放线菌是抗生素的主要生产菌

第一篇：放线菌是抗生素的主要生产菌

放线菌是抗生素的主要生产菌，到目前为止，在已知的人畜用抗生素中，约有三分之二以上是由放线菌产生的。放线菌与光合细菌配合使用效果极佳，可从光合细菌中获得基质，产生抗生素及酶，直接抑制和杀灭病原微生物，并能提前获得有害微生物增殖所需的基质，促进有益微生物繁殖，调节水体中微生物的平衡；放线菌对有机物有着较强的降解能力，对木质素、纤维素、甲壳素等物质也能起到较好的降解作用；放线菌能产生生物凝絮剂，这种凝絮剂通过桥联、电性中和、化学反应、卷扫、网捕、吸附等作用，使养殖池中一些难以降解的有机物胶体脱稳、固液分离、絮凝沉淀，既可以去除水体和水底中的悬浮物质，亦可以有效地改善水底污染物的沉降性能、防止污泥解絮，起到改良水质和底质的作用。对一株抗多种水产病原菌的海洋放线菌进行细胞壁化学组分和16S rDNA序列分析，初步鉴定为弗氏链霉菌（Streptomyces fradiae）。通过正交试验确定其最佳发酵培养基为：葡萄糖1．5％、牛肉膏2％、海盐1．5％、MgSO4·7H2O0．05％、K2HPO40．05％、CaCO30．1％。最佳发酵条件为：温度33℃、初始pH6．0、接种量10％、种子液菌龄48h。生物活性检测显示原始发酵液的生物效价相当于硫酸卡那霉素为550．81μg／mL，对嗜水气单胞菌的MIC值和MBC值分别为13．67μg／mL和27．35μg／mL。对由嗜水气单胞菌引起的鱼病的最佳治疗剂量为3050μg／（kg·d），且无急性毒性。通过稳定性试验，发酵液中的抗菌活性成分对热、pH、光和贮藏时间都很稳定。

利用味精生产过程中的废液生产饲料酵母的方法

一种利用味精尾液生产饲料酵母发酵粉的方法，其工艺流程如下：（１）制备酵母培养基 培养基配料及组分含量为：玉米浸泡水４５％－５５％、玉米皮酶解液２５％－３５％、离交母液１５％－２５％、糖渣１％－２％，上述配料在配料罐内充分混合后，间接蒸汽加热至８０℃维持２０－３０分钟进行灭均处理；（２）酵母发酵培养Ⅰ、斜面菌种摇床培养，技术条件为：摇床频率１００－１３０次／分、温度３０－３４℃、时间１２－２４小时，培养基含糖４－５％、ｐＨ４－５；Ⅱ、接种后在种子罐内进行三级培养，技术条件为：糖含量３－５％、接种菌８－１２％、种子罐充满系数４５－５５％、培养基ｐＨ４－５、培养时间１２－１８小时，其中一级种子罐０．１ｍ↑［３］，二极种子罐０．８ｍ↑［３］，三级种子罐８ｍ↑［３］；（３）主发酵培养将步骤（１）制备的培养基和步骤（２）培养的酵母菌在发酵罐内进行培养，技术条件为：糖含量１－３％、ｐＨ４．３－４．５、温度３０－３４℃、时间１１－１３小时；（４）发酵醪贮将步骤（３）的发酵培养液贮存在成熟醪罐内；（５）浓缩蒸发采用四效板式蒸发器对步骤（４）中成熟醪罐内的发酵培养液进行全液蒸发浓缩；（６）喷雾干燥采用高速离心喷雾干燥塔将浓缩蒸发后的发酵培养液制成饲料酵母发酵粉，喷雾干燥后保持酵母产品含水量６－８％。

北海群林生物的枯草芽孢杆菌确实不错，我们公司也用他们，我们是用来发酵污泥的，跟糖泥差不多，因此用来发酵糖泥应该没有问题。温度只要有25度以上的话，正常六天发酵成功是没有问题的，现在是冬天，最好在室内发酵，温度太低的话，估计时间可能会长一些。我们目前发酵也要用10天左右，不过我们这 里温度比较低。水份有60%即可。手抓有水，但不滴水为宜，一般出来的糖泥，凉上两天应该就可以发酵了。可以快速解决你们的料场不足的问题。使用也很简单，把芽孢放到水里浸泡两三个小时，然后，喷到糖泥里，搅拌均匀，用东西盖起来。每天注意一下温度。当达到60度时就翻松一下。又盖起来。如此几次。堆温降低，物料疏松，无物料原臭味，稍有氨味，堆内产生白色菌丝。4．霉菌和酵母总数测定

4.1 基本要求：霉菌培养应用专用培养箱，培养温度在25～30℃之间对结果影响不大。为尽快得到结果，我们以27℃为培养温度。菌落计数应于培养后的72小时进行第一次观察。这时主要是观察那些密集生长的平皿，以免到第五天之后，菌落生长成片而难以计数。

实验时手脚要快，动作宜轻，培养过程中观察平板时，动作稍重，生长快速的霉菌孢子就会在培养基内扩散，导致二次污染，结果读数异常。特别是翻转平板进行培养，观察时再转过来，特别容易导致孢子飞散。一般以第五天的读数为最终计数。但观察应持续七天。

由于霉菌和酵母菌落较大，光线正常时可以方便地计数。选择那些霉菌数为10～100个之间的平皿计数，而不是象细菌的30～300个。有时10～50个菌落的平皿也是受肯定的。

霉菌和酵母培养时间较长，用于倾注的培养基量应稍多于细菌计数，约为15～20 mL，以保证培养时不至于造成培养基过分干燥。培养箱内温湿度调节不当，会造成霉菌蔓延生长或培养基失水。尤其是当湿度过高时，常导致嗜湿的根霉、木霉、毛霉、链孢霉等的强烈污染。当然，每批实验时空白对照都是要做的。4.2 霉菌和酵母计数培养基

传统霉菌和酵母计数时用酸性培养基来抑制细菌。酸化的马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）是一致公认最好的酸化培养基。用酸，如酒石酸调pH至3.5后用于计数，效果尚令人满意。酸化培养基也有无法避免的缺点，如霉菌菌落的扩展，耐酸细菌的生长，蛋白质出现沉淀，以及抑制了不耐酸霉菌和酵母的生长等。最后还有一点，生长在酸化培养基上的霉菌和酵母形态异常，不利于分类鉴定。

目前普遍使用抗生素培养基，上述缺点明显改善。此方法经济有效，培养基易制备，不会破坏正常的菌落形态。常用的抗生素类药物有氯霉素（50～100 mg／kg）、土霉素（100 mg／kg）、硫酸庆大霉素（50 mg／kg）、链霉素（3 g／kg）、盐酸金霉素（20 mg／kg）等。两种抗生素合并使用效果更好。硫酸庆大霉素和氯霉素耐高压，可以预先添加在培养基中一起灭菌，而其他的抗生素一般在培养基温度降至50℃以下后添加。注意，抗生素效用在碱性条件下（pH＞8.0）降低。

孟加拉红（Rose of Bengal）常被用于制备霉菌和酵母的计数琼脂。主要作用是限制霉菌菌落的蔓延生长，而不是象某些书本所描述的那样，用于抑制细菌。孟加拉红也被称为虎红，化学名是四碘四氯荧光素钠盐或钾盐。添加孟加拉红的培养基上生长的霉菌菌落较为致密，而且生长的菌落背面显出较浓的红色，有助于计数。唯一的缺点是孟加拉红溶液对光敏感，易分解成一种黄色的有细胞毒作用的物质。平时应将孟加拉红溶液用不透光的容器或袋子包好，贮存在冰箱中。已变黄的溶液和琼脂应弃去。著名的应用孟加拉红的培养基是马丁琼脂（Matin's Media，亦称虎红琼脂、孟加拉红琼脂）。孟加拉红可添加在PDA中。邻氯对硝基苯胺（2 mg／kg）有类似孟加拉红的作用。国外学者也常用孟加拉红琼脂，其中添加孟加拉红25 mg／kg，另外附加邻氯对硝基苯胺2 mg／kg，氯霉素50 mg／kg，金霉素50 mg／kg。美国FDA尚未认可孟加拉红琼脂，它的标准仍以PDA的 酸化法和抗生素法为基本。国家标准规定，霉菌和酵母数检验时使用的培养基为孟加拉红琼脂和马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）。原标准只要求做粮食霉菌总数时，使用高盐察氏琼脂。高盐察氏琼脂使用时也有抑制力过强的缺点，而毛霉和根霉等却仍然生长旺盛。一般使用CAO时，应同时使用孟加拉红琼脂，以反映食品真菌的菌相全貌。现在高盐察氏琼脂已废止。不过，标准中忘记删除流程图中的CAO。察氏琼脂（Czapek）和PDA通常只用于分类鉴定。

