生物制药论文开题报告
下面是我整理的生物制药论文开题报告范文，希望对大家有所帮助。
一、研究背景
20世纪初才在我国大量栽培。洋葱中含有丰富的黄酮类化合物，而黄酮类化合物在医药和食品中有着广泛的应用。
黄酮类化合物具有抗癌、抗心血管老化、抗炎、杀菌及降血压等作用。有报道说，洋葱中主要的类黄酮是黄酮醇懈皮素及其衍生物，其含量达总黄酮含量的80%以上，由于含有酚烃基结构而具有较强的抗氧化作用，许多药理学研究表明，懈皮素具有比其它类类黄酮更强的抗氧化性、清除自由基活性、抑制脂肪氧合酶和环氧化物酶，防止血小板凝集的作用。
由于洋葱具有多种保健功能特性，其精深加工产品蕴涵着巨大的市场。因此，对洋葱的深入研究将会为降血糖、降血脂、抗血栓、抗菌抗癌等天然药物的开发利用提供新的线索。
目前对洋葱的研究主要集中在含硫化合物上，而对其黄酮类化合物提取、应用开发技术方面的研究报道甚少目前，国内也几乎没有真正意义上的洋葱深加工产品，其加工水平和产品处于脱水等较低水平。
例如:洋葱干和洋葱粉，以及洋葱沙拉酱等。而在发达国家开发出洋葱黄酮胶囊、洋葱方便食品等多种既具较强保健功能又方便、营养可口的深加工产品。
因此通过高新技术应用和提取工艺的优化从洋葱中提取黄酮类化合物，能够提高原料的利用率，提高产品的附加值，有利于经济效益的提高。我国加入WTO后，因包括劳动力在内的生产要素低廉，所以洋葱等原料在国际贸易中具有明显的外贸比较优势。多年来中国洋葱产业主要以原料或初级加工产品面向国际市场。
目前，我国洋葱及其制品的生产和销售受到三个方面的制约:第一，原料形式出口和销售受市场因素制约较大，且价格较低，附加值低;第二，应用领域不宽，出口价格波动较大，导致产品积压，同时又反过来影响了种植和加工;第三，加工品种类型单一，销售一市场单一。
以上三方面的影响导致其价格不稳定，收入不稳定，极大地影响了我国洋葱产业的发展。尤其是洋葱产业普遍存在产品结构不合理、品种单一、生产上艺水平低、呈现主要药理功能作用的风味物质提取率及在产品中的含量低的缺点，难以创造高技术含量、高附加的适应市场需求的新产品，严重影响了产业的进一步发展。而洋葱高品质、高价值的贸易品越来越受到食品工业的推崇，在国外发展迅速，己逐渐成为食品工业的主要原料之一，这些在我国则刚刚起步。
我国面临全面与国际接轨后更加激烈的国际竞争，这迫切需要洋葱产业要有较大的发展。我们必须积极增加人力资本和技术投入，不断增加知识产品的生产，依靠洋葱原料外贸比较优势构建我们的产品竞争力。
通过本实验的研究，一、可以为充分有效开发和利用洋葱功能性成分奠定基础、提供必要的依据。洋葱的深加工和功能食品的研究开发要建立在其功能性成分深入细致的研究基础上。
而国内外虽在这方面做了很多工作，但仍有很多需要进一步研究和实验的内容。通过本实验研究期望能在这一方面有所贡献。二、提高洋葱的附加值，为广大种植户带去更多的实惠。
开发洋葱深加工产品，为培植洋葱育种→种植→贮藏→运输→深加工→包装→营销的产业链，带动和发展一方产业。在提高洋葱附加值和经济效益的同时带来社会效益，为广大农民种植户提供发家致富的机会。是解决三农问题，寻求长期切实可行、行之有效的方法和途径。三、有利于产业结构的调整。利用丰富的原料资源，发挥中国生产成本相对较低的优势，开发出适合国际市场所需的深加工产品，完全有可能成为出口创汇的渠道。从而改变我国农产品依赖于原料出口的现状。
二、该选题的研究现状及发展趋势
洋葱品质优良、营养丰富、易于生产管理，作为天然的保健营养食品，一直受到人们的青睐。洋葱由外国引入我国，因此我国对洋葱栽培的时间相对来说并不算长，但是尽管如此，由于洋葱适应性强，又耐贮藏和运输，而我国自然条件十分有利于洋葱的生长，所以，在我国种植历史虽然短，但发展速度很快，现如今它已经成为我国栽培面积大、栽培范围广、产量最高的蔬菜之一。
洋葱同生姜、大蒜一样，都是亚洲国家传统的药食两用植物，含有多种生理活性成分，在保健和预防、治疗慢性病等方面具有多种功效。近年来，随着人们对自身保健意识的增强，日益强调食品原料及添加剂的天然性、功能性，使得人们更加关注洋葱的药食兼用特性，期望提取、富集其生理活性成分，更好的满足人们的.需要。
