抗生素工艺问答题.docx

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抗生素工艺问答题

1.耐药性

又称抗药性，系指细菌对于抗菌药物作用的耐受性，耐药性一旦产生，药物的化疗作用就明显下降。

耐药性根据其发生原因可分为获得耐药性和天然耐药性。

自然界中的病原体，如细菌的某一株也可存在天然耐药性。

当长期应用抗生素时，占多数的敏感菌株不断被杀灭，耐药菌株就大量繁殖，代替敏感菌株，而使细菌对该种药物的耐药率不断升高。

目前认为后一种方式是产生耐药菌的主要原因。

为了保持抗生素的有效性，应重视其合理使用。

2.细菌耐药性机制

1、产生灭活酶：

细菌产生灭活的抗菌药物酶使抗菌药物失活是耐药性产生的最重要机制之一，使抗菌药物作用于细菌之前即被酶破坏而失去抗菌作用。

这些灭活酶可由质粒和染色体基因表达。

2、抗菌药物作用靶位改变：

由于改变了细胞内膜上与抗生素结合部位的靶蛋白，降低与抗生素的亲和力，使抗生素不能与其结合，导致抗菌的失败。

3、改变细菌外膜通透性：

很多光谱抗菌药都对铜绿假单胞菌无效或作用很弱，主要是抗菌药物不能进入铜绿假单胞菌菌体内，故产生天然耐药。

4、影响主动流出系统：

某些细菌能将进入菌体的药物泵出体外，这种泵因需能量，故称主动流出系统（activeeffluxsystem）。

5、细菌生物被膜的形成：

细菌生物被膜是指细菌粘附于固体或有机腔道表面,形成微菌落,并分泌细胞外多糖蛋白复合物将自身包裹其中而形成的膜状物。

3.简述抗生素的作用机制

1.阻碍细菌细胞壁的合成，导致细菌在低渗透压环境下溶胀破裂死亡，以这种方式作用的抗生素主要是β-内酰胺类抗生素。

哺乳动物的细胞没有细胞壁，不受这类药物的影响。

2.与细菌细胞膜相互作用，增强细菌细胞膜的通透性、打开膜上的离子通道，让细菌内部的有用物质漏出菌体或电解质平衡失调而死。

以这种方式作用的抗生素有多粘菌素和短杆菌肽等。

3.与细菌核糖体或其反应底物（如tRNA、mRNA）相互所用，抑制蛋白质的合成——这意味着细胞存活所必需的结构蛋白和酶不能被合成。

以这种方式作用的抗生素包括四环素类抗生素、大环内酯类抗生素、氨基糖苷类抗生素、氯霉素等。

4.阻碍细菌DNA的复制和转录，阻碍DNA复制将导致细菌细胞分裂繁殖受阻，阻碍DNA转录成mRNA则导致后续的mRNA翻译合成蛋白的过程受阻。

以这种方式作用的主要是人工合成的抗菌剂喹诺酮类（如氧氟沙星）。

4.菌种保存方法及优缺点

1．斜面低温保藏法

　　将菌种接种在适宜的固体斜面培养基上，待菌充分生长后，棉塞部分用油纸包扎好，移至2—8℃的冰箱中保藏。

　　保藏时间依微生物的种类而有不同，霉菌、放线菌及有芽孢的细菌保存2—4个月，移种一次。

酵母菌两个月，细菌最好每月移种一次。

　　此法为实验室和工厂菌种室常用的保藏法，优点是操作简单，使用方便，不需特殊设备，能随时检查所保藏的菌株是否死亡、变异与污染杂菌等。

缺点是容易变异，因为培养基的物理、化学特性不是严格恒定的，屡次传代会使微生物的代谢改变，而影响微生物的性状；污染杂菌的机会亦较多。