当酵母为优势菌群时，使用MEGA计数。配方：麦芽浸膏20克，蛋白胨1克，葡萄糖20克，琼脂20克，蒸馏水1升，调pH 5.4，121℃15 min，添加50 mg/kg氯霉素和金霉素以抑制细菌。如买不到麦芽浸膏，可以向啤酒厂购买麦芽汁（未添加啤酒花，without hops）代替。上述培养基均有干粉出售。使用时十分方便，但各品牌的质量不一。4.3 霉菌和酵母计数方法

稀释平板法最常用于食品样品的检验。国家标准种样品处理等方法与细菌的菌落总数计数方法大致相同。事实上，可以在进行菌落总数计数的同时，进行霉菌和酵母总数的检验。两者之间的差异为培养基和培养温度的不同。有人认为，霉菌和酵母计数用表面涂布平板法能提高检出率，因为霉菌有气生菌丝，好氧性强，酵母耐热性差，不耐融化琼脂的热力。而且可用不透明的培养基。检验方法同细菌检验常规，不再赘述。但因使用样品量较少，对含菌量少的样品，此法可能不够准确。

对于国家标准中规定的霉菌直接计数方法，引用了著名的霍华德（Howard）霉菌计数法，适用于检验番茄及其加工制品，但是需要专门的技术培训和相应设备。5.霉菌和酵母分类鉴定

霉菌中的多数种类不会产生有害的霉菌毒素，危害较小，而少数菌株即使污染数量不多，产生的霉菌毒素却有极大的危害，因此单纯的霉菌和酵母计数并不能反映食品的安全性，只有知道了食品的污染菌菌相，才能更准确地判断。分类鉴定的意义就在于此。但是，霉菌和酵母的分类鉴定十分繁琐。

5.1 分离和纯化：常用方法有直接点种法、划线法、稀释平板法。稀释平板法同常规检验，除了培养基用具选择性的外，还要求每皿中长出的霉菌菌落在十个左右，太多则影响分离效果。另外，如采用倾注法，长在琼脂深处的霉菌发育不良，无法观察其菌落特征。可改用表面涂布法。此方法手续繁琐，但所得种类较多。直接点种法将食物小颗粒直接种于分离培养基上，25℃培养2～3天后，用接种针挑取孢子或菌丝，转接于适当的琼脂斜面上待鉴定。此方法分纯效果略逊。划线法是用无菌水洗涤样品，用接种环沾取液体在分离培养基上划线分离。此法最简便，但可能遗落部分菌株。

5.2 真菌分类系统：全世界已知真菌有上千属，十万种。四十年多来，真菌的研究飞速发展，尽管在真菌超微结构、生理生化、医学真菌学、药用真菌学、真菌毒素、食用真菌人工培养开发等方面已经获得了很多进展，但是，真菌学仍然是微生物学的薄弱环节，还有待进一步深入研究。目前，在系统学方面，受到公认的分类体系不多。5.3 酵母分类鉴定：酵母在真菌分类系统中分别隶属于子囊菌纲、担子菌纲和半知菌类。为方便起见，国际上仍沿用酵母（Yeast）这个非分类学名词。酵母分类以荷兰Lodder J.主编《The Yeast－A Taxonomic Study》(罗德，酵母—分类研究)1970年再版本为比较完整的系统。鉴定一株酵母，要花费极大的人力物力。因其形态和生理方面的试验项目繁多，一般微生物实验室难以开展。分离酵母时，现在一般不用低pH培养，而以抗生素抑制细菌。嗜干酵母常规方法很难检出，因其要求低水活度，可以用浓缩果汁为培养基，或添加30％葡萄糖，稀释样品时也用30％葡萄糖溶液。浓缩果汁中此类菌数量不得超过1/50 mL。在检查分离抗防腐剂的酵母时，培养基添加0.5％醋酸能促进抗保鲜剂酵母的生长并抑制其他酵母。

鉴定时，先根据细胞形态特征进行属以上的判断，如是否有性繁殖，子囊孢子、掷孢子、冬孢子和担孢子数量、形态，无性生殖是出芽还是裂殖，有无假菌丝等等。种的确定主要以生理特性，尤其是糖类发酵或同化为依据，还要包括无维生素生长、酯酶活性、色素形成、同化硝酸盐、酯类产生情况、对放线菌酮抗性、低水活度生长等等生理特点，常常需要数周后才有鉴定结果。

使用API 20C或Biolog全自动细菌分类系统等可以大大加快检索鉴定速度。目前，上述设备及类似设备研制较多，但普及有一定难度，主要原因是其价格居高不下。这种全自动或半自动检索代表了今后微生物分类研究的发展方向。目前鉴定一株酵母需花费约5美元。5.4 霉菌分类鉴定

5.4.1 霉菌分类培养基：丝状真菌没有完整的分类系统，常用Smith系统。霉菌培养时常因不同的培养基而在生理和形态方面表现出极大的差异，故描述菌种时应注明鉴定培养基。最为常用的是察氏琼脂和马铃薯葡萄糖琼脂，通常对青霉、曲霉菌种用察氏琼脂培养，其他霉菌则应选用PDA。对于镰刀菌属的菌种，必要时要选用六种以上的不同培养基来分别显示它的不同培养特征。对有特殊要求的霉菌，培养时也应满足其条件，低水活度食品如果酱、粮食中的嗜干霉菌，应使用大量添加蔗糖或食盐的高渗培养基。

5.4.2 培养时间：直接采用霉菌和酵母计数后的平板进行霉菌分类鉴定是可行的。但在培养5～7天时，菌种的形态特征不明显，不容易观察。通常于培养7～14天时鉴定。

5.4.3 染色液：制片时染色液是必需的。常用两种：乳酸品红液（百万分之一酸性品红乳酸溶液），染色速度快，尤其是幼龄组织上色快。胞壁组织清晰，适于显微摄影。1896年 Amann 氏发明的乳酸苯酚棉蓝染色液（10克石炭酸溶于10 mL热蒸馏水，再加入甘油20 mL、乳酸10 mL、棉蓝cotton blue 0.22克即成），折光率好，背景微蓝，细胞不变形，杀菌防腐防腐，且不易干燥，保持时间较长。5.4.4霉菌鉴定程序：霉菌分类的困难关键在于培养特征的观察和描述。使用检索表时一定要对每一分类特征判断清楚，以免因一次错误而误入歧途。经常进行霉菌分类鉴定的单位或部门需要专人负责这项工作，临时人员是无法胜任的。鉴定时先肉眼观察平板上生长的单个菌落，注意菌落颜色、质地等。然后用显微镜由低倍镜、高倍镜至油镜观察，注意菌丝形态、孢子梗、分生孢子和有性器官颜色、形态等。这是鉴定时一定要仔细观察的指标。

