利用微生物发酵罐生产双歧杆菌工艺技术

标签：双歧杆菌  发酵罐 微生物  微生物发酵罐

双歧杆菌是一种益生菌，可有效增加肠道内有益菌群，对于维持肠道的微生态平衡有着十分重要的作用，市场上的双歧杆菌主要是利用微生物发酵罐经过菌液培养、比例调配、接种发酵，冻干等生产工艺所制成的片剂、干粉或胶囊制剂。

一、双歧杆菌的作用

双歧杆菌对于人体健康起着重要的作用，据统计婴儿哺乳期肠道内的双歧杆菌数量可以达到菌群数量的90%左右，而随着年龄的增长该菌群数量开始逐渐减少，65岁以上的老人，双歧杆菌数量甚至降低至7%左右。另外，双歧杆菌还具有减低内毒素，护肝、抗肿瘤、增强免疫力、清除自由基、抗衰老等作用。

二、双歧杆菌的生物特性

双歧杆菌属于G+杆菌,厌氧型细菌属，显微镜下形态观察多数形状呈勺型，对氧气较为敏感，生长的适宜环境为：温度37～42℃，pH 为 6.5～7.0过高或过低的PH环境内都容易失去活性。

三、双歧杆菌的生产工艺技术

由于双歧杆菌对生长环境要求比较苛刻，菌株难以培养，批量生产难度较大，所以目前一般采用的是微生物发酵罐流加培养的方式进行制药生产。

1. 培养基准备

A.适合双歧杆菌生长的培养基对碳源的要求：培养双歧杆菌的培养基碳源成分主要以较易分解的单糖和低聚糖为主，工业生产中碳源可用玉米糖浆、果葡糖浆代替。

B.适合双歧杆菌生长的培养基对氮源的要求：氮源成分主要以胰蛋白胨、植物蛋白胨、酵母浸膏、牛肉浸膏为主较易。有相关实验证明，在酵母浸膏蛋白胨中添加一定量的豆籽粕（6%左右），可以促进其体外生长。

C.培养基中生长因子的添加： 在培养基中适量添加乳清蛋白粉、番茄汁、胡萝卜汁、黄芪浸汁等双歧因子可以菌株增殖速度，从而提高菌落生长态势。还有一些乳酸菌素、无机盐、短链脂肪酸等物质也能促进双歧杆菌的生长。

2.培养条件

 在使用微生物发酵罐进行双歧杆菌批量生产的时候，发酵罐内的PH值、 温度、气体浓度、接种量以及培养方式等都会对其产量和品质产生影响。

PH值：一般情况下双歧杆菌适宜的pH环境 为 6.5～7.0之间，由于培养基在分解过程中容易产生乳酸等成分，从而造成PH值下降，所以在配置培养基时会维持在PH的较高参数值

再根据根据实际pH下降量进行PH调节。 在长期大批量生产中，也可通过驯化菌株的耐酸耐氧性来抵御弱酸及富氧环境。

温度和氧气：细菌生长的温度、溶氧量、PH值都可以通过微生物发酵罐进行实时控制，由于双歧杆菌属于厌氧菌，对氧气较为敏感，所以在培养过程中需要严格控制发酵罐内的氧气含量。这要求发酵罐需要具有较高的自动化参数控制和准确度。

3.培养方式

目前双歧杆菌扩大生产的主要方式是分批培养和连续培养两种。采用高密度补料流加培养的方式可以使菌群数量维持在相对稳定的状态。生产过程中通过补加PH缓冲液和培养基的方式进行PH调节，此种培养方法可以使OD值达到1.17左右，活菌数量达2.87 ×1010cfu/mL。

通过生产实践对比来看，使用厌氧微生物发酵罐进行连续培养的工艺，培养的双歧杆菌单位容积产量可高达5.22×108cfu/mL，所以采用续培养的工艺可以在短周期内获取较高的制品产量。

    随着微生态制药业的不断发展，介于国外微生物发酵罐采购成本高昂，售后服务不便，型号固定、货期长等因素，我国自主研发设备生产的微生物发酵罐 目前已广泛应用于菌种筛选、菌种生产、种子制备等环节，一些国内发酵罐专业生产商甚至可根据客户要求的尺寸进行定制化操作 ,比如上海楚怡生物。

以USB一次性生物反应器为例，可提供高达 2,000L Vw 的生物反应器容积、高达 1,000L Vw 的发酵罐容积，并且符合 cGMP 、GMP质量验证要求，成为新药研发企业和抗体药物生产等制药工程工艺中的重要工具，满足不同级别细胞培养工艺放大需求。

为了进一步确保稳健的供应链，楚怡拥有多条生产线，以供产品设备生产，提供较短的交货期和供应冗余。生物反应器、发酵罐罐体容器、管道系统均采用经过行业验证的产品接触不锈钢材料制成，同时为用户提供专车运输、设备安装、生产操作指导、工艺技术辅助，配件供应等售后服务。

       除生产固定型号规格外，还可以根据客户要求定制不同级别、规格的发酵罐主要用于微生物培养、种子制备、浮细胞培养、贴壁细胞培养、微载体培养等，实现了厂商直供，一罐多用，满足不同的用户需求。苏州阿尔法生物还同时提供免费的安装服务、免费技术支持、免费操作指导等服务。