制藥發(fā)酵技術(shù)（徐瑞東）

本書分為兩大模塊，模塊一基礎(chǔ)認知由發(fā)酵技術(shù)概述、工業(yè)菌種的選育與保藏、工業(yè)培養(yǎng)基的制備與優(yōu)化、無菌操作技術(shù)、工業(yè)種子的制備、發(fā)酵生產(chǎn)過程的控制、發(fā)酵產(chǎn)物的分離與精制、發(fā)酵罐的使用及放大和安全生產(chǎn)與環(huán)境保護九個項目組成，涵蓋了基礎(chǔ)知識和必備技能；模塊二綜合實訓設(shè)定了十一個實訓項目，旨在幫助學生運用知識、掌握技能，提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。書中通過榜樣力量、中國力量等內(nèi)容，有機融入黨的二十大精神，以求提高學生的職業(yè)素質(zhì)和道德素養(yǎng)。
本書可作為高職院校制藥類和生物技術(shù)類及相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為相關(guān)行業(yè)技術(shù)人員的培訓教材。

為了進一步貫徹落實黨的二十大報告和《現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)規(guī)劃(2014—2020年)》文件精神，在新時代背景下，堅持提倡健康中國建設(shè)，以推進人民健康的醫(yī)藥衛(wèi)生發(fā)展和踐行社會主義核心價值觀為前提，結(jié)合我國高等職業(yè)教育發(fā)展需要和人才培養(yǎng)目標的要求，校企合作共同開發(fā)對接專業(yè)核心就業(yè)崗位的項目式教材《制藥發(fā)酵技術(shù)》。本教材以“崗位為核心，就業(yè)為導向，能力為本位”為指導思想和原則，突出知識的實用性和職業(yè)性，將職業(yè)標準融入其中，及時引入制藥行業(yè)的新知識、新工藝、新方法和新技術(shù)。本書分為兩大模塊，模塊一基礎(chǔ)認知，由九個項目組成，涵蓋了基礎(chǔ)知識和必備技能；模塊二綜合實訓，包括十一個綜合實訓項目，旨在提升學生運用知識、掌握技能以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。教材編寫特色如下：
1. 校企合作， 雙元開發(fā)
教材由多年從事發(fā)酵類課程教學和科研的教師、制藥企業(yè)中具有豐富實踐經(jīng)驗的專家組成編寫團隊。企業(yè)專家具有參與制定行業(yè)、企業(yè)標準的豐富經(jīng)歷，教材中項目實施和崗位認知均借鑒、參考相關(guān)標準。
2. 教材思政， 培育人格
教材注重健全職業(yè)人格的培育，各項目設(shè)定了素質(zhì)目標和榜樣力量、中國力量等欄目，目的在于增強學生處理問題的能力，培養(yǎng)學生安全生產(chǎn)和遵紀守法意識，進而提升學生愛崗敬業(yè)、創(chuàng)新進取、工匠精神等職業(yè)素養(yǎng)，充分體現(xiàn)高等職業(yè)教育“立德樹人”的教育理念。
3. 融入教法， 易于授課
教材打破傳統(tǒng)學科體系，針對發(fā)酵生產(chǎn)工作崗位的核心技能，采用模塊式的編寫思路，以項目為載體，基于工作任務和認知規(guī)律遴選項目，組織和序化教材內(nèi)容；同時為更好地突出產(chǎn)教融合，各項目設(shè)定了崗位認知欄目，以滿足相關(guān)崗位的需求。
4. 形式新穎， 內(nèi)容精練
堅持理論“必需、夠用”，強調(diào)實用性、適用性和開放性。書中涵蓋基礎(chǔ)知識、工具方法，為激發(fā)學習興趣和明確項目重點，設(shè)置了“知識鏈接”；為培養(yǎng)學生實踐和創(chuàng)新能力，設(shè)置了“項目實施”；為檢測學習效果，夯實基礎(chǔ)，設(shè)置了“項目檢測”；此外還設(shè)置了“項目拓展”等特色欄目和綜合實訓項目。
5. 書證融合， 對接標準
教材充分考慮推行“1+X”證書的需要，涵蓋了職業(yè)資格證書涉及的相關(guān)內(nèi)容，并與《中華人民共和國藥典》(2020版)、新版《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP)和國家職業(yè)標準等密切銜接，強化了教材的先進性和規(guī)范性。
6. 雙色印刷， 數(shù)紙融合
教材雙色印刷，重點部分單獨標注，師生更容易把握知識脈絡(luò)；嵌入了大量數(shù)字化資源，將重點難點制作成微課，掃描二維碼即可獲得相關(guān)教學資源。
本書由黑龍江農(nóng)墾職業(yè)學院徐瑞東擔任主編，編寫分工如下：項目一楊春燕、林奉儒、李森浩編寫；項目二張曉芬、陳琳琳編寫；項目三馬靜媛編寫；項目四游文編寫；項目五陳琳琳編寫；項目六于麗編寫；項目七徐瑞東編寫；項目八孫佳編寫；項目九林奉儒編寫；實訓一郭建東編寫；實訓二呂照梅編寫；實訓三張鳳艷編寫；實訓四、九、十張在國編寫；實訓五余永紅編寫；實訓六、七郭鴻雁編寫；實訓八、十一胡瑩丹編寫。全書由徐瑞東策劃、統(tǒng)稿并審定。在編寫過程中參考了相關(guān)書籍、視頻資源和網(wǎng)站的文獻資料，在此向文獻作者表示感謝! 可能有個別資料由于轉(zhuǎn)載等原因無法列明出處，深表歉意!
本教材適用于高等職業(yè)教育制藥技術(shù)類專業(yè)的學生，也可作為化工、食品、生物等相關(guān)行業(yè)的培訓教材。由于生物技術(shù)飛速發(fā)展、編者水平有限和時間倉促，書中不足之處在所難免，懇請同行專家和讀者批評指正，我們一定在今后的修訂中加以改之。