以曲霉鉴定为例。先进行察氏琼脂观察。曲霉在察氏琼脂上颜色和形态分化较好。根据菌落有无绿色调产生分成两大类。有时需要放几天才出现绿色，有的则在几周后褪去绿色。通常于培养7～14天时观察。分生孢子头幼龄与老龄时形态差别很大。可将生长待测菌株的平板或试管斜面直接置低倍显微镜下，先寻找分生孢子头，然后分别观察其初生与老龄的孢子头形态及孢子排列方式。分生孢子梗有光滑、粗糙、凸起、小刺等，有的极长。注意区别顶囊下面的缢缩和折痕。观察分生小梗列数时必须用油镜。用接种针挑取菌丝及孢子头，用染色液制片。同时，注意分生孢子形态，常见有球形、椭圆形、棒形、菱形等，还要注意表面是否光滑、刺、疣突等。有时，也要注意如壳细胞、闭囊壳、菌核有无及形态等。

逐一判断上述项目，按检索表可查出曲霉种属。有时，一种菌能形成两种孢子，如单互隔霉属、根串珠菌属、镰刀菌属、发藓菌属、毛葡菌属。应认真观察。6．真菌实验室注意事项

考虑到霉菌孢子容易飞散而造成污染，霉菌和酵母检验应在单独的实验室中进行。尽量保持实验室安静，减少空气流动。由于霉菌实验室不能使用布或类似的纤维材料的窗帘，故应提醒操作人员不能在直射阳光下配制、分装稀释液、倾注平板以及取样，最好能安排流水作业，以使从稀释第一份样品到倾注最后一个平皿所用时间不超过20 min。由于霉菌所固有的蔓延生长特性，保存菌种不应使用棉塞，以免造成菌种交叉污染。耐高压的塑料套式试管帽可以选用。

每次实验前，对有可能导致霉菌污染的材料，应认真全面消毒。做完实验后，尤其是大量培养后，除在第一时间将霉菌培养物灭菌外，还要对培养箱、接种箱、实验室进行消毒。霉菌孢子对紫外线抵抗力较强，所以通常以甲醛熏蒸，严重污染时可用10％甲醛喷雾。有文献推荐使用1％五氯酚钠喷布，可维持十五天药效。另外，对所使用的菌株致病性或产毒能力应有充分的了解，并作好相应的防护工作。

第二篇：六月多重耐药菌与抗生素答案

院感知识培训考试试卷

科别： 姓名： 日期： 成绩：

一、单项选择

1、对收治多重耐药菌感染患者和定植患者的病房（C）

A 随便进行清洁和消毒 B 不用使用专用的物品进行清洁和消毒 C 应当使用专用的物品进行清洁和消毒 D 没必要使用专用的物品进行清洁和消毒

2、完成对多重耐药菌感染患者或者定植患者的诊疗护理操作后，必须做的哪项是错误的？（D）

A 及时脱去手套 B 及时脱去隔离衣 C 及时进行手卫生 D 以上都无必要

3、经临床长期应用证明安全、有效，价格相对较低的抗菌药物在抗菌药物分级管理中属于(A)A 非限制使用抗菌药物 B 限制使用抗菌药物 C 特殊使用抗菌药物 D 以上都不是

4、抗菌药物的选择及其合理使用是控制和治疗院内感染的关键和重要措施，以下哪项说法不正确(D)A 病毒性感染者不用 B 尽量避免皮肤粘膜局部使用抗菌药物 C 联合使用必须有严格指征 D 发热原因不明者应使用抗菌药物

5、下列哪种手术宜预防性应用抗生素（D)A 疝修补术 B 甲状腺腺瘤摘除术 C 乳房纤维腺瘤切除术 D 开放性骨折清创内固定术

二、判断题

1、按照抗菌药物临床使用分级管理要求，将抗菌药物分为非限制使用、限制使用与特殊使用三类。（√）

2、预防应用抗菌药物，术中需要追加的情况见于手术时间长（>3小时）或术中失血量大（>1500mL）。（√）

3、预防应用抗菌药物要求Ⅱ类切口的停药时间为3至7天。（×）

4、术前已存在细菌性感染的手术，属抗菌药治疗性应用，不属预防应用范畴。（√)

5、抗菌药物疗程因感染不同而异，一般宜用至体温正常、症状消退后72～96小时。（√）

四、简答题

外科手术预防用药目的？

答：预防手术后切口感染，以及清洁-污染或污染手术后手术部位感染及术后可能发生的全身性感染。

第三篇：放线菌抗生素的发酵及目的产物的提取实验报告

放线菌抗生素的发酵及目的产物的提取

一、实验目的

1、熟悉掌握土壤中分离抗生素及培养方法

2、了解和掌握种子制备和摇瓶发酵技术和方法

3、了解抗生素发酵的一般规律和代谢调控理论

4、了解小型发酵罐的基本结构

5、熟悉掌握小型发酵罐的使用方法和保养

6.掌握抗生素生物效价测定的原理和方法；

7.掌握管碟法测定抗生素生物效价相关的操作方法。8.掌握放线菌次级代谢物的初步纯化及牛津杯实验的基

本原理和操作技术

二、实验原理

①发酵罐是进行液体发酵的特殊设备。生产上使用的发酵罐容积大，均用钢板或不锈钢板制成；供实验室使用的小型发酵罐，其容积可从约lL至数百升或稍大些。一般来说，5L以下是用耐压玻璃制作罐体，5L以上用不锈钢板或钢板制作罐体。发酵罐配备有控制器和各种电极，可以自动地调控试验所需要的培养条件，是微生物学、遗传工程、医药工业等科学研究所必需的设备。

②抗生素（antibiotics）是由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。现临床常用的抗生素有转基因工程菌 培养液液中提取物以及用化学方法合成或半合成的化合物。

③放线菌发酵结束后，次级代谢物可能与菌体结合，工业上常采用草酸或磷酸等酸化剂处理，释放与菌体结合的次级代谢物，并采用加热发酵液70 ℃，2 min使蛋白凝固，所得酸性滤液，在经碱处理，进一步去除蛋白。

抗生素的效价常采用微生物学方法测定，它是利用抗生素对特定的微生物具有抗菌活性的原理来测定抗生素效价的方法，如管碟法。管碟法是目前抗生素效价测定的国际通用方法，我国药典也采用此法。管碟法是根据抗生素在琼脂平板培养基中的扩散渗透作用，比较标准品和检品两者对试验菌的抑菌圈大小来测定供试品的效价。管碟法的基本原理是在含有高度敏感性试验菌的琼脂平板上放置小钢管（内径6.0±0.l mm，外径8.0±0.l mm，高10±0.lmm），管内放人标准品和检品的溶液，经16~18小时恒温培养，当抗生素在菌层培养基中扩散时，会形成抗生素浓度由高到低的自然梯度，即扩散中心浓度高而边缘浓度低。因此，当抗生素浓度达到或高于MIC（最低抑制浓度）时，试验菌就被抑制而不能繁殖，从而呈现透明的无菌生长的区域，常呈圆形，称为抑菌圈。根据扩散定律的推导，抗生素总量的对数值与抑菌圈直径的平方成线性关系，比较抗生素标准品与检品的抑菌圈大小，可计算出抗生素的效价。

常用的管碟法有：一剂量法、二剂量法、三剂量法。后二法已经列入药典。二剂量法系将抗生素标准品和供试品各稀释成一定浓度比例（2:1或4:1）的两种溶液，在同一平板上比较其抗药活性，再根据抗生素浓度对数和抑菌圈直径成直线关系的原理来计算供试品效价。取含菌层的双层平板培养基，每个平板表面放置4个小钢管，管内分别放入供试品高、低剂量和标准品高、低剂量溶液。先测量出四点的抑菌圈直径，按下列公式计算出检品的效价。

（1）求出W和V： W=（SH+UH）-（SL+UL）(式 2.10-1)V=（UH+UL）-（SH+SL）(式 2.10-2)式中：UH：供试品高剂量之抑菌圈直径； UL：供试品低剂量之抑菌圈直径； SH：标准品高剂量之抑菌圈直径； SL：标准品低剂量之抑菌圈直径；