　　2．液体石蜡保藏法

（1）将液体石蜡分装于三角烧瓶内，塞上棉塞，并用牛皮纸包扎，1．05kg/cm2>，121．3℃灭菌30分钟，然后放在40℃温箱中，使水汽蒸发掉，备用。

（2）将需要保藏的菌种，在最适宜的斜面培养基中培养，使得到健壮的菌体或孢子。

　　（3）用灭菌吸管吸取灭菌的液体石蜡，注入已长好菌的斜面上，其用量以高出斜面顶端1cm为准，使菌种与空气隔绝。

　　（4）将试管直立，置低温或室温下保存（有的微生物在室温下比冰箱中保存的时间还要长）。

　　此法实用而效果好。

霉菌、放线菌、芽孢细菌可保藏2年以上不死，酵母菌可保藏1—2年，一般无芽孢细菌也可保藏1年左右，甚至用一般方法很难保藏的脑膜炎球菌，在37℃温箱内，亦可保藏3个月之久。

此法的优点是制作简单，不需特殊设备，且不需经常移种。

缺点是保存时必须直立放置，所占位置较大，同时也不便携带。

从液体石蜡下面取培养物移种后，接种环在火焰上烧灼时，培养物容易与残留的液体石蜡一起飞溅，应特别注意。

　　3．滤纸保藏法

（1）将滤纸剪成0．5×1．2cm的小条，装入0．6×8cm的安瓿管中，每管1—2张，塞以棉塞，1．05kg/cm2>，121．3℃灭菌30分钟。

（2）将需要保存的菌种，在适宜的斜面培养基上培养，使充分生长。

　　（3）取灭菌脱脂牛乳1—2ml滴加在灭菌培养皿或试管内，取数环菌苔在牛乳内混匀，制成浓悬液。

　　（4）用灭菌镊子自安瓿管取滤纸条浸入菌悬液内，使其吸饱，再放回至安瓿管中，塞上棉塞。

　　（5）将安瓿管放入内有五氧化二磷作吸水剂的干燥器中，用真空泵抽气至干。

　　（6）将棉花塞入管内，用火焰按图Ⅶ-13熔封，保存于低温下。

　　（7）需要使用菌种，复活培养时，可将安瓿管口在火焰上烧热，滴一滴冷水在烧热的部位，使玻璃破裂，再用镊子敲掉口端的玻璃，待安瓿管开启后，取出滤纸，放入液体培养基内，置温箱中培养。

　　细菌、酵母菌、丝状真菌均可用此法保藏，前两者可保藏2年左右，有些丝状真菌甚至可保藏14—17年之久。

此法较液氮、冷冻干燥法简便，不需要特殊设备。

　　4．沙土保藏法

　　此法多用于能产生孢子的微生物如霉菌、放线菌，因此在抗生素工业生产中应用最广，效果亦好，可保存2年左右，但应用于营养细胞效果不佳。

　　5．液氮冷冻保藏法

（1）准备安瓿管用于液氮保藏的安瓿管，要求能耐受温度突然变化而不致破裂，因此，需要采用硼硅酸盐玻璃制造的安瓿管，安瓿管的大小通常使用75×10mm的，或能容1．2mm液体的。

（2）加保护剂与灭菌保存细菌、酵母菌或霉菌孢子等容易分散的细胞时，则将空安瓿管塞上棉塞，1．05kg/cm2，121．3℃灭菌15分钟：

若作保存霉菌菌丝体用则需在安瓿管内预先加入保护剂如10％的甘油蒸馏水溶液或10％二甲亚砜蒸馏水溶液，加入量以能浸没以后加入的菌落圆块为限，而后再用1．05kg/cm2>，121．3℃灭菌15分钟。

　　（3）接入菌种将菌种用10％的甘油蒸馏水溶液制成菌悬液，装入已灭菌的安瓿管；霉菌菌丝体则可用灭菌打孔器，从平板内切取菌落圆块，放入含有保护剂的安瓿管内，然后用火焰熔封。