編者
2023年4月

模塊一 基礎(chǔ)認知  001
項目一　發(fā)酵技術(shù)概述  001
【引例】  002
蘇氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)  002
【知識鏈接】  003
一、發(fā)酵與發(fā)酵技術(shù)發(fā)展歷史  003
二、發(fā)酵工業(yè)的特點及其范圍  004
三、工業(yè)發(fā)酵的類型與工藝流程  005
四、發(fā)酵產(chǎn)物的類型  006
五、發(fā)酵技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢  007
【崗位認知】  008
發(fā)酵崗位基本職責及質(zhì)量自查  008
【項目實施】  011
任務 參觀發(fā)酵工業(yè)的工廠(阿莫西林生產(chǎn))  011
【項目拓展】  014
基因工程藥物簡介  014
【項目總結(jié)】  016
【項目檢測】  016

項目二　工業(yè)菌種的選育與保藏  018
【引例】  018
核苷酸類藥物的發(fā)酵生產(chǎn)  018
【知識鏈接】  019
一、發(fā)酵工業(yè)常用菌種  019
二、發(fā)酵工業(yè)菌種的分離篩選  021
三、發(fā)酵工業(yè)菌種的鑒定  022
四、發(fā)酵工業(yè)菌種的改良  023
五、發(fā)酵工業(yè)菌種的退化與保藏  025
【崗位認知】  027
菌種選育與保藏崗位職責  027
【項目實施】  029
任務一 抗生素產(chǎn)生菌的分離篩選  029
任務二 發(fā)酵工業(yè)菌種冷凍真空干燥保藏  030
【項目拓展】  032
微生物篩選新技術(shù)  032
【項目總結(jié)】  033
【項目檢測】  033

項目三　工業(yè)培養(yǎng)基的制備與優(yōu)化  035
【引例】  035
人生長激素的發(fā)酵生產(chǎn)  035
【知識鏈接】  036
一、發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的基本要求和配制原則  036
二、發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的成分及來源  038
三、微生物培養(yǎng)基的種類  046
四、發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的優(yōu)化方法  047
【崗位認知】  048
培養(yǎng)基配制崗位職責  048
【項目實施】  050
任務一 培養(yǎng)基的配制及滅菌  050
任務二 發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的優(yōu)化(以芽孢桿菌產(chǎn)β-甘露聚糖酶為例)  054
【項目拓展】  056
考察不同發(fā)酵條件對發(fā)酵產(chǎn)量的影響  056
【項目總結(jié)】  057
【項目檢測】  057

項目四　無菌操作技術(shù)  060
【引例】  060
紅霉素的發(fā)酵生產(chǎn)工藝  060
【知識鏈接】  061
一、無菌操作的基本概念  061
二、空氣除菌方法與流程  061
三、無菌操作技術(shù)  067
四、發(fā)酵培養(yǎng)基及設(shè)備管道滅菌  069
五、發(fā)酵工業(yè)污染的防治策略  073
【崗位認知】  078
無菌空氣制備崗位職責  078
【項目實施】  081
任務一 發(fā)酵工業(yè)的空氣滅菌  081
任務二 發(fā)酵工業(yè)的連續(xù)滅菌  082
【項目拓展】  084
CIP清洗系統(tǒng)  084
【項目總結(jié)】  086
【項目檢測】  086

項目五　工業(yè)種子的制備  088
【引例】  088
干擾素的發(fā)酵生產(chǎn)  088
【知識鏈接】  089
一、種子制備原理與技術(shù)  089
二、影響種子質(zhì)量的因素  093
三、種子質(zhì)量控制措施  094
【崗位認知】  095
種子制備崗位職責  095
【項目實施】  096
任務一 酵母的搖瓶培養(yǎng)  096
任務二 發(fā)酵工業(yè)的種子質(zhì)量控制及評價  098
【項目拓展】  099
微生物高密度培養(yǎng)技術(shù)  099
【項目總結(jié)】  100
【項目檢測】  100