洋葱中含有丰富的黄酮类化合物，而黄酮类化合物化合物的生理活性作用较为广泛，具有抗癌、镇痛、提高免疫能力等药用保健功能。
在临床上，可以用来预防和治疗脑动脉硬化及脑血管循环不顺畅等疾病。由于注意到洋葱中类黄酮的含量较高，而且类黄酮种类为具有广泛生理活性的榭皮素及其糖甙，美国、日本以及欧洲一些国家对洋葱中类黄酮的研究非常重视。而国内对洋葱的研究主要集中在含硫化合物上，黄酮类化合物、前列腺素类和氨基酸类等的药理研究还有待进一步的研究。
目前国内外主要是从银杏叶、大豆、山植叶、荷叶、芹菜叶、水芹、花生壳等材料中利用有机溶剂、超声波、酶解等方法提取类黄酮化合物，为了进一步提高类黄酮的质量，将类黄酮产品推向广阔的市场，有必要寻求更多的原料及合适的提取方法以及研究最佳的提取工艺条件。
三、主要研究内容及预期目标
主要研究内容
回流法提取洋葱皮总黄酮的工艺流程如下:
洋葱皮洗净→烘干粉碎(过60目筛) →回流提取→提取液→抽滤→离心→总黄酮粗提液→真空干燥→黄酮粗品
1.洋葱中总黄酮提取液的定性检测：通过盐酸一镁粉还原反应、金属盐类试剂的络合反应、提取液与浓硫酸的反应以及与NaOH水溶液的反应等颜色反应确定洋葱提取物中确实含有黄酮，
2.洋葱中总黄酮提取液的定量检测：通过芦丁-分光光度法测定洋葱中总黄酮含量。产品中黄酮得率可由下式计算，黄酮得率E(%)为:
式中: c一洋葱皮总黄酮提取液的浓度(mg/ml)
V一洋葱皮总黄酮提取液的体积(ml)
N一稀释倍数
M一原料质量(g)
3.粉碎粒度对黄酮得率的影响: 准确称取粒度为20目、40目、60目、80目的洋葱粉末各1g，分别加入80%的乙醇溶液20ml，在70℃温度下一次回流提取2h，二次回流提取lh，合并提取液并抽滤，滤得清液在500Or/min条件下离心8min，然后定容于5Oml容量瓶中。分别准确吸取lml样液，按建立标准曲线的方法进行吸光度A的测定，从而得出黄酮类化合物的得率。
制药专业开题报告
大学生活在不经意间即将结束，大学毕业前大家都要写毕业设计，而做毕业设计之前指导老师都会要求先写好开题报告，那么开题报告应该怎么写才合适呢？下面是我为大家整理的制药专业开题报告，欢迎阅读与收藏。
制药工程专业培养具有制药工程方面的知识，能在医药、农药、精细化工和生物化工等部门从事医药产品的合成与工艺研究、医药产品开发、应用研究和经营管理等方面的高素质研究应用型专门人才。
一、立题依据
(一)研究的目的与意义
近年，我国医药工业迅速发展，制药工艺流程、设备及设施等医药工业生产必不可少的手段和物质基础，也取得长足发展。药品是与人体生命健康息息相关的特殊商品，而生产工艺、设备及设施是保证药品安全、有效和质量的重要物质技术基础，也是确保药品顺利生产的前提条件，但目前，大部分制药企业由于《药品生产质量管理规范》(GMP)意识薄弱，没有真正把GMP实施到药品生产活动中，管理观念陈旧，管理方法执行力不强，只侧重药品质量的检验，而对生产工艺、设备及设施管理并没有实行系统的管理，使得药品的质量事故频繁发生，严重威胁着广大人民群众的身体健康和用药安全。
因此，本文探讨了药厂制药工艺流程、设备及设施管理中存在的问题，并分析了其产生的原因，根据原因制定了相关的管理措施，并将管理措施应用于药厂中，根据生产效率及设备利用率等，总结出以上管理措施的可行性。
二、研究内容
三、提出改进方法
四、统计分析
五、本论文创新点
六、参考文献
[1] 陈晓莉.药品生产工艺验证的研究[J].中国药事,2008,22(12):1l22～l125.
[2] USA FDA Guidance for Industry Process Validation
[3] 李在华.浅述制药工艺、设备及设施如何实施cG M P[J].机电信息，2005,12(96):12～16.
[4] 胡良对医院制剂室洁净室若干问题的分析及其建议[J].广东药学,2003,1(3):32～33.
[5] 马跃龙.浅谈制药厂设备前期管理如何适应GMP 需要[J]. 科技创新导报,2007,2(12): 45～47.