浸入水中检查有无漏洞。

　　（4）冻结再将已封口的安瓿管以每分钟下降1℃的慢速冻结至-30℃。

若细胞急剧冷冻，则在细胞内会形成冰的结晶，因而降低存活率。

　　（5）保藏经冻结至-30℃的安瓿管立即放入液氮冷冻保藏器的小圆筒内，然后再将小圆筒放入液氮保藏器内。

液氮保藏器内的气相为-150℃，液态氮内为-196℃。

　　（6）恢复培养保藏的菌种需要用时，将安瓿管取出，立即放入38—40℃的水浴中进行急剧解冻，直到全部融化为止。

再打开安瓿管，将内容物移入适宜的培养基上培养。

　　此法除适宜于一般微生物的保藏外，对一些用冷冻干燥法都难以保存的微生物如支原体、衣原体、氢细菌、难以形成孢子的霉菌、噬菌体及动物细胞均可长期保藏，而且性状不变异。

缺点是需要特殊设备。

5微生物培养基的基本成分

一、 碳源：

提供微生物生长繁殖所需的能源和构成细胞的碳骨架。

二、 氮源：

构成菌体细胞物质，提供N原素

三、 无机盐、微量元素：

P、S、Mg、Fe、K、Na、Cu、Zn、Mn等。

四、 水：

五、 生长因子

6微生物培养基种类特点及用途

1.按照培养基的成分来分

培养基按其所含成分，可分为合成培养基、天然培养基和半合成培养基三类。

（1）合成培养基。

合成培养基的各种成分完全是已知的各种化学物质。

这种培养基的化学成分清楚，组成成分精确，重复性强，但价格较贵，而且微生物在这类培养基中生长较慢。

如高氏一号合成培养基、察氏（Czapek）培养基等。

（2）天然培养基。

由天然物质制成，如蒸熟的马铃薯和普通牛肉汤，前者用于培养霉菌，后者用于培养细菌。

这类培养基的化学成分很不恒定，也难以确定，但配制方便，营养丰富，所以常被采用。

（3）半合成培养基。

在天然有机物的基础上适当加入已知成分的无机盐类，或在合成培养基的基础上添加某些天然成分，如培养霉菌用的马铃薯葡萄糖琼脂培养基。

这类培养基能更有效地满足微生物对营养物质的需要。

2.按照培养基的物理状态分

培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。

（1）固体培养基。

是在培养基中加入凝固剂，有琼脂、明胶、硅胶等。

固体培养基常用于微生物分离、鉴定、计数和菌种保存等方面。

（2）液体培养基。

液体培养基中不加任何凝固剂。

这种培养基的成分均匀，微生物能充分接触和利用培养基中的养料，适于作生理等研究，由于发酵率高，操作方便，也常用于发酵工业。

（3）半固体培养基。

是在液体培养基中加入少量凝固剂而呈半固体状态。

可用于观察细菌的运动、鉴定菌种和测定噬菌体的效价等方面。

3.按照微生物的种类分

培养基按微生物的种类可分为细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基和霉菌培养基等四类。

常用的细菌培养基有营养肉汤和营养琼脂培养基；常用的放线菌培养基为高氏1号培养基；常用的酵母菌培养基有马铃薯蔗糖培养基和麦芽汁培养基；常用的霉菌培养基有马铃薯蔗糖培养基、豆芽汁葡萄糖（或蔗糖）琼脂培养基和察氏培养基等。