項目六　發(fā)酵生產(chǎn)過程的控制  102
【引例】  102
林可霉素的發(fā)酵生產(chǎn)  102
【知識鏈接】  103
一、發(fā)酵生產(chǎn)過程控制概述  103
二、溫度對發(fā)酵的影響及其控制  106
三、pH 對發(fā)酵的影響及其控制  109
四、溶解氧對發(fā)酵的影響及其控制  112
五、CO2 對發(fā)酵的影響及其控制  115
六、基質(zhì)濃度對發(fā)酵的影響及其控制  117
七、通氣攪拌對發(fā)酵的影響及其控制  120
八、泡沫對發(fā)酵的影響及其控制  121
九、高密度發(fā)酵及過程控制  124
十、發(fā)酵終點的檢測與控制  125
十一、微生物初級代謝產(chǎn)物的生物合成與調(diào)控  126
十二、微生物次級代謝產(chǎn)物的生物合成與調(diào)控  128
【崗位認知】  129
發(fā)酵控制崗位職責  129
【項目實施】  131
任務一 蛋白酶發(fā)酵條件的優(yōu)化  131
任務二 乳酸菌發(fā)酵過程的參數(shù)控制  133
【項目拓展】  135
發(fā)酵崗位主要操作  135
【項目總結(jié)】  137
【項目檢測】  138

項目七　發(fā)酵產(chǎn)物的分離與精制  140
【引例】  140
紫杉醇的發(fā)酵生產(chǎn)  140
【知識鏈接】  141
一、發(fā)酵產(chǎn)物提取與精制的一般工藝流程  141
二、發(fā)酵液的預處理及固液分離  142
三、發(fā)酵產(chǎn)物提取技術(shù)  145
四、發(fā)酵產(chǎn)物精制技術(shù)  151
五、發(fā)酵產(chǎn)品加工技術(shù)  154
【崗位認知】  159
發(fā)酵液提取崗位職責及質(zhì)量自查  159
【項目實施】  161
任務一 1，6-二磷酸果糖(FDP)的生產(chǎn)  161
任務二 頭孢霉素發(fā)酵液的分離與精制  162
【項目拓展】  164
藥物分離與純化過程的設(shè)計  164
【項目總結(jié)】  166
【項目檢測】  166

項目八　發(fā)酵罐的使用及放大  168
【引例】  168
氨基酸的發(fā)酵生產(chǎn)  168
【知識鏈接】  169
一、發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)與類型  169
二、機械攪拌通風發(fā)酵罐的設(shè)計與放大  174
三、新型生物反應器在發(fā)酵過程中的應用  176
【崗位認知】  177
發(fā)酵罐操作安全須知  177
【項目實施】  182
任務一 發(fā)酵罐的安裝與使用  182
任務二 酵母菌的擴大培養(yǎng)  185
【項目拓展】  187
全自動發(fā)酵罐簡介  187
【項目總結(jié)】  189
【項目檢測】  189

項目九　安全生產(chǎn)與環(huán)境保護  191
【引例】  192
發(fā)酵企業(yè)中毒致人死亡安全事故及惡臭污染擾民環(huán)保事故  192
【知識鏈接】  192
一、安全生產(chǎn)知識  192
二、環(huán)境保護知識  197
【崗位認知】  202
崗位安全生產(chǎn)和環(huán)境保護職責  202
【項目實施】  205
任務一 發(fā)酵工業(yè)廢水的生化處理技術(shù)  205
任務二 廢菌渣的處理  209
【項目拓展】  210
發(fā)酵工業(yè)的職業(yè)健康管理  210
【項目總結(jié)】  213
【項目檢測】  213


模塊二 綜合實訓  216
實訓一 青霉素的發(fā)酵生產(chǎn)  216
實訓二 鏈霉素的發(fā)酵生產(chǎn)  222
實訓三 賴氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)  226
實訓四 胰島素的發(fā)酵生產(chǎn)  229
實訓五 甘露醇的發(fā)酵生產(chǎn)  233
實訓六 輔酶Q10 的發(fā)酵生產(chǎn)  237
實訓七 肌苷的發(fā)酵生產(chǎn)  242
實訓八 維生素C的發(fā)酵生產(chǎn)  247
實訓九 氫化可的松的發(fā)酵生產(chǎn)  252
實訓十 白細胞介素-2的發(fā)酵生產(chǎn)  255
實訓十一 卡介苗的發(fā)酵生產(chǎn)  258
項目檢測答案

附錄  263

參考文獻  264