[6] 杨云.制药工程建设管理初探[J]. 医药工程设计,2010,5(31): 60～61.
[7] S.Hasebe,Design and operation of micro-chemical plants-bridging the gap between nano,micro and macro technologies,Comput.Chem.Eng.2008, 29(1):57～64.
扩展阅读：制药专业简介
专业特色
制药工程是一门工程技术科学，主要解决药品生产过程中的工程技术问题及药品生产质量管理规范问题，该专业在原精细化工专业基础上，侧重于化学制药工程，探索药物制备的基本原理以及实现工业生产的工程技术，包括新工艺、新设备、GMP改造等方面研究、开发、放大、设计、质量控制及优化等。
培养要求编辑
该专业学生主要学习有机化学、物理化学、化工原理、药物合成化学、制药工艺学、药物化学、药理学、药剂学、生物化学等方面的基本知识和基本理论，受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练，具有从事医药产品的开发与生产的基本能力。
知识技能编辑
毕业生应获得以下几方面的知识和能力：
1.掌握化学制药、生物制药、中药制药、药物制剂技术与工程的基本理论、基本知识;
2.掌握药物生产装置工艺与设备设计方法;
3.具有对药品新资源、新产品、新丁Z进行研究、开发和设计的初步能力;
4.熟悉国家关于化工与制药生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规;
5.了解制药工程与制剂方面的理论前沿，了解新工艺、新技术与新设备的发展动态;
6.具有创新意识和独立获取新知识的能力。[2]
能力素质
1.具备过硬的化学知识。
2.需要有良好的耐心和记忆力。
3.树立强烈的工程意识。
4.具备怀疑、求真和创新的科学精神。
5.有较强的动手能力，加强实践。
6.有较高的道德情操，规格用药用量，不马虎!
主干学科
化学、化学工程与技术、生物工程
主干课程
有机化学、生物化学、物理化学、化工原理、制药工程、药物合成反应、药物化学、药理学、药剂学、天然药物化学、应用光谱解析、制药工艺学、药用高分子材料、制药分离工程、药物分析、制药装备与车间设计、药事管理学、药品营销等，部分中药制药学科还包括药用植物学，中药学，方剂学，中药化学，中药药剂学，中药制剂分析，中药药理学。部分农药制药工程学科要学习植物学，农药学。
实践教学
主要实践性教学环节：制药工程基础实验、认识实习、生产实习、课程设计、毕业论文或设计、计算机应用及上机。主要专业实验：化学制药、天然产物制药、中药制药为主的制药工程类实验等。
一、前言概述
我国制药行业随着生物和化学合成技术的不断发展，对生物电工艺技术和设备提出了更新更高的要求。因此，很多大学院校为了让学生注重理论与实践相结合，增强学生的动脑动手能力，让学生走上社会有一个良好过度，于是通常把学生带到制药厂生产基地参加生产实习进行培训，我们学院也不例外，大三这一年我们都在药厂或药店实习。我在瑞药制药有限公司实习。实习的目标是通过参观和培训过程，使我们对药物和生产设备、生产车间、生产工艺有较为全面直观的了解。一方面是为了加深和巩固所学的理论知识，提高分析解决问题的能力，另一方面是为了培养我们有良好的职业道德、严格认真、实事求是的严谨科学态度和工作作风，为以后的工作打下良好的基础。实习是在校大学生接触工厂的机会，是学生走上社会的良好过渡。因此，全校学生对这次实习热情都很高，下决心要好好利用这次机会充实自己。
二、实习单位简介
xx制药有限公司（原山东xx新华制药厂）位于淄博市沂源县城。公司创建于1966年，是山东省第一家粉针剂生产企业。xx年9月公司在新加坡成功上市。四十多年来，xx制药有限公司秉承“xx制药，造福四方”的经营宗旨，坚持创新为本、品质至上、内强管理、外树品牌、凝聚精英、开放共赢的经营策略，“忠诚守信，坚韧不拔，吃苦耐劳，创新进取”，从一个备战备荒的三线企业，成长为中国医药五十强企业，成为沂源县的支柱企业之一。公司先后被认定为国家重点高新技术企业、国家863计划成果产业基地骨干企业、全国守合同重信用企业。xx商标被认定为中国驰名商标。
公司占地面积36万平方米，员工3500余人。拥有粉针制剂、原料药、固体制剂和中药制剂等18个生产车间且全部通过国家药品gmp认证。公司还通过了is09001、iso14001和ohs18001国际质量、环境、职业健康安全管理体系认证。能够生产原料药、制剂类产品等350余个品种规格，年产粉针（冻干）剂20亿瓶、小容量注射剂2亿支、片剂20亿片、胶囊剂10亿粒、颗粒剂1亿袋、栓剂1000万粒、合剂500万瓶、原料药1600吨。