（2）求出θ： θ=D·antilog（IV/W）(式 2.10-3)式中：θ：供试品和标准品的效价比；

D：标准品高剂量与供试品高剂量之比，一般为1 I：高低剂量之比的对数，即log2或log4。⑶求出

Pr

：

Pr

=

Ar

×

θ

(式 2.10-4)式中：Pr：供试品实际单位数； Ar：供试品标示量或估计单位

④甲醛滴定法测定氨基氮含量：水溶液中的氨基酸为两性离子，因而不能直接用碱滴定氨基酸的羧基。用甲醛处理氨基酸,甲醛与氨基结合,可形成羟甲基衍生物，使NH3+上的H+游离出来，这样就可用碱滴定NH3+放出的H+，从而计算出氨基氮含量。如样品中只含有某一种已知氨基酸，由甲醛滴定的结果即可算出氨基氮的含量。如果样品是多种氨基酸的混合物（如蛋白质水解物），则滴定结果不能作为氨基酸的定量依据。甲醛滴定法常用于测定蛋白质的水解程度，随着水解程度的增加，滴定值增加，当水解完全后，滴定值保持恒定。

甲基红的变色范围是PH4.4~6.2,意思是说: 1.其pH值在4.4~6.2区间时,呈橙色, 2.其pH值≦4.4时,呈红色,因是靠近酸性强的一边时的颜色,故又称之为酸色。

3.其pH值≧6.2时,呈黄色，因是靠近碱性强的一边时的颜色,故又称之为碱色

二、仪器与材料

（一）培养基

高氏一号培养基：

可溶性淀粉 20.0g NaCl 0.5g KNO3 1.0g K2HPO4 0.5g MgSO4.7H2O 0.5g FeSO4.7H2O 0.01g 蒸馏水 1000ml，PH 7.4，发酵瓶培养基：

淀粉3%,葡萄糖2%, 黄豆饼粉2.5%, 蛋白胨0.5% ，酵母粉0.5%, MgSO4 0.1%,(NH4)2SO4 0.3%, KH2PO4, 0.03%，CaCO3 0.4%, PH 6.0。

黄豆饼粉 4g, 淀粉10g, 酵母粉0.25 g , 蛋白胨1.5g，MgSO4 0.025 g, CaCO3 0.4g,(NH4)2SO4 0.3 g，α-淀粉酶（105u/ml）0.01ml.100ml PH7.4-7.6 可溶性淀粉 2.0g，NaCl 0.05g，KNO3 0.1g, K2HPO4 0.05g，MgSO4.7H2O 0.05g，FeSO4.7H2O

0.001g，加蒸馏水至100ml，PH 7.4，牛肉膏蛋白胨

牛肉膏(5.0g），蛋白胨（10.0g），NaCl（5g），蒸馏水（1000mL），pH 7.2~7.4

发酵罐培养基(2L)：

黄豆饼粉 80g 淀粉 200g 酵母粉 5 g 蛋白胨 30g MgSO4 0.5 g CaCO3 8g(NH4)2SO4 6 g Ɑ-淀粉酶（105u/ml）0.2ml（二)流加补料

碳源：葡萄糖（10%）300ml,控制1%；2000*1%=20g,200ml 氮源：硫酸铵（10%）250ml,控制16% 调PH值：0.1MHCl 0.1MNaOH（三)分析指标及方法所用试剂及溶液

测残糖-DNS法

1.3，5二硝基水杨酸试剂（DNS试剂）：将6.3g的3，5二硝基水杨酸和2molNaOH溶液加到500ml含有182g酒石酸钾钠的热水溶液中，再加5g结晶苯酚和5g亚硫酸钠，搅拌溶解，冷却后加蒸馏水定容到1000ml

2.1.0mg/ml葡萄糖溶液：称取1g葡萄糖，加蒸馏水定容到1L。

3.6mol/l氢氧化钠溶液：称取氢氧化钠24g,加蒸馏水定容到100ml。

4.6mol/l的盐酸：取浓盐酸49.68ml,加蒸馏水定容到100ml。

测残氮的方法-甲醛法

1.甲基红：0.1g甲基红，用95%乙醇定容100ml。2.0.3mol/LHCL：取浓盐酸2.48ml,加蒸馏水定容到100ml。3.0.02858mol/L NaOH：称0.11432g,定容100ml。4.1%酚酞指示剂：称取1g酚酞指示剂粉末。溶于100ml 95%乙醇溶液中。

5.95%乙醇：取乙醇96ml,倒入100ml容量瓶中定容值100ml。

6.18%中性甲醛：取48ml 38%的甲醛加入小于100ml容量瓶，往溶液中加两滴酚酞用氢氧化钠滴定刚好变红，定容到100ml。

（四）器材

玻璃试管、试管架、吸管（1ml，2ml，10ml）、吸耳球、离心管、容量瓶、烧杯、三角瓶（250 ml，500ml）、量筒（250ml，500ml，1000ml）、玻璃棒、试纸、塑料漏斗、电炉、接种铲（针）、振荡培养箱、恒温箱、台秤、5L-发酵罐，无菌室、培养皿（直径9 cm）、陶瓦盖、钢管、钢管放置器、恒温培养室、灭菌刻度吸管、玻璃容器、称量管、毛细滴管、天平、直尺或游标卡尺、超净工作台，无菌培养皿，酒精灯，牛津杯，镊子，移液器等等

（五）.生物效价测定所需材料

（1）菌种：大肠杆菌（Escherichia coli），菌液浓度约为

106个/mL。菌株保存的时间过久，影响其对抗生素的敏感度，导致抑菌圈变大、模糊或者出现双圈。如若菌株不纯，也会造成这样的结果。因此，菌液在使用一段时间后，可以重新配制纯化或者减小原来菌液在使用中的稀释倍数。

（2）抗生素标准品和供试品：头孢拉定标准品和供试品。（3）培养基：效价检定用培养基1号。

（4）无菌缓冲液：称取磷酸氢二钾5.59g，磷酸二氢钾0.41g，加水1000mL，即为pH 7.8的磷酸盐缓冲液。制备缓冲液的试剂应为分析纯，配制后的缓冲液应澄清，分装于玻璃容器内，经121℃蒸气灭菌30 min备用。（5）草酸，10 M NaOH

四、实验步骤

⑴筛选高产放线菌

从土壤里筛选出高产放线菌，于斜面培养基中保藏

⑵接种

在超净工作台上，将长好的斜面孢子用无菌接种针挖块约0.5×1cm，接种于灭过菌的高氏一号培养基中。

⑶培养 2 将接种好的种子摇瓶于28℃恒温室摇床上，转速为200r/min，培养48小时左右。

⑷实罐灭菌

1、将冷凝水管路断开，拔下电极，打开罐盖，将发酵培养基装入发酵罐及补料瓶，易产生泡沫的培养基尽量不要超过两升。

2、连接管路：取样管路连接，补料管路连接；空气过滤器用硅胶管与罐盖空气管连接，并用弹簧夹夹紧；排气口与过滤器用硅胶管连接；安装温度电极、pH电极、溶氧电极，pH电极用们帽盖紧电极上端口，溶氧 电极用铝铂纸包裹电极上端口，防止受潮。盖紧其它罐盖接口。

3、提起玻璃罐体及补料瓶放入灭菌锅，盖好牛皮纸，盖好锅盖，确定发酵温度及时间。

4、灭菌结束后，尽快将罐放回原位并尽快通入空气。

⑸发酵操作

1、将灭菌后的罐体放回原位，连接冷凝水管路，通入冷凝水，连接通气管路，调整通气量至3～5L/min。

2、将温度电极、pH电极、溶氧电极与控制器连接。

3、补料管连接：打开补料蠕动泵防护盖，搬开进出口处的白色管夹，将硅胶管嵌入入口处的管夹并夹紧，用手转动泵头，将硅胶管沿凹槽安装直至出口处，开手动开关约十秒后夹紧出口处管夹，关手动开关；将酒精棉球放在罐盖补料口内，将针头插入并穿透密封盖； 打开蠕动泵手动开关，使输液管中充满料液，置于自动状态。