4.按照培养基用途分

培养基按其特殊用途可分为加富培养基、选择性培养基和鉴别培养基。

（1）加富培养基。

是在培养基中加入血、血清、动植物组织提取液，用以培养要求比较苛刻的某些微生物。

（2）选择性培养基。

是根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对一些物理、化学抗性而设计的培养基。

利用这种培养基可以将所需要的微生物从混杂的微生物中分离出来。

（3）鉴别培养基。

是在培养基中加入某种试剂或化学药品，使培养后会发生某种变化，从而区别不同类型的微生物。

7简述灭菌的方法

1、加热灭菌

加热灭菌的原理是使菌体细胞中的蛋白质在较高的温度下发生不可逆转的变性，使得蛋白质功能丧失，继而使菌体细胞的生命代谢活动受阻而死亡。

加热灭菌的方式有两种：

干热灭菌；湿热灭菌。

干热灭菌

干热灭菌包括：

火焰灼烧法；干热空气灭菌法。

火焰灼烧法：

指将物质放置于火焰上灼烧，使微生物等有机物质化为灰烬的灭菌方法。

这种方法一般应用于灭菌环、接种针、镊子等小的且耐高温的器械。

干热空气灭菌法：

指将物质放置于干热灭菌箱等设备中，利用热空气达到杀灭或消除热原物质的方法。

有些物质不便于湿热灭菌的可以采用干热灭菌的方法，如某些干粉物质、培养皿、吸管等。

干热灭菌的条件要求是温度160-180℃，2h-3h。

采用生物指示剂是枯草芽孢杆菌黑色变种。

湿热灭菌

湿热灭菌主要是通过煮沸或热蒸汽杀死微生物。

在同一温度下，湿热灭菌比干热灭菌能力更强，其原因在于蒸汽穿透力大；湿热蒸汽可以释放潜热；在湿热条件下菌体蛋白质更易凝固变性。

高压蒸汽灭菌是热力灭菌最有效，应用最广的灭菌方法。

单纯的加压不能灭菌，加压使水的沸点上升，提高了蒸汽的温度，从而达到灭菌的目的。

当蒸汽压力上升到0.1MPa时，蒸汽温度可达121℃。

在此高温下，连续20min可将微生物包括细菌芽孢全部杀死。

2、过滤除菌

过滤除菌是将带菌的液体或气体通过一个过滤装置，把真菌、细菌等微生物截留在过滤介质上，从而达到除菌的目的。

有些物质如血清、维生素、糖类、蛋白质、某些毒素等由于不耐热，用加热等方法处理易变质，适宜采用此方法除去微生物，其最大优点是不破坏化学成分。

滤膜孔径大小是影响过滤除菌效果的主要因素。

一般细菌采用0.2μm孔径的滤膜；病毒和噬菌体过滤除菌采用0.01-0.1μm孔径的滤膜；球菌和杆菌采用0.1-1μm孔径的滤膜。

3、辐射

辐射灭菌方法主要有非（致）电离辐射和（致）电离辐射两种。

紫外线照射法：

紫外线照射是非（致）电离辐射，可引起微生物细胞DNA同一链上相邻的两个胸腺嘧啶形成二聚体，减弱双链间的氢键作用，引起双链结果扭曲变形，阻碍碱基间的正常配对，从而导致微生物的变异或死亡；如果照射引起微生物细胞DNA在互补的双链间形成TT二聚体则会影响双链的解开，影响DNA复制和转录，从而致使细胞死亡。

用于灭菌的紫外线其波长λ在240-280nm。

由于大多数物质都有吸收紫外线的作用，因此，他仅适于物品表面的灭菌处理。

（致）电离辐射法：

相对紫外线而言，（致）电离辐射具有较强穿透力，并使物质发生电离，他作用的目标也是DNA，使得DNA发生断裂、降解反应，因此妨碍DNA的复制转录，从而引起细胞死亡。

常用的（致）电离辐射与γ射线，高能X射线、高能电子射线等。

4、化学试剂灭菌

化学试剂灭菌是用一些化学物质杀死微生物，主要用于医疗或工业器械上。

常用的化学试剂有环氧乙烷、甲醛、β-丙酸内酯、戊二醛、过氧化氢

8简述发酵染菌的原因及防治措施

造成发酵染菌的原因有很多，且常因工厂不同而有所不同，但设备渗漏、空气净化达不到要求、种子带菌、培养基灭菌不彻底和技术管理不善等是造成各厂污染杂菌的普遍原因

1种子带菌及其防治1、保藏斜面试管菌种染菌、培养基和器具灭菌不彻底、种子转移和接种过程染菌、种子培养所涉及的设备和装置染菌。

2、严格控制无菌室的污染，根据生产工艺的要求和特点，建立相应的无菌室，交替使用各种灭菌手段对无菌室进行处理；在制备种子时对砂土管、斜面、三角瓶及摇瓶均严格进行管理，防止杂菌的进入而受到污染。