公司注重技术创新，设有省级企业技术中心、头孢类原料药工程技术研究中心和国家博士后科研工作站，与山东大学联合成立了“xx药物研究所（济南）”、在上海设立了“xx药物研究所（上海）”，先后获得40余项专利、60多个新药证书。公司建有严密的质保体系，负责起草了美洛西林钠、瓦松栓、厚朴排气合剂等42个新药产品的国家药品标准。在历年国家、省、市各级药监（检）部门的`质量检查中，各类产品抽检一次合格率均达到100%。公司销售网络完善，产品覆盖全国29个省市，并远销德国、土耳其、尼日利亚等20多个国家和地区。
自xx年起公司经济效益位列中国制药工业企业50强制药粉针生产规模全国前五；每年1000吨的头孢类无菌原料药生产能力，是全国最大的头孢类原料药生产基地之一；拥有全国最大的单车间粉针和冻干粉针生产线；拥有三项专利的粉针分装设备和全国第一位的粉针分装效率主导产品美洛西林钠原料药及其制剂、注射用葛根素、葛根汤颗粒、瓦松栓等品种国内市场占有率均位居首位。xx年，公司被认定为“建国60周年山东省医药行业功勋企业”、“新中国60年山东百家领袖品牌”，位列医药板块第一位。“xx制药，造福四方”是xx人始终追求的目标。xx制药将一如既往地坚持创新为本、品质至上、内强管理、外树品牌、凝聚精英、开放共赢的经营理念，顺国家大势而为，精心打造xx品牌，实现更高质量的成长。
三．所在实习车间概况
我在头孢类粉针剂车间工作。头孢类粉针剂车间建成于xx年3月并投产，建筑面积4064平方米，下设四个工段，共有411人。头孢类粉针剂车间主要生产粉针剂，即将无菌原料药物在无菌条件下经分装机直接分装成各种规格的注射用粉针剂。车间有八条粉针生产线，其中主要包括有超声波洗瓶机、远红外隧道灭菌烘箱、双头螺杆分装机、刀式自动轧盖机、不干胶贴标机。
该生产线能生产7ml、10ml、12ml、15ml、20ml、32ml等规格的产品，拥有各类辅助生产设备200多台套，包括全自动湿法超声波胶塞清洗机、多功能铝盖清洗机、脉动真空灭菌器、列管式多效蒸馏水机、列管式纯蒸汽发生器等设备。年生产粉针剂4亿瓶。
车间的设计和施工均按照gmp要求进行。生产区地面全部经自流坪处理，地面平整光滑、无裂缝、接口严密、无颗粒物脱落，并能耐受清洗和消毒，墙壁和地面的交界处成弧形，以减少灰尘积聚和便于清洁。洁净区与非洁净区之间设置有缓冲设施，人、物流走向合理。空气净化系统根据生产工艺要求划分空气洁净度等级并达到要求。
生产工艺流程主要包括进入生产岗位的物料处理程序，以及各个环境区域的洁净级别。
四、实习目的
1、通过顶岗实习，使我们能够把基础理论、基本知识、基本技能综合运用到生产岗位中。
2、了解制药企业各部门的设置及整体运作模式。
3、熟悉gmp对制药生产设备的要求。
4、熟悉各种药物的经营管理环节及仓库检验等必须工作程序。
5、掌握药物的生产工艺、设备安装调试和维修的程序，能够提供基本的药学服务。
6、通过实习，让我们开阔视野、丰富我们的知识结构，培养良好的职业素质与团队精神，使我们进一步提高分析问题和解决问题的能力。
7、通过实习，在真实的生产环境下，使我们在药品生产、工艺规程、岗位操作、质量控制、设备维护、故障排除、营销、药学服务等不同岗位上，接受规范的训练，培养制药专业实践能力，积累工作经验，毕业后能迅速地适应相关的工作。
五、实习时间及岗位
xx/09/16—xx/10/15军训、培训
xx/10/16—xx/10/23学习企业的三级安全教育（厂级、车间级、岗位级）
xx/10/24—至今包装岗位
六、公司培训内容
公司简介
（1）、百年xx：以严密的制度为基础，以创新为发展动力，以管理重心下潜为突破口，以完善的考核机制为激励，以学习和培训为手段，以“百年xx”为奋斗目标，以“xx制药、造福四方”为理念，以作风严、细、实的干部队伍作保障，建成一个高效、务实能打硬仗的xx团队。树百年xx品牌，创国内一流企业。
（2）、xx的理念：
经营理念：以高质量的产品奉献社会
企业精神：学习、创新、严细、敬业
企业宗旨：xx制药、造福四方
（3）、商标寓意：“xx”，寓意为吉祥的阳光普照人间，送给人类健康、幸福和安宁；引意为“xx制药，造福四方”的企业宗旨。
2．xx员工职业道德规范
3、通过视频学习《弟子规》
4、安全生产资料
（1）、为什么要进行安全基本教育