⑹接种

将培养48小时的摇瓶种子接种于发酵罐中，使用接种圈放置酒精棉点燃，进行无菌接种，接入100ml种子。接种后立即进行第一次取样。

⑺发酵生产

⑻发酵过程的测定：

发酵液状态观察：粘度、颜色、气味、菌丝形态

发酵中残糖的测定-DNS法：

1.取1.0mg/ml葡萄糖标准溶液，按下表加入试剂。沸水浴加热5min，冷水冷却定容至25ml摇匀，在520nm按波长测吸光度。

编号

葡萄糖标准溶液/ml

水/ml

溶液糖含量/mg

DNS试剂/ml 0 1 2 0 2 0 0.2 0.4 0.6

1.5 1.5 1.5 1.5 0.2

1.8 0.4

1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 3

0.6 4

0.8 5 1.0

0.8

1.5 1.0

1.5 1.2

1.5 1.5 1.5 6

1.2 7

1.4 8

1.6

0.6

1.4 0.4

1.6

2.取发酵液0.5ml置于50ml容量瓶中，加6mol/l的盐酸溶液2ml，在沸水溶液中加热15min水解，冷水冷却后及时6mol/l氢氧化钠溶液1.8ml，并定容到50ml的总糖水解液。

3.取总糖水解液2ml于25ml比色管中，加入DNS试剂1.5ml沸水浴中加热5min，冷水冷却后定容至25ml摇匀，以空白作对照在520nm波长测吸光度。

氨基酸氮的测定：甲醛法(陈钧鸣和徐玲娣,1991)。取2ml发酵液滤液于三角瓶内,加蒸馏水10ml,甲基红指示剂2滴,用O.3MHCI调节pH至溶液呈红色,再用0.02858MNaOH溶液调pH至溶液呈橙色(中性),加18%中性甲醛溶液4ml,摇匀,静置10min,加l%酚酞指示剂8滴,用0.02858NNaOH标准溶液滴定至微红色为终点。氨基氮的计算公式为:氨基氮(mg/l00ml)=滴定体积*20。

⑼放线菌次级代谢物的初步纯化及牛津杯实验的

1、配制培养基高压灭菌。

2、倒平板。

3、涂布指示菌。

4、以无菌操作在培养基表面直接垂直放上牛津杯，轻轻加压，使其与培养基接触无空隙。

5、收集发酵液，缓缓加入草酸将发酵液酸化至pH 1.4-3.0左右，70 ℃，2 min，以10000 rpm离心20 min。

6、取上清加入水稀释20%左右，在4℃，用10 M NaOH中和至pH6.4-6.8。

7、吸取中和液100 μL 加入牛津杯中，37℃培养16hr，观察结果。

⑽效价测定 1.称量

称量前，将抗生素标准品和供试品从冰箱取出，使与室温平衡，供试品应放于干燥器内至少30 min方可称取。供试品与标准品应用同一天平；吸湿性较强的抗生素在称量前1~2小时更换天平内干燥剂。标准品称量不可少于20 mg，取样后立即将称量瓶或适宜的容器及被称物盖好，以免吸水

称样量的计算W=V*C/P(式 2.10-4)式中：W：需称取标准品或供试品的重量（mg）

V：溶解标准品或供试品制成浓溶液时用容量瓶的体积量（mL）

C：标准品或供试品高剂量的浓度（U/mL，μg/mL）P：标准品的纯度或供试品的估计效价（U/mg，μg/mg）2.稀释

从冰箱中取出的标准品溶液，必须先在室温放置，使其温度达到室温后，方可量取。标准品或供试品溶液的稀释应采用容量瓶，每步稀释，取样量不得少于2 mL，稀释步骤一般不超过3步。每次吸取溶液用胖肚吸管或密刻度玻璃吸管，量取溶液前要用被量液流洗吸管2~3次，吸取样品溶液后，用滤纸将外壁多余液体擦去，从起始刻度开始放溶液。稀释标准品与供试品用的缓冲液应同一批和同瓶，（预计不够时，应事先与另一瓶混匀后再用），以免因pH或浓度不同影响预定结果。稀释时，每次加液至容量瓶近刻度前，稍放置片刻，待瓶壁的液体完全流下，再准确补加至刻度。标准品与供试品高低浓度之比为2:1或4:1，但所选用的浓度必须在剂量反应直线范围内。3.双碟制备

在超净工作台上，用灭菌大口吸管（20 mL），取已融化的培养基20 mL注入双碟内，作为培养基的底层，等凝固后更换干燥的陶瓦盖覆盖，放置20~30 min，备用。取出试验用菌悬液，按已试验适当的菌量（高浓度所致的抑菌圈直径18~22 mm），用灭菌吸管吸取菌悬液加入已融化并保温在水浴中（一般细菌48~50℃，芽孢可至60℃）的培养基内，摇匀作为菌层用。用灭菌大口5mL吸管，吸取菌层培养基5 mL，使均匀摊布在底层培养基上，置水平台上待凝固，用陶瓦盖覆盖，放置20~30 min，备用。4.放置钢管

用钢管放置器，或其他方法将钢管一致、平稳地放入培养基上，钢管放妥后，应使双碟静置5~10 min，使钢管在琼脂内稍下沉稳定后，再开始滴加抗生素溶液。5.滴加抗生素溶液

每批供试品取5~10个双碟，滴加溶液用毛细滴管或定量加样器，在滴加之前须用滴加液洗2~3次。在双碟的4个钢管中以对角线滴加标准品与供试品溶液的高、低二种浓度的溶液，滴加顺序为SH→TH→SL→TL，也可用SL→TL→TH→SH。（S代表标准品，T代表供试品，H代表高浓度，L代表低浓度），滴加溶液至钢管口平满，注意滴加溶液间隔不可过长，因溶液的扩散时间不同影响测定结果。滴加完毕，用陶瓦盖覆盖双碟，平稳置于双碟托盘内，双碟叠放不可超过3个，避免受热不均，影响抑菌圈大小，以水平位置平稳移入35~37℃恒温培养室，培养至所需时间。

6.抑菌圈测量

用直尺或游标卡尺测量抑菌圈的直径，以毫米为单位，误差不超过0.1mm。

五、结果与计算

根据实验测量的抑菌圈大小，计算抗生素供试品的效价单位。

第四篇：抗生素菌渣的处置利用现状要点

抗生素菌渣的处置利用现状

摘要：抗生素发酵废菌渣中，由于有残留的培养基和少量的抗生素及其降解物，对生态环境存在着潜在的危害性，已被国际社会视为抗生素生产的主要公害之一。抗生素菌渣含有一定量的抗生素残留而被国家有关部门列为危险废弃物，不合理的处理方法极易造成环境污染和生态危害，同时也会造成资源浪费。通过对目前抗生素菌渣处理利用技术及各国对此采取的方式的调查，做出了抗生素菌渣处理利用的展望。

关键词：抗生素菌渣；微生物技术；焚烧技术；堆肥技术；饲料化技术；厌氧消化技术；填埋技术

1引言

抗生素生产过程中产生的固体废弃物为菌渣，其主要成分是抗生素产生菌的菌丝体、未利用完的培养基、发酵过程中产生的代谢产物、培养基的降解物以及少量的抗生素等。抗生素发酵废菌渣中，由于有残留的培养基和少量的抗生素及其降解物，对生态环境存在着潜在的危害性，已被国际社会视为抗生素生产的主要公害之一，这也是世界上一些发达国家抗生素原料药生产纷纷下马，而将其转入第三世界国家生产的主要原因。同时由于菌渣有机质含量较高，可引起二次发酵，颜色变黑，产生恶臭味，严重影响环境，因而长期以来，人们一直在积极寻求一种经济、高效且处理量大的治污方法。目前，国内有数家单位开展了抗生素菌渣用作高蛋白饲料及有机肥料的研究，均获得了较为满意的效果。但是，菌渣中残留的少量抗生素及其降解产物会在动物体内富集，进而可影响到人类本身产生耐药性，因而使菌渣用作动物饲料的可能性遭到质疑。2002年2月，农业部、卫生部、国家药品监督管理局第176号公告，把抗生素菌渣列为禁止在饲料和动物饮用水中使用的药物品种目录中。

