中药发酵中兽药液发酵炮制方式

一、液态发酵概论

液态发酵是现代工业化生产中常用的发酵方式，是指将营养物质溶于液体中，灭菌后进行培养的发酵方式。在发酵过程中，除确保所有的培养基和培养设备都经过灭菌，通入的空气或中途补料均无菌，转移种子也采用无菌接种技术外，对发酵罐内部的代谢变化还需进行控制。如菌丝形态、菌浓度、糖含量、氮含量、pH、溶氧浓度和产物浓度等变化比较复杂，特别是次级代谢产物发酵，其影响因素更为复杂。

根据培养基的深浅，液态发酵可分为表面培养法和液态深层发酵。表面培养法是在浅盘中装一薄层培养液，接种后进行表面培养，微生物在液体表面形成一层薄膜，其所需氧来自于空气。在通气设备缺乏时，对一些繁殖快的好氧微生物可用此法。在早期青霉素发酵和柠檬酸发酵过程中，均使用浅盘培养。但因存在劳动强度大、生产效率低、产品易污染等缺点，难以推广放大。液态深层发酵是指在液体培养基内部进行的微生物培养过程，采用通气搅拌技术，在发酵过程中不断向发酵液中通入无菌空气，以满足微生物的氧需求。由于其发酵周期短，产量高，成为现代发酵工业使用的主要发酵形式。

二、液态发酵的方式

发酵按其操作方式，可分为分批发酵、补料分批发酵、连续发酵和半连续发酵等几种。

1.分批发酵

分批发酵是指向发酵罐或一个密闭培养系统内通入有限数量的营养物质后，接入少量微生物菌种进行发酵，在发酵过程中除通入空气外，不再补加任何营养物质。

分批发酵是目前微生物培养最基本的方式，属于非稳态的培养方法。在整个发酵过程中，底物、微生物、产物均处于不断变化的状态。分批发酵过程微生物的生长可分为停滞期（适应的优点期）、指数生长期、稳定期、衰亡期等几个阶段。

分批发酵的优点是操作简单、周期短、染菌机会少、发酵过程易于控制，缺点是为了提高生产效率，一次性投入的基础浓度过高，不适于次级代谢产物的生产。

2.补料分批发酵

补料分批发酵又称流加发酵，是在分批发酵过程中，间歇或连续地补加新鲜培养基的发酵方法。

补料分批发酵不需要严格的无菌条件，不会产生微生物菌种的老化和变异，最终产物浓度较高，有利于产物的分离。与分批发酵相比，补料分批发酵可避免出现培养过程中的底物抑制、产物抑制和葡萄糖分解阻遏效应，避免积累过多的有害代谢物。因此，补料分批发酵是目前工业生产中普遍使用的一种发酵方法。

3.连续发酵

在发酵过程中，当微生物菌体达到某一特定状态（如菌体浓度、比生长速恒定）的发酵方式称为连续发酵。连续发酵过程中，微生物细胞的生长速度和代谢活性处于恒定状态，可达到稳定高速培养微生物或产生大量代谢产物的目的。

连续发酵的优点：为微生物提供了恒定的生长环境、提高了生产效率、产物质量比较稳定、便于实现自动化，缺点是菌种容易发生变异、发酵过程易染菌、发酵罐内的混合效果将影响营养的利用。

从理论上讲，这种方式是最高效率的微生物培养方式，但其对设备及控制的要求较高。目前，能够实现工业化连续发酵的较少，主要有啤酒发酵和乙醇发酵。

4.半连续发酵在补料分批发酵的基础上，间歇放掉部分发酵液的培养方式称为半连续发酵。其优点是可消除补料分批发酵有害代谢产物的积累及产物的合成，缺点是损失了未利用的养分及生长旺盛的菌体，使发酵液稀释，后处理时体积更大。

本文转自“乔老师谈发酵中兽药”

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