（2）、安全生产基本概念
（3）、安全生产法律法规
（4）、安全生产职责、权利和义务
（5）、劳动防护用品的使用
（6）、消防安全知识
5、职业生涯
（1）、反思篇
（2）、目标篇
（3）、奋斗篇
6、设备管理
（1）、生产系统工艺流程简介
（2）、制取工艺设备
（3）、辅助系统设备
（4）、水处理设备
七、工艺流程
1.包装岗位工艺过程
员工按以下规定程序进入工作间：更鞋、脱外衣、穿好工作服、工作间检查岗位及设备卫生。检查各设备电器设施及传动部位是否完好，班组长进行复核。
根据包装指令到包装材料检查岗位领取标签和使用说明书，核对无误后签字，并做记录。
对轧盖传入的半成品进行贴签，经检查合格后手工装盒，放入说明书、质量检查证，封盒，最后装箱。
生产结束后及更换批次时，破瓶等不合格的半成品按废品集中除理。
更换批次、更换品种时，严格按清场制度清场。清场完毕，由班组质检员检查合格，填写清查工作记录，并由车间质检员复查合格后，签发清场合格证，方可进行下一批次的生产。
及时填写记录。
每天生产结束，进行卫生清洁。
2.包装岗位工艺条件
1.包装岗位为一般生产区。
2.保持地面、台面、设备的整齐与清洁。
3.各类包装材料、 成品、半成品必须分类专区存放,并挂有醒目标志,防止混淆。
4.领取各类包装材料由专人领取、 严格执行操作复核制度,检查合格后方可使用。
5.更换批次时,已印字的残损、剩余包装材料有班组质检员收集后退回包装材料检查岗位定置存放,做好记录并签字。
3.生产前本岗位的准备工作
1.检查工作
1.1进入岗位后查看上班记录,了解上班设备运行和卫生清洁情况及本班应注意的事项。
1.2进入岗位后的检查工作
a)检查岗位现场卫生清洁情况。
b)检查岗位工、器具是否定置摆放。
c)检查上班剩余物料是否定置摆放。
2.包装材料的准备
根据包装指令领取标签、 说明书、 纸盒、纸箱，严格复核所领包材的品名、有效期至、规格并检查其质量、数量，根据理论产量领取产品合格证，检查无误后，在领用记录上签字，领取后要定置存放并挂好状态标志。
3.空载试车
各机长打开各自设备上的电源开关，悬挂状态标志牌，空车运行，检查各传送部位运行情况，若无异常准备生产。
4.包材利用率的计算
包材利用率=（实际产量/实际使用量）100%
八、不干胶贴标机的操作程序
1.检查设备的电器线路及接地情况，各控制开关是否灵敏。
2.开启总电源，印字机电源，给印字头预热约60秒，调整轨道，安装标签和色带，在标签电眼处扯掉一张标签，各部分高低及锁紧部位必须到位。
3.打开电源，做自动检测，调整出标长度(1-5mm)调整贴标位置如不合适，可通过触控荧幕作适当调整。
4.调整完毕，压紧侧贴海绵，贴1~2个瓶子，观察贴标效果，如达不到所需生产速度，可将输送带适当加速，进入工作状态。
5.如果认为这套参数是自己要保留的，可存入（1~50组）任何一单元，以便日后调用。
6.工作结束后，关闭设备电源。
九、全自动捆轧机的操作程序及注意事项
1.操作程序
1.1检查设备的电器线路及接地情况，检查各控制开关是否灵敏。连接电源，打开主电源开关，检查电动机的转向。
1.2关机，将pp带去圈安装上带盘，检查pp带端的方向是否与带盘上标示的箭头方向一致。
1.3将pp带穿过带调节器，通过进带导带滚轮时，pp带的内表面必须朝下。然后把pp带穿过角式滚轮通过紧缩臂组件进入进带上下滚轮之间。
1.4开机，储带箱进带电动机将自动运行进带。
1.5按进带开关，直到pp带端通过弓架及带道达到工作台中间的粘合点。
1.6把捆扎的物件放在粘合点上，等候约30秒，直到加热器加到正常的工作温度。
1.7调整紧力调整盘使其至合适的捆扎紧度。
1.8按启动按钮进行捆扎。
1.9工作结束后，关闭设备电源。
2、注意事项
2.1要改变电源插座或电线插头时，必须检查电动机转向。
2.2装pp带圈时，必须切断主电源开关。pp带装入带盘，必须按顺时针方向。当pp带穿入储带箱导带滚轮时，带的内侧表面必须朝机器的外面。
药学毕业论文开题报告篇3
题 目 名 称： 番泻叶对小鼠尿量的影响
研究现状：
一、普鲁兰酶
普鲁兰酶(Pullulanase，EC.3. 2. 1. 41)是一种能够专一性切开支链淀粉分支点中的α-1.6糖苷键，从而剪下整个侧枝，形成直链淀粉的脱支酶。普鲁兰酶还可以分解普鲁兰多糖，普鲁兰酶来源于微生物，R-酶则来源于植物。普鲁兰酶最初是由Bender和Wallenfels于1961年通过产气气杆菌Aerobacter. aerogenes}(典型菌为肺炎克雷伯氏杆Klebsiella.pneumoniae)发酵获得，他们报道了该酶良好的酶学性能。之后，各国的科研人员经过广泛深入研究，从不同的地区、微生物中获得该酶，掀起了开发普鲁兰酶的高潮。