为了防止染菌，种子保存管的棉花塞应有一定的紧密度，且有一定的长度，保存温度尽量保持相对稳定，不宜有太大变化；对每一级种子的培养物均应进行严格的无菌检查，确保任何一级种子均未受杂菌污染后才能使用；对菌种培养基或器具进行严格的灭菌处理，保证在利用灭菌锅进行灭菌前，先完全排除锅内的空气，以免造成假压，使灭菌的温度达不到预定值，造成灭菌不彻底而使种子染菌。

4.2空气带菌及其防治要杜绝无菌空气带菌，就必须从空气的净化工艺和设备的设计、过滤介质的选用和装填、过滤介质的灭菌和管理等方面完善空气净化系统。

1、加强生产环境的卫生管理，减少生产环境中空气的含菌量，正确选择采气口，如提高采气口的位置或前置粗过滤器，加强空气压缩前的预处理，如提高空压机进口空气的洁净度2、设计合理的空气预处理工艺，尽可能减少生产环境中空气带油、水量，提高进入过滤器的空气温度，降低空气的相对湿度，保持过滤介质的干燥状态，防止空气冷却器漏水，防止冷却水进入空气系统等。

3、设计和安装合理的空气过滤器，防止过滤器失效。

选用除菌效率高的过滤介质，在过滤器灭菌时要防止过滤介质被冲翻而造成短路，避免过滤介质烤焦或着火，防止过滤介质的装填不均而使空气走短路，保证一定的介质充填密度。

当突然停止进空气时，要防止发酵液倒流入空气过滤器，在操作中要防止空气压力的剧变和流速的急增。

三、操作失误导致染菌及其防治1、通常对于淀粉质培养基地灭菌采用实罐灭菌较好，一般在升温前先通过搅拌混合均匀，并加入一定量的淀粉酶进行液化；有大颗粒存在时应先经过筛除去，再行灭菌；对于麸皮、黄豆饼一类的固形物含量较多的培养基，采用罐外预先配料，再转至发酵罐内进行实罐灭菌较为有效。

2、在灭菌升温时，要打开排气阀门，使蒸汽能通过并驱除罐内冷空气，一般可避免“假压”造成染菌。

3、要严防泡沫升顶，尽可能添加消泡剂防止泡沫的大量产生。

4、避免蒸汽压力的波动过大，应严格控制灭菌温度，过程最好采用自动控温。

5、发酵过程越来越多的采用自动控制，一些控制仪器逐渐被应用。

一般常采用化学试剂浸泡等方法来灭菌。

四、设备渗漏或“死角”造成的染菌及其防治设备渗漏主要是指发酵罐、补糖罐、冷却盘管、管道阀门等，由于化学腐蚀（发酵代谢所产生的有机酸等发生腐蚀作用）、电化学腐蚀、磨蚀、加工制作不良等原因形成微小漏孔后发生渗漏染菌。

发酵过程的种类

发酵的种类很多。

根据培养基的物理状态，可分为固体发酵和液体发酵；根据所生成的产物，可分为抗生素发酵、维生素发酵和氨基酸发酵等；根据发酵过程对氧的需求情况，可分为厌氧发酵（如酒精发酵、乳酸发酵）和需氧发酵（如抗生素发酵、氨基酸发酵）。