1.1污染现状

一般发酵液固体含量大约20％，100m3 发酵液大约形成30~40 m3菌渣，由于发酵过程的连续性，每天都有放罐的批次，产生大量的菌渣。据有关资料统计，一个中等规模的抗菌素工厂，年产的菌渣大约6万吨左右，我国年排放量约为100万吨以上。抗生素菌渣含有一定量的抗生素残留而被国家有关部门列为危险废弃物，不合理的处理方法极易造成环境污染和生态危害，同时也会造成资源浪费。其中，抗生素菌渣对环境的污染主要体现在残留抗生素对环境的影响。

1.2抗生素菌渣的来源和组成

抗生素是微生物次级代谢的产物，工业上通过对特定微生物进行调控发酵，使其在后期发酵过程中形成特定的抗生素等代谢物。这些代谢物或是存在于发酵培养的液体或半固体培养基中，或是存在于微生物菌体中。通过对发酵液进行离心或过滤等操作，使固液分离形成滤液和滤饼。滤液中含有抗生素等代谢产物、盐等可溶性成分。滤饼中包含菌体、未被微生物利用的培养基等成分；菌体中含有抗生素等代谢产物。对于产生胞外抗生素的菌体而言，其液固分离后滤饼即为抗生素废渣；而对于产生胞内抗生素的滤饼，经过溶媒浸泡提取后再液固分离的滤饼即为抗生素菌渣。因此，分析抗生素菌渣的主要组成，其包括未被完全提取的微量抗生素及其他代谢产物；未被抗生素产生菌完全利用的各种不溶性成分，如淀粉和黄豆粉等复合碳氮源、不溶性盐等；以及抗生素产生菌菌体。

1.3抗生素菌渣特点

抗生素菌渣的含水率在79% ～ 92%，抗生素菌渣干基中的粗蛋白含量为30% ～ 40%、粗脂肪含量为10% ～ 20%，还有部分代谢中间产物、有机溶媒、钙、镁、微量元素和少量残留的抗生素，例如青霉素菌渣中含0.2% ～ 0.4% 的青霉素，土霉素菌渣中含0.25% ～ 0.60% 的土霉素;四环素菌渣中含0.3% ～0.5% 的四环素;洁霉素菌渣中含0.3% ～ 0.4% 的洁霉素。

2目前抗生素菌渣的利用现状

从 50 年代以来，抗生素菌渣便被用来作为饲料添加剂制成高蛋白饲料，我国也从 1980 年开始致力于这方面的研究[1]。研究发现，将抗生素菌丝加入饲料具有正反两方面的作用，一方面，如此促进家禽牲畜生长，提高生产率，且由于其残留的药物成分能对某些疾病起预防作用，适量的添加，可降低饲料使用的成本以及畜禽的患病死亡率。但另一方面，菌丝残渣中残留的少量抗生素及抗生素菌体的降解物会在动物体内富集，人类食用后便最终会在人体内富集，从而使人体产生抗药性，发病期间，必须大剂量使用才能缓解病情，严重危害人体健康。同时，菌丝残渣的干燥大都是通过在太阳下暴晒，也严重污染周围环境。因此，不少学者对用菌丝体作为饲料添加剂持有疑义。2002 年，农业部、卫生部、国家药品监督管理局发出公告《禁止在饲料和动物饮用水中使用的药物品种目录》，将抗生素菌渣列入其中。根据 2012 年 3 月环保部公布的《制药工业污染防治技术政策》要求，大量菌丝废渣将被列为危险废物，必须焚烧或者安全填埋，但有企业表示，若达到这项要求，对于企业无论在技术上还是经济成本上都有一定的难度，在现有的条件下恐怕是处理成本要超过生产成本[2]。

目前，国内很多专家对菌丝残渣的资源化做了很多尝试，大部分都集中在如何从废菌丝中提取有用物质，如北京化工大学谭天伟[3]教授将青霉素发酵菌丝体破碎、皂化、萃取，然后将萃取液浓缩、结晶得到麦角固醇的研究。汪青[4]研究从头孢噻肟钠、头孢三嗪生产废渣中回收 2-硫醇基苯并噻唑合成二硫化二苯并噻唑，二硫化二苯并噻唑的收率达 23.8%，产品质量达到HGB 2-158-61 标准，但从菌丝残渣中提取部分有用物质后的废渣也同样面临处理难的困境。同济大学生命科学院的成建华[5]研究抗生素菌渣的发酵降解工艺，经过微生物发酵降解，菌渣中的大分子有机物均降解为小分子营养物，提高了肥料的生物利用度，使干菌渣成为高品质的生物有机肥。

不少制药厂采用焚烧法处理抗生素菌渣，这种方法能够大批量的处理菌渣，能将菌渣的体积降低 95%，且消除菌渣中的药物残留。但这种方法存在不少的缺点，如处理含水量如此大的菌渣具有一定的难度，还需外加燃料，另外焚烧法容易产生二次污染，这是因为抗生素菌渣中含有蛋白质等物质，在焚烧的过程中会产生含有氯的烟气、SO2、甚至是二恶英(Dioxins)，有刺鼻的异味。

我国的制药工业发展迅速，每年产生几百万吨的抗生素菌体废渣，而目前又没有一个安全有效的处理方式，因此寻找一个高效、环保、处理量大的处理方法迫在眉睫。

2.1微生物技术法

所谓微生物技术法，即是从特定环境中筛选出或是通过分子手段改造出能够降解特定抗生素的微生物的方法。从细菌耐药性的机制中我们得知，细菌产生耐药性的原因一部分是由于细菌产生了能够降解或修饰特定抗生素的酶，从而使得相应抗生素失活。例如，水解β-内酰胺键的β-内酰胺酶，钝化氨基糖苷类抗生素的酰基转移酶、腺苷转移酶和磷酸转移酶，水解大环内脂类抗生素酯键的酯酶等。马玉龙、张作义[6]等从长期堆放泰乐菌素药渣附近土壤中筛选到可降解药渣中残留泰乐菌素的菌株，经过16S rRNA鉴定为无丙二酸柠檬酸杆菌(Citrobacter amalonaticus)。他们通过筛选得到的株组成具有良好降解效果的复合菌株，通过实验发现，在30~35℃，pH为7，转速为120r/m的条件下，发酵120h后微生物法未检出残留泰乐菌素的存在。同时，马玉龙等利用经上述法处理后的泰乐菌素菌渣生产复合酶制剂。结果表明，在含水量为50%~60%、干物质中麸皮含量不低于40%的泰乐菌素菌渣培养基中，接入5%~10%黑曲霉，在温度30℃、湿度60%~65%、培养基厚度10~14cm条件下，好氧发酵60~72h，可得到富含纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、果胶酶和酸性蛋白酶的复合酶制剂。通过对肉鸡饲喂实验表明，经过特定微生物降解法和黑曲霉好氧发酵法相结合处理泰乐菌素菌渣得到的复合酶制剂，饲喂肉鸡效果要优于对照组，其中添加复合酶制剂的饲料中干物质、粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维和粗灰分的表现消化率显著提(P<0.05)，粪中大肠杆菌数和空肠内容物黏度显著降低(P<0.05)，同时，在肉鸡腹肌、肝脏、肾脏中均未检测出残留的泰乐菌素。