在淀粉加工工业中，α淀粉酶最为常用，它的功能是水解淀粉的α-1,4糖苷键，单独用它时，产物中含有大量分支结构的糊精，其中就含有大量的α-1,6糖苷键。假如不把淀粉的α-1,6糖苷键彻底分解的话，势必会造成很大的浪费。自然界中，存在有能分解淀粉的α-1,6糖苷键的酶，通称为解支酶。如寡α-1,6葡萄糖苷酶( E.C3.2.1.68, Oligo-l,6-glucosidase )，普鲁兰酶(E.C3.2.1.41Pullulanase )，异淀粉酶( E.C3.2.1.68, Isoamylose )，支链淀粉一6-葡聚糖酶( E.C3.2.1.69,Amylopectin-6-gluanohydrase )，其中普鲁兰酶要求的底物分子结构最小，故而可以将最小单位的支链分解，导致可以最大限度的利用淀粉，所以在淀粉加工工业中有着重要的用途和良好的市场前景。故而许多国家都争相开发，但是到现在为止，只有丹麦的NOVO公司具有普鲁兰酶的生产能力。我国只有向其进口，但是其价格昂贵，限制了普鲁兰酶在我国的应用。其实，我国早在七十年代就开发普鲁兰酶的产生菌，但是该菌的酶学性质不适合生产，至今我国在普鲁兰酶的国产化方面还没有报道。
在淀粉的加工行业上，对普鲁兰酶的酶学性质的要求是耐酸耐热，其原因是因为通常使用外加酶化法，由于所用酶类的限制，普鲁兰酶的添加可以在两步反应的任何一步，但必须满足上述的反应的条件。因此所开发的普鲁兰酶的酶学性质必须满足现有的酶法水解制糖的条件，也就是耐酸耐热。
二、普鲁兰酶的研究现状
1.产普鲁兰酶的微生物
普鲁兰酶最初是由Bender和Wallenfels于1961年通过产气杆菌(Aerobacter
aerogenes)发酵获得。他们报道了该酶的良好性能之后，各国的科研人员经过广泛深入的研究，从不同的地区的微生物中获得该酶，掀起了开发普鲁兰酶的高潮。但是迄今为止，尽管发现许多微生物能够产普鲁兰酶，但是由于当今工业生产条件(酸性，温度)，大多数微生物所产的普鲁兰酶并无商业价值。以下便介绍一下普鲁兰酶的生产菌种。
1.1蜡状芽抱杆菌覃状变种(Bacillus cereus Var.mycodes)
由日本的ToshiyukiTakasaki于1975年发现。该菌同时产生两种淀粉酶:β-淀粉酶和普鲁兰酶。最佳作用条件为pH6～6.5，温度50℃，最大转化率(淀粉水解产生麦芽糖)大约为95%.酶学研究中发现，此酶在pH5，温度60℃依然保持大部分活性，该菌的营养细胞呈棒杆状，聚集成长短不等紊乱链状，无运动性，格兰氏阳性，产芽抱时细胞无明显膨胀。该菌最适生长温度30℃～37℃ ,最高生长温度在41℃～45℃，可以利用葡萄糖，甘露糖，麦芽糖，海藻糖，淀粉和糖原。
1.2嗜酸性分解普鲁兰多糖芽抱杆菌(BaciIluS.Acidopullulyticus)
上世纪八十年代初，丹麦Novo公司获得此菌，此菌所生产的普鲁兰酶耐热
(60℃)，耐酸(pH4.5)。该公司经过投入巨资开发研究，1983年Nov。公司在日本和欧洲市场同时商业化销售，商品名Prornozyme。如今，它是应用最广，产量最大的普鲁兰酶。Bacillus.Acidopullrrlyticus呈棒状，深层发酵几小时后，可观察到类原生质体的膨胀细胞，较稳定，饱子呈圆柱体或椭圆体。格兰氏反应阳性，37℃生长良好，45℃以上和pI-1高于6.5以上不长，在以普鲁兰糖为碳源的培养基((pH4.8 ～5.2)上生长良好。
1.3枯草芽饱杆菌(Bacillus subtilis)
1986年，日本的Yushiyuki Takasaki报道了一株能产生耐热耐酸普鲁兰酶的菌种，被命名为Bacillus subtilis TU。此菌种所产生的酶为普鲁兰酶和淀粉酶的混合物，可水解淀粉为麦芽三糖和麦芽搪.水解普鲁兰糖为麦芽三糖，其中普鲁兰酶最佳作用pH为7.0～7.5，但在pH5.0时亦有约50%的酶活，此普鲁兰酶最佳作用温度60℃。
1.4耐热产硫梭菌(Clostridum Themosulfurogenes)
1987年.德国的E.madi等报道了一株能同时产a淀粉酶、普鲁兰酶和葡萄糖淀粉酶的菌种:耐热产硫梭菌。该菌种所产普鲁兰酶有较广的温度适应范围(40℃～85℃)，在pH4.5～6.0有较高的活性，在如此广的范围内都有较强活力无疑将扩大该普鲁兰酶的应用领域.