发酵的工艺控制

1、温度对发酵的影响

对细胞生长的影响：

温度升高，从酶反应动力学来看，生长代谢加快，但由于酶很容易热失活，所以高温时菌体易衰老；

对产物形成的影响：

菌体生长速率和代谢产物形成速率的最适温度可能不同；温度升高，一般产物生成提前；

对生物合成的方向的影响：

如金色链霉菌产四环素和金霉素，在35℃时只产四环素，酶活性对温度敏感性的差异所致；

对发酵液物理性质及溶解氧的影响：

影响氧的溶解和传递，影响一些基质的分解，间接影响生物合成。

温度控制的方法

冷却是主要的方法，通常是利用发酵罐的热交换装置进行降温，如果气温较高，冷却水温度也较高时，多采用冷媒（盐水）进行降温。

二、pH值对发酵的影响及控制

1、pH对发酵的影响

微生物生长最适pH值范围

不同的微生物具有不同的最适生长的pH值。

细菌6.5-7.5；放线菌6.5-8.0；

霉菌4.0-5.8；酵母菌3.8-6.0

产物形成最适pH值范围

微生物的生长和产物形成的最适pH值往往不同。

少数一致，大多不同；

有的偏高，有的偏低。

pH对微生物生长和产物形成影响的原因：

pH值影响菌体形态，如壁厚薄、长径比；

pH值改变使原生质膜电荷发生改变，影响菌体对营养物质的吸收和代谢产物的排出；

pH值直接影响酶活性；

pH值影响某些重要营养物质和中间代谢产物的解离状态，从而影响微生物对这些物质的利用。

pH影响生物合成的途径。

调节pH值的方法：

主要考虑培养基中生理酸、碱性物质的配比；

补料调节：

调节通气量、调整盐类、氮源、碳源的配比平衡；

如：

青霉素生产的葡萄糖补加控制pH。

（按需补糖比恒速补糖效果好。

）

添加酸或碱、加缓冲剂。

（一般效果不好）

3、溶氧（DO）对发酵的影响

由氧传质方程式：

OTR=KLa（C*-CL）

可知，以下因素影响氧传递速率：

（1）影响KLa的因素；

（2）影响推动力（C*-CL）的因素

提高溶氧的方法

加强搅拌；

适当提高空气流量；

减小培养基粘度；

提高氧分压（如用空气代替纯氧进行通气）；

调节微生物呼吸强度的临界值，使用需氧少的菌种；

合适的细胞浓度、碳源种类；

降低温度；

降低底物浓度；

增加罐压等。

四、底物浓度的影响和补料控制

五、二氧化碳对发酵的影响及控制

1、对菌体：

◆CO2效应：

在发酵生产中不同微生物或某一生长阶段对二氧化碳有着特殊的要求（促进或必须）；

◆通常对菌体生长有抑制作用。

排气中高于4％时，糖代谢和呼吸速率下降。

2、对产物：

◆需占一定的比例（或分压），过高、过低产量都会下降；

◆CO2对某些发酵产生抑制作用。

如：

抗生素，组氨酸等；

◆二氧化碳可通过改变pH而影响发酵生产。

二氧化碳浓度的控制方法：

◆调节罐压、通气量和搅拌速度；

◆补料。

（青霉素：

补糖，增加CO2产生，降低pH。

六、泡沫对发酵的影响及控制

使装量减少，或造成逃液，使产量降低；

通过轴封泄漏，污染设备，增加染菌机会；

菌体粘附罐顶、罐壁，发酵液中菌体量减少；

影响通气搅拌的进行，造成减产或菌体提前自溶；

菌体提前自溶会促使更多泡沫形成，恶性循环；

减风量，影响溶解氧浓度，影响生长、代谢；

加消泡剂，给提取工艺带来困难。

消泡方法：

改变培养基成份，减少通气，选育新生产种；

化学法：

添加消泡剂（油类等），应用面广；

机械法：

靠机械强烈振动，压力的变化，使气泡破裂，或借助机械力将排出气体中的液体加以分离回收。

发酵过称的参数及其检测分析\

参数可分为四类：

物理参数、化学参数、生物参数和间接参数。

物理参数检测

物理参数：

主要有温度、生物热、搅拌速度和搅拌功率、通气量、罐压、发酵液粘度、消沫剂和发酵液计量等。

1温度测量

温度除了影响微生物的生长繁殖、生物合成外，还直接影响溶解氧浓度。

因此必须控制发酵温度。