2.2焚烧技术

焚烧技术是一种高温热处理技术，废物在800 ～1 200 ℃的焚烧炉内进行氧化燃烧，被氧化或热解为小分子有机物或CO2，是一种可同时实现废物无害化、减量化和资源化的处理处置技术[7]。美国、欧盟等国家对于制药行业产生的固体废物多采用焚烧方法进行处置。我国华药集团、石药集团等大型制药企业也建设了抗生素菌渣焚烧处理装置。焚烧能在短时间大规模减少抗生素菌渣的总量，菌渣的体积可降至原来体积的5% 以下，同时消除其中许多有害物质，并回收热量。该方法的缺点是抗生素菌渣的含水率高达70% ～ 80%，热值较低，在焚烧过程中需要外加燃料，导致运行能耗和成本较高，如焚烧1 t 菌渣大约需2 000 元。同时，抗生素菌渣焚烧处理必须严格执行GB 18484—2001《危险废物焚烧污染控制标准》，如果焚烧不当，易导致残留抗生素、二恶英等有毒物质的多介质传播，造成二次污染。由于危险废物专用焚烧炉处理能力一般都较小，难以与抗生素菌渣的处理量相匹配。加上该方法处理成本高、尾气治理难度大等原因，目前我国采用焚烧技术处置抗生素菌渣的实例还较少。欧盟针对危险废物焚烧和高温窑炉共处置技术颁布了2000 /76 /EC《关于废物焚烧的指令》，美国2005 年9 月发布了工业锅炉、工业加热炉、盐酸生产炉处置危险废物过程中有害大气污染物的国家排放标准。而目前我国关于危险废物共处置技术的管理体系尚属空白，没有与之相关的法律、法规、标准和规范。可见，抗生素菌渣焚烧和高温窑炉的共处置技术将会是我国今后的发展方向之一。

2.3堆肥技术

堆肥化(Composting)技术通常是指好氧堆肥化技术，其原理是通过微生物(细菌、真菌和放线菌)在高温(50~65 ℃)下发酵，使有机物矿质化、腐殖化和无害化而变成腐熟肥料。通过对有机物的堆肥化处理，不仅可以将有机物转化成农作物生长必须的有效态氮、磷、钾化合物，同时又合成新的高分子有机质——腐殖质，它是构成土壤肥力的重要活性物质。堆肥化是有机固体废弃物处理和资源化利用的一种有效手段。现阶段关于传统的有机质，如畜禽粪便、城市生活垃圾、污水处理厂污泥的堆肥化处理报道比较多。但像抗生素菌渣这一类含有抗生素等危险物的有机质，采用堆肥化处理的研究很少。张红娟[8]等尝试将林可霉素菌渣和牛粪联合堆肥研究。结果表明，处理初始林可霉素含量分别为1.35、1.89、3.52mg/g的菌渣，经过41d的堆制，仅菌渣添加比例最大的一组检测到0.0097mg/g(干重)的林可霉素的残留。同时，张红娟还通过种子发芽指数、芽长抑制率和根长抑制率等参数来评判经过堆肥处理的林可霉素菌渣用于肥料的可行性。堆肥结束时，各处理的种子发芽指数在70%~90%，芽长抑制率在-40%~-20%，根长抑制率在10%~30%，表明堆肥已基本无植物毒性。

2.4饲料化技术

抗生素菌渣中优质蛋白质量分数为30% ～40%，10 多种人体常见的氨基酸以及丰富的微量元素[9,10]，国内常见的做法是将抗生素菌渣进行无害化处理后生产蛋白饲料，喂养畜禽后长势良好[9,10]。但利用抗生素菌渣生产的饲料及添加剂容易造成抗生素在肉、蛋、奶等畜禽产品中残留，诱发人畜共患病等隐患，美国农场出现的超级细菌就是很好的例证。该领域的研究重点是是关注抗生素残留化学效价的消除情况，而对于其残留效价和代谢产物的生物毒性及潜在的环境风险却没得有效评估。

为此，2002 年农业部、卫生部、国家药品监督管理局等部门联合发布了农业部公告第176 号《禁止在饲料和动物饮用水中使用的药物品种目录》，认为“抗生素菌渣是抗生素类产品生产过程中产生的工业三废，因含有微量抗生素成分，在用作饲料饲养过程中使用后对动物有一定的促生长作用。但对于养殖业的危害很大，一是容易引起抗药性，二是由于未做安全性实验，存在各种安全隐患”，因此将抗生素菌渣列入上述目录中，禁止未进行处理的抗生素菌渣直接制作饲料或饲料添加剂。同年最高人民法院、最高人民检察院发布了法释［2002］26 号《关于办理非法生产、销售、使用禁止在饲料和动物饮用水中使用药品等刑事案件具体应用法律若干问题的解释》，进一步强化了对抗生素菌渣流向饲料市场的管理。2008 年修订的《国家危险废物名录》又明确将抗生素菌渣定为危险废物。因此，抗生素菌渣做饲料的利用方式在我国被彻底禁止。

2.5厌氧消化技术

厌氧消化是指在没有游离氧的条件下，以厌氧微生物为主对有机物进行降解、稳定的一种无害化处理方式。在厌氧消化过程中，复杂有机化合物降解转化成简单、稳定的物质，同时释放能量，其中，大部分能量以甲烷的形式出现。国内最早有关抗生素菌渣厌氧处理的研究报道出现在1990年。孙效新等对青霉素、链霉素、土霉素、洁霉素和麦迪霉素等菌渣液利用厌氧生物法处理进行了可行性研究。结果表明，青霉素、链霉素、麦迪霉素的菌渣液无论是单独处理还是混合处理都能取得较好效果，COD去除率都在70%以上，产生的沼气中甲烷含量在58%~65%，但利用厌氧生物法处理土霉素菌渣液的效果很差。孙效新等在得出上述结果后并没有给出合理的解释，而何品晶[11]等在利用林可霉素菌渣产沼气的过程中，考虑到厌氧消化易受到有机酸和胺累积的影响，同时含固率和微生物接种比也是影响启动时间和基质产甲烷能力的直接因素，从而研究了一系列的影响厌氧消化的因素，包括含固率、接种比、氨氮和林可霉素等因素。研究结果表明，含固率越低，接种比越高，越有利于甲烷的产生，其中含固率为3%、接种比为3时的工况中，菌渣的挥发性固体(VS)累积产甲烷最高，达到106mL/g。实验中观察到，当氨氮(TAN)浓度高于1000mg/L、挥发性脂肪酸(VFAs)浓度高于2000mg/L时，体系产甲烷能力开始受到抑制，并随着浓度的累积，抑制不断增强。同时，在研究林可霉素单独抑制效应过程中发现，林可霉素浓度在10~30mg/L的范围内，对厌氧消化的抑制程度从16%升至51%，林可霉素的半抑制浓度(EC50)为35mg/L。但是，在整个实验过程中，林可霉素非常稳定，几乎没有得到降解。

现阶段，除了上述利用厌氧消化法处理抗生素菌渣外，很少有相关报道出现，但有关抗生素废水利用厌氧消化技术处理的研究较多。这部分报道中，主要关注总COD和残留抗生素的降解，同时研究抗生素对于厌氧发酵的抑制作用的原理。这些研究也为抗生素菌渣的厌氧发酵处理提供了借鉴意义。

2.6填埋技术

我国已将抗生素菌渣列为危险废物，采用填埋技术进行处置时，必须将抗生素菌渣送入危险废物安全填埋场进行安全填埋。在抗生素菌渣的贮存、运输和安全填埋过程中必须严格执行GB18597—2001《危险废物贮存污染控制标准》和GB18598—2001《危险废物填埋污染控制标准》。安全填埋是将危险废物放置或贮存在土壤中的一种处置方式，其目的是埋藏或改变危险废物的特性，适用于处置不能回收利用有用组分或能量的危险废物。由于抗生素菌渣含水率高、有机质含量高，直接进行安全填埋，存在占地面积大、处置成本高和二次污染问题，而且造成资源浪费。因此，在其填埋之前，应采用物化和生物处理方法尽可能地利用其中的有价值物质和能量。虽然安全填埋技术可有效解决抗生素菌渣带来的生物安全性问题，但受占用大量土地和无限期维护的限制，目前很少有企业采用该技术处置抗生素菌渣。

2.7国内外目前使用的处置技术

在美国，目前已对抗生素菌渣的处置方法进行了研究，例如当菌丝体中混入1%的石灰石时，可用于土壤改良。当然，也可以作为动物饲料添加剂，但由于干燥方式及热稳定运行问题，抗生素残留会很难去除，虽然通过蒸汽喷射方式可以解决上述问题，但这过程中添加的水分最终也要去除，在一定程度上增加了生产成本。

