青霉素菌渣堆肥工藝及青霉素抗性基因的分布影響研究

陳正平

摘 要：青霉素菌渣是青霉素發酵工藝中產生的殘余固體廢棄物，其產生量大、易產生二次污染，利用過程中會造成環境風險，在一定程度上限制了制藥企業的發展。對目前國內外青霉素菌渣的資源化和處置技術進行了綜述與討論，青霉素菌渣的青霉素殘留效價脫毒是目前亟待解決的問題;此外對青霉素菌渣的綜合利用過程中重點解決的問題進行了預測及展望。

關鍵詞：青霉素菌渣;殘留檢測;脫毒;資源化

抗生素菌渣是發酵類抗生素生產過程中的固體廢棄物，它的蛋白質含量高，是一種潛在的可回用資源，但其中的抗生素殘留也會對環境造成威脅。在過去抗生素菌渣通常被制作成蛋白質飼料，但隨著這種方法被國家禁止，抗生素菌渣的處理處置成為制約制藥企業發展的一大問題。

為此，本研究擬采用好氧堆肥法為主要工藝，以青霉素菌渣、市政脫水污泥、木屑和稻桿等為原料，全面探討堆肥法處理抗生素菌渣的可行性，考察堆肥過程中主要理化參數的變化及青霉素降解情況，評價青霉素堆肥產品的肥效與安全性。實驗采用水浴式小型堆肥裝置為反應器，同時采用兩個鐵皮制堆肥箱進行對照組實驗。本研究主要包括青霉素水解特性實驗、投加青霉素的污泥好氧堆肥研究、青霉素菌渣與污泥混合堆肥試驗以及菌渣堆肥過程中的氮素變化幾部分研究內容。

1 用于治療其它適應證的在研干細胞

療法產品間質干細胞的細胞保護和免疫抑制性質使得它們有望用于治療類風濕性關節炎和節段性回腸炎（即克羅恩病）等自身免疫疾病。為此，在這一亞領域處于開發領先地位的Osiris治療學產品公司的ProchymalJ～在進行一系列臨床試驗，以致力證實其對自身免疫疾病治療的有效性。

Alliancells生物科學和AlloCure兩公司也在開發此類干細胞療法產品。糖尿病是干細胞療法的重要目標適應證之一。不過，在這一亞領域仍有一些相關問題亟待解決，包括能否避免移植后的排異反應、移植后有否長期的治療應答和可否獲得充足的供體等。

Cellonis生物技術、Ixion生物技術和ViaCyte三公司都在開發此類干細胞療法產品。干細胞療法研究與開發的另一個主要應用目標是治療中樞神經系統疾病。

目前，BrainStorm治療學產品和NeuroGeneration兩公司正在積極開發用于治療帕金森病的干細胞療法產品;Neuralstem公司則在研究來自胎兒組織的人神經細胞產品，后者被認為可能具有神經保護作用。StemCells公司還在開發用于治療阿爾茨海默病和年齡相關黃斑變性的干細胞療法產品。

2 多向多能干細胞產品的研究與開發

胚胎干細胞研究已受到廣泛重視，University College London和Pfizer兩公司以及Advanced細胞技術公司目前都在探索胚胎干細胞產品用于治療視網膜疾病的可能性，主要目標適應證是年齡相關黃斑變性，后者可經植入分化的胚胎干細胞予于逆轉。Stemedica細胞技術公司也在使用一種“耐缺血”的視網膜色素上皮細胞產品進行著用于治療年齡相關黃斑變性的早期試驗。不過，胚胎干細胞療法產品離獲準上市時間相對較遠，而誘導性多向多能干細胞因還存在相對基因組不穩性等問題，距臨床應用時間更遠。

3 青霉素茵渣基本營養物質含量的測定

青霉素菌渣中游離氨基酸含量指標含量/rag·g粗蛋白568.767±4.92粗脂肪82.919±0.22總糖320.51±7.93還原性糖113.57±2.79由表2可知，青霉素菌渣富含多種基本營養物質，總體而言，各營養物質含量均較高，有較大的利用潛質。其中蛋白質含量最高，大約為568.767mg/g，來源于菌渣中大量的菌體蛋白和剩余培養基中的蛋白質;相對而言，粗脂肪，總糖，還原性糖含量較低，這與青霉素菌渣的發酵基質有著必然的關系。根據上述高含量的營養物質，為菌渣的資源化提供了幾個可以參考的途徑：制備飼料酵母;制取高品質蛋白產品;重用為酵母膏，再次成為微生物培養的氮源。

4 結論

①根據非金屬及金屬元素分析結果得出olol2U23Ut/min菌渣中C元素含量較高，Pb、cr、Hg、cd4種重青霉素菌渣中游離氨基酸色譜圖金屬污染物含量均低于國家相關標準，含量較蛋白質是生命的物質基礎而動物對蛋白質的低，可為青霉素菌渣廢物利用為飼料的安全評價需求本質上是對氨基酸的需求。飼料中氨基酸的提供一定的理論數據。種類和含量是衡量其質量高低的一項重要指標。

②根據基本營養物質分析結果得出菌渣且相對于大分子的蛋白，小分子的多肽類及氨基中蛋白質含量較高，大約為568.767mg/g，具有酸更具有適口性。較高的營養利用價值，這也是青霉素菌渣實現廢，青霉素菌渣中共含有l8種氨基物再利用的一個重要經濟價值指標。相對而言，酸，其中亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、粗脂肪及糖類物質含量較少，這與青霉素菌渣本苯丙氨酸、蘇氨酸、纈氨酸為動物生長所需的身的基質特點有關，含有大量菌絲體。

③7種必需氨基酸”，青霉素菌渣中氨基酸含量豐富，尤其菌渣中必需氨基酸含量均較高，能夠滿足其廢物是7種必需氨基酸含量較高，為有機生命體生長資源化利用為飼料后動物體的營養需求。

參考文獻：

[1]楊蓮.青霉素菌渣混合堆肥過程生物特性分析[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2014