热量测量的意义：

给出有关菌体复杂代谢作用过程的线索；并可用热力学原理来观察生物热的变化，得出生长周期中不同时期这些因素的规律。

化学参数检测

化学参数主要包括：

pH值、溶解氧浓度、二氧化碳浓度、细胞浓度、基质浓度、产物浓度等。

1.pH的测量

微生物的生命活动对环境pH的影响主要有两种方式：

其一是酸性或碱性代谢物的形成使培养液的pH发生变化；

其二是菌体对培养基质中生理酸性和生理碱性物质的利用使pH发生变化。

对于因菌体代谢所引起的pH变化，如果不加控制的话，必然要干扰微生物反应的正常进行，所以pH的测量与控制在发酵过程中是很重要的

抗生素工艺中的四种发酵类型

微生物发酵培养过程方法主要有分批培养、补料分批培养、连续培养、半连续培养四种1分批发酵营养物和菌种一次加入进行培养直到结束放罐中间除了空气进入和尾气排出与外部没有物料交换。

2连续发酵是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基同时以相同的速度流出培养液从而使发酵罐内的液量维持恒定微生物在稳定状态下生长。

可以有效地延长分批培养中的对数期。

3补料分批发酵又称半连续发酵是介于分批发酵和连续发酵之间的一种发酵技术是指在微生物分批发酵中以某种方式向培养系统补加一定物料的培养技术。

可以使培养液中的营养物浓度较长时间地保持在一定范围内既保证微生物的生长需要又不造成不利影响从而达到提高产率的目的。

微生物的初级与次级代谢产物的调节方法

微生物在长期的进化过程中，形成了一整套完善的代谢调节系统，以保证各种代谢活动经济而高效地进行。

微生物的代谢调节主要有两种方式：

酶合成的调节和酶活性的调节。

酶合成的调节

　　【酶合成的调节】：

微生物细胞内的酶可以分为组成酶和诱导酶两类。

组成酶时微生物细胞内一直存在的酶，它们的合成只受遗传物质的控制，而诱导酶则时在环境中存在某种物质的情况下才能够合成的酶。

例如，在用葡萄糖和乳糖作碳源的培养基本上培养大肠杆菌，开始时，大肠杆菌只能利用葡萄糖而不能利用乳糖，只有当葡萄糖被消耗完毕以后，大肠杆菌才开始利用乳糖。

酶活性的调节

　　【酶活性的调节】：

微生物还能够通过改变已有酶的催化活性来调节代谢的速率。

酶活性发生主要原因时，代谢过程中产生的物质与酶结合，致使酶的结构产生变化。

这种调节现象在核苷酸、维生素的合成代谢中十分普遍。

总结

　　上述两种调节方式时同时存在，并且密切配合、协调作用的。

通过对代谢的调节，微生物细胞内一般不会累积大量的代谢产物。

但在工业生产中，人们总希望微生物能够最大限度地积累对人类有用的代谢产物，这就需要对微生物代谢的调节进行人工控制。

影响离子交换选择性的因素

影响离子交换选择性的因素

⑴水合离子半径：

半径越小，亲和力越大；

⑵离子化合价：

高价离子易于被吸附；

⑶溶液PH：

影响交换基团和交换离子的解离程度，但不影响交换容量；

⑷离子强度：

越低越好；

⑸有机溶剂：

不利于吸附；

⑹交联度、膨胀度、分子筛：

交联度大，膨胀度小，筛分能力增大；交联度小，膨胀度大，吸附量减少；

⑺树脂与粒子间的辅助力：

除静电力以外，还有氢键和范德华力等辅助力。

第八章色谱分离技术

离子交换树脂方法的原理优缺点

离子交换树脂可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和两性离子交换树脂。

优点：

1、无机离子的去除能力优良；       

 2、具再生能力；        

3、装置简单。

缺点：

1、纯化（交换）容量有一定的限制，水质会发生起伏；        

2、树脂会造成有机物的溶出；     

3、树脂表面会有微生物的增殖；        

4、树脂的崩解碎片会造成水中微粒的增加；        

5、树脂的再生过程比较麻烦；