1.5 Bacillusnaganoensis,Bacillus deramificans,Bacillus.Acidopullulyticus
上世纪九十年代，Deweer发现了普鲁兰酶产生菌Bacillus naganoensis;Tomimura筛选出Bacillus deramifrcans。这两株菌所产的普鲁兰酶的酶学性质与Bacillus. Acidopullulyticus的酶学性质相似。这两株菌都是中度嗜酸菌，在pH6.5以上就不生长，温度超过45℃以上同样也不生长。这两株普鲁兰酶产生菌的发现，进一步拓宽了普鲁兰酶的应用。
1.6产普鲁兰酶的高温菌菌种
自上世纪八十年代以来，人们逐渐意识到在通常的自然条件下，很难筛选得到极端耐热的普鲁兰酶生产菌种，于是各国的科学家便把目光转移到温泉嗜高温细菌的筛选，而且现在已经取得较多的成果。Bacillus如vorcaldarius所产普鲁兰酶的最适温度和pH分别是75～85℃, pH6.3, Thermotoga maritime的最适温度和pH分别是90℃, pH6.0, Thermurs caldopHilus的最适温度和pH分别是75℃,pH5.5, Fenidobacterion pernnavoran最适温度和pH分别是80～85℃, pH6.0o
2.普鲁兰酶的分子结构
至今为止，许多普鲁兰酶的基因己经被克隆，但是还没有见到任何有关普鲁兰酶结构的报道，但是在根据序列相似性对糖普键水解酶的分类，普鲁兰酶属于第13家族，α淀粉酶家族，这个家族中包含了30多种酶，可以分为水解酶，转移酶。异构酶三大类。这些酶能够水解和合成α～1.4,α～1.6,α～1.2,α～1.3,α～1.5,α～1.1糖苷键。其中很多酶的结构已经被报道，它们都采取了(β/α)8的结构，通过生物信息学的研究，这个家族的蛋白都有一个共同的结构，酶的活性中心都是(β/α)8折叠筒的结构，命名为结构域A。第13家族的大多数酶还具有结构域B，它是位于(β/α)8折叠筒中，第三个β片层与第三个α螺旋之间的一段序列，其特点是结构和长度差异较大，推测其功能是与底物的结合有关。在紧接着(β/α)8折叠筒后，还有C结构域，紧接C结构域，部分家族成员还有结构域D。
3.普鲁兰酶的应用
普鲁兰酶，在食品工业中是一种用途广泛的酶制剂和加工助剂。它能专一性分解淀粉中的支链淀粉和糖原分子及其衍生的低聚糖分支中的α～l, 6糖苷键，使分支结构断裂，形成长短不一的直链淀粉。因此，将该酶与 其它 淀粉酶配合使用时，可使淀粉糖化完全。近年来，普鲁兰酶己作为淀粉酶类中的一个新酶种，应用于淀粉为原料的食品等工业部门，在食品工业中有如下几方面的作用:
3.1单独使用普鲁兰酶，使支链淀粉变为直链淀粉
直链淀粉具有凝结成块，易形成结构稳定的凝胶的特性，因此，可作为强韧的食品包装薄膜。这种薄膜对氧和油脂有良好的隔绝性，又因涂布开展性好，故适合于作为食品的保护层。它还适合于淀粉软糖制造，也可用作果酱增稠剂，用于装油脂含量高的食品，以防止油的渗出以及肉食品加工。近年来在食品工业中提倡使用可被生物降解的薄膜，直链淀粉在这些方面具有较大的发展前途。豆类直链淀粉含量较高，因此绿豆淀粉制成的粉丝韧性比其它淀粉好，如果用普鲁兰酶处理谷物淀粉，再制成直链淀粉后，可以制成高质量的粉丝。一般谷物淀粉中，直链淀粉含量仅占20%，支链淀粉含量约为80%。工业上每生产1吨直链淀粉就有4吨副产品的支链淀粉。美国虽然通过遗传育种的方法.得到含直链淀粉60%玉米新品种，但不大适于大量生产。国外已采用普鲁兰酶改变淀粉结构，可使支链淀粉变为直链淀粉。据报道，采用此法收率可达100%.制造直链淀粉的方法为，先采用普鲁兰酶分解经液化的分支部分，使其转变为直链淀粉，并以丁醇或缓慢冷却法沉淀淀粉。再回收含少量水分的晶型沉淀物，最后通过低温喷雾干燥法制成粉状的直链淀粉。