在欧盟，鉴于抗生素所具有的特性，认为对于抗生素菌渣的危险特性判定是有毒有害特性分析，并未划入危险废物的范畴。在英国抗生素菌渣经无害化处理后被用于动物饲料或添加剂。

在印度，灭活的菌丝体被认为是可完全生物降解的并作为制肥原料进行堆肥。通过添加不同的添加剂和其他组分制造的肥料具有丰富的营养、可以调节土壤结构和作为农家肥的作用。

而在我国，对16家抗生素企业的三十二种抗生素菌渣调研结果显示[12]，目前最常用的抗生素菌渣处置技术如下：

1、资源化综合利用方式：菌渣干燥后做有机肥、菌渣抗生素灭活堆肥、烘干灭活后作为培养基原料回用、将菌渣掺拌后做成水煤浆；

2、焚烧处理：晾晒后环能热电焚烧、脱水后均匀掺拌焚烧、干燥处理后直接进行焚烧；

3、填埋处理：直接外运，由环卫处进行填埋。大约53%的企业采用有机肥方式处置菌渣，焚烧也占到了19%左右，其他方式较少不成规模。

3展望

采用危险废物焚烧炉焚烧处置抗生素菌渣运行成本太高，其今后的发展方向是抗生素菌渣焚烧和高温窑炉的共处置技术;抗生素菌渣生产饲料目前已被国家禁止，但如果抗生素菌渣经过处理能通过生物安全性评价，则可彻底解决抗生素菌渣处理处置的难题;危险废物填埋技术不适于处置产生量大、含水率和有机质含量高的抗生素菌渣;利用抗生素菌渣制备培养基、吸附剂以及提取有用成分等综合利用技术，由于有用成分的回收利用率低，大量剩余菌渣仍需要进一步处置。相对而言，抗生素菌渣的肥料化技术和能源化技术(厌氧消化和热解气化技术)是解决大宗抗生素菌渣处置问题的最有效途径，但其处理处置过程和再生产品的抗生素残留带来的生物安全性问题也需要进一步评估。因此，针对抗生素菌渣的特点，有必要开发一套系统、公正、科学的生物安全性评估方法和评估标准，评估筛选出合理、可行、安全的抗生素菌渣处理处置技术，为实现抗生素菌渣的无害化、减量化、资源化提供技术保障，这对于促进制药行业的可持续发展具有重要意义[13]。

参考文献

[1]李月海，刘冬玲，谢幼梅.抗生素菌渣的综合利用[J].山东畜牧兽医，2000，06：28-31+39.[2]胡芳.制药业废渣处理亟待突出困境[N].中国医药报，2012-08-13005.[3]张照明,谭天伟.麦角固醇的市场前景[J].精细与专用化学品，2002(22)：9-10.[4]汪青.头孢类抗生素生产过程中的废渣处理[J].江苏环境科技，2007，20(4)：31-33.[5]成建华，张文莉.抗生素菌渣处理工艺设计[J].医药工程设计，2003，24(2)：31-34.[6]马玉龙, 张作义, 刘宁普, 等.废弃药渣中残留泰乐菌素降解茵的筛选[J].环境科学研究, 2010, 23(8): 1076-1080.刘力嘉, 谢丽, 张作义,等.泰乐菌素高效降解茵的筛选及降解特性研究[J].农业环境科学学报, 2011, 30(5): 1027-1030.[7]Tchobanoglous G，Kreith F． 固体废物管理手册［M］． 北京: 化学工业出版社，2006: 332-447．

[8]张红娟, 郭夏丽, 王岩.林可霉素菌渣与牛粪联合堆肥实究进展[J].药学学报, 2006, 41(8): 694-701.[9]张明峰． 抗生素渣的营养价值及饲用效果［J］． 饲料博览，2000，13(3): 40-41．

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[11]徐颂, 吴铎, 吕凡, 等.含固率和接种比对林可霉素菌渣厌氧消化的影响[J].中国环境科学, 2010, 30(3): 362-368.何品晶, 管冬兴, 吴铎, 等.氨氮和林可霉素对有机物厌氧消化的抑制效应[J].化工学报, 2011, 62(5): 1389-1394.[12]抗生素菌渣处置技术及其残留离抗生素去除的预测仿真 牟晋铭 2013.7 [13]抗生素菌渣处置技术进展 李再兴、田宝阔等；环境工程 2014.4第30卷第2期

环境科学与工程学院

《个性化教育》工作报告

课题名称： 抗生素菌渣处置利用现状 专业班级： 环境工程111班 学生姓名： 韩昆 学号 11040109 指导教师： 刘仁平成 绩：

第五篇：抗生素生产常识1-5

抗生素生产知识

1、生物发酵的概念及发展史。

答：1857年巴斯德提出著名发酵理论：“一切发酵过程都是微生物作用的结果。”。1929年Flemming爵士发现了青霉素，增加一大类新产品－抗生素。

20世纪40年代，以获取细菌的次生代谢产物-抗生素为主要特征的抗生素工业成为微生物发酵工业技术的支柱产业。

20世纪50年代，氨基酸发酵工业又成为微生物技术产业的又一个成员，实现了对微生物的代谢进行人工调节，这又使微生物技术进了一步。

20世纪60年代，微生物技术产业又增加了酶制剂工业这一成员。

20世纪70年代，为了解决由于人迅速增长而带来的粮食短缺问题，进行了非碳水化合物代替碳水化合物的发酵，如利用石油化工原料进行发酵生产，培养单细胞蛋白，进行污水处理，能源开发等。

80年代以来，随着重组DNA技术的发展，可以按人类社会的需要，定向培养出有用的菌株，这为微生物发酵技术引入了遗传工程的技术，使微生物技术进入了一个新的阶段。

目前，人们把利用微生物在有氧或无氧状态下通过生命活动来制备微生物菌体或其它代谢产物的过程统称为发酵。

1、发酵产品的生产特点是什么？

答：发酵和其他化学工业的最大区别在于它是生物体所进行的化学反应。其主要特点如下： 1，发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应，反应安全，要求条件也比较简单。

2，发酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他农副产品为主，只要加入少量的有机和无机氮源就可进行反应。微生物因不同的类别可以有选择地去利用它所需要的营养。基于这—特性，可以利用废水和废物等作为发酵的原料进行生物资源的改造和更新。

3，发酵过程是通过生物体的自动调节方式来完成的，反应的专一性强，因而可以得到较为单—的代谢产物。

4，由于生物体本身所具有的反应机制，能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位地氧化、还原等化学转化反应，也可以产生比较复杂的高分子化合物。

5，发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。除了必须对设备进行严格消毒处理和空气过滤外，反应必须在无菌条件下进行。如果污染了杂菌，生产上就要遭到巨大的经济损失，要是感染了噬菌体，对发酵就会造成更大的危害。因而维持无菌条件是发酵成败的关键。

6，微生物菌种是进行发酵的根本因素，通过变异和菌种筛选，可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分利用，也可以因此获得按常规方法难以生产的产品。

7，工业发酵与其他工业相比，投资少，见效快，开可以取得显著的经济效益。

基于以上特点，工业发酵日益引起人们重视。和传统的发酵工艺相比，现代发酵工程除了上述的发酵特征之外更有其优越性。除了使用微生物外，还可以用动植物细胞和酶，也可以用人工构建的“工程菌’来进行反应；反应设备也不只是常规的发酵罐，而是以各种各样的生物反应器而代之，自动化连续化程度高，使发酵水平在原有基础上有所提高和和创新。

2、从微生物分类学的角度，把菌种分为几大类？

答：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；放线菌如链霉素、庆大霉素等。

3、作为工业微生物发酵使用的菌种，通常有什么特点？

答：(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，移种至发酵罐后能迅速生长，迟缓期短。（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。（6）无杂菌污染。

4、是种子扩大培养？

答：指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。