pháp lên men a) Lên men bề mặt (surface fermentation)  Vsv phát triển trên bề mặt môi trường thạch hoặc dịch thể https://encrypted- tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQyBfsYXMFlws rW4NcGaiOj37RoJrqhbq2OuAFF_jo- 2FsbkUFeK3ubjPrSowZ7qb1uTqA&usqp=CAU Penicillin girls Penicillin fermentation vessel, England, 1940-1945 https://encrypted- tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQqmsRAdXh0ASr48Odd3d1MrSfDzxak26_eH889d6OXLx4V3OnG2Z- fpY22qd3iHGx9JlY&usqp=CAU • Ví dụ: lên men sản xuất penicillin từ Penicillium notatum  Hạn chế: diện tích bề mặt nuôi cấy hạn chế, khó tối ưu điều kiện lên men
  15. 3.2. Các phương pháp lên men sinh tổng hợp kháng sinh 3.2.2 Các phương pháp lên men b) Lên men trên môi trường xốp (solid-state fermentation)  Lên men trên môi trường ở thể rắn và vsv phát triển trên bề mặt vật liệu nuôi cấy • Akihiro Ohno cho rằng sản xuất iturin từ Bacillus subtlis NB22 bằng lên men xốp cho hiệu xuất cao hơn lên men chìm • Tabaraie B. et al., 2012, Ellaiah P et al., 2002 khẳng định lên men cephalosprorin bằng lên men xốp cho năng xuất cao https://macferments.com/wp- content/uploads/2021/05/720339AD-D62A-4AE9-85A7- 6CDA39247AB2.jpeg
  16. 3.2. Các phương pháp lên men sinh tổng hợp kháng sinh b) Lên men trên môi trường xốp (solid-state fermentation)  Thiết bị lên men xốp hiện tại có 2 dạng: bình lên men đứng và bình lên men nằm ngang Cấu tạo của bình lên men trên môi trường xốp https://www.deeprocess.com/uploads/lib/20180817/053ddc55e4c3e64e97b6da23e21ddd41.jpg
  17. 3.2. Các phương pháp lên men sinh tổng hợp kháng sinh b) Lên men trên môi trường xốp (solid-state fermentation)  Đặc điểm chung của lên men sx kháng sinh trên môi trường xốp: o Chất nền rắn: cám gạo, bột củ cải đường o Môi trường lỏng: môi trường khoáng cơ sở o Tỷ lệ giống: 1 – 20% o Nhiệt độ: 5-95oC; độ ẩm: 50-85% o Khuấy: đảo trộn liên tục o Thời gian: 1-5 ngày o Thu hồi sản phẩm: không phải lọc /ly tâm, dung môi được tái sd
  18. Tóm tắt quá trình lên men trên môi trường xốp  Ưu điểm: năng suất cao, tốn ít năng lượng, cấp khí dễ, thu hồi sp dễ, ít nhiễm  Nhược điểm: Khó đảo trộn, khó điều chỉnh nhiệt độ, khó kiểm soát
  19. 3.2. Các phương pháp lên men sinh tổng hợp kháng sinh 3.2.2 Các phương pháp lên men c) Lên men chìm (immersed cultivation)  Là phương pháp nuôi cấy phổ biến trong công nghiệp sx kháng sinh  Nguyên tắc: các vsv được nuôi trong môi trường dịch thể nhờ thiết bị lên men https://www.researchgate.net/publication/272179875/figure/fig5/AS:667666528350212@153619551308 8/Structure-of-a-modern-fermenter-used-for-submerged-fermentation.png
  20. 3.2. Các phương pháp lên men sinh tổng hợp kháng sinh c) Lên men chìm (immersed cultivation)  Các phương thức lên men chìm o Lên men theo mẻ: o Lên men theo mẻ có bổ sung: nuôi cấy vsv với 30-60% thể tích, sau một thời gian lên men, bổ sung môi trường cho đủ 100% o Lên men nhiều bình: dịch nuôi cấy được chuyển từ nồi lên men thứ nhất sang thứ hai, từ nồi thứ hai sang nồi thứ ba o Lên men liên tục:
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright ©2025 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
16=>1