3.2普鲁兰酶与β～淀粉酶配合使用生产麦芽搪
饴糖是我国传统的淀粉糖产品，其中所含部分麦芽糖，广泛用于糖果、糕点等食品工业。目前生产方法是以α～淀粉酶进行液化，再用β～淀粉酶水解支链淀粉，这样只能水解侧链部分。接近交叉地位的α～1.6糖苷键时，水解反应停止。但如果使用普鲁兰酶共同水解，便能使分支断裂，提高淀粉酶水解程度，降低了β极限糊精的含量，大大提高了麦芽糖的产率，有利于生产麦芽搪浆。目前对加普鲁兰酶进行糖化己作了较大规模的试验。
试验条件为。每批投料量约为900公斤碎米，粉浆浓度为15～16Be°数皮用量1.5%(对碎米计)，β～淀粉酶活性2,000单位/克以上，pH5.8;普鲁兰酶活性45,000～55,0 00单位/克，系由产气气杆菌生产，每批用量为1公斤。试验结果表明，加入普鲁兰酶糖化的试验糖与对照糖品相比，还原糖平均增加14.8，麦芽糖含量平均增加了45.6，糊精含量平均减少了26.7高浓度麦芽糖浆较之高浓度葡萄搪浆，具有不易结晶，吸湿性小的特点，所以高浓度麦芽糖浆在食品工业中有着广泛的用途。采用普鲁兰酶与p一淀粉酶配合使用，成本低廉，麦芽糖收率达到70%左右，其至更高。
3.3用于啤酒外加酶法糖化
啤酒生产中麦芽，既是酿造啤酒的主要原料，也为酿造过程提供了丰富的酶源。在啤酒酿造的糖化过程中，麦芽中分解淀粉的主要酶是α～淀粉酶、β～淀粉酶和分解淀粉α～1. 6糖瞥键的R一酶(植物普鲁兰酶或植物茁霉多糖酶)。β～淀粉酶与另两种淀粉酶协同作用，可使淀粉分解成麦芽糖(也包括少量的麦芽三糖和极少量的葡萄糖)和低分子糊精。使麦芽汁有比较理想的糖类组成。在工业生产中为了节约麦芽用量，采用所谓外加酶法糖化，即在减少麦芽用量的前提下，增加淀粉质辅助原料的比率，并加入适当种类的酶制剂进行搪化。要使大麦及其它辅助原料糖化完全，需要外加a一淀粉酶和分解α～1.6糖苷键的普鲁兰酶制剂等。单独使用a一淀粉酶时产生麦芽糖和麦芽三搪是很不完全的。假如分解淀粉α～1.6糖苷键的酶活性不足，淀粉分解就不完全，其结果是可发酵性糖含量低，制成的啤酒发酵度达不到要求。若采用能分解α～1.4和α～1.6糖苷键的糖化型淀粉酶，则其反应产物为葡萄糖，容易使酒味淡薄。采用普鲁兰酶与α～淀粉酶协同，效果良好，其分解产物主要是麦芽糖和少量的麦芽多糖。采用外加酶法糖化时，加入酶制剂的用量为:淀粉酶6～7单位/克大麦及大米:蛋白酶，60-80单位/克，并配合以菠萝蛋白酶10ppm，普鲁兰酶50单位/克大麦。以上三种酶制剂均添加于糖化或酒化开始。
总之，普鲁兰酶无论作为酶制剂和食品工业的加工助剂均有广阔的发展前途。
研究目的和意义：
酶制剂工业是上世纪七十年代就己经形成的一个重要的产业，目前世界酶制剂总产值达100亿美元，我国的产值约为100亿人民币，并且随着其应用领域的不断扩大以及新酶种的开发，这一市场正在迅猛发展。但是全球酶制剂产业几乎被几家外国公司所垄断，其中丹麦的NOVO公司几乎占全球总销售额的一半。本研究对普鲁兰酶的开发，对酶制剂产业的发展有重要的意义。
其次我国自从七十年代开始便对普鲁兰酶进行研究开发，但是所开发得到的普鲁兰酶，既不耐热也不耐酸，这就使其在工业化应用中受到了局限。为了改变我国对进口产品的依赖，填补我国这一领域的空白，寻找一条国产化的道路，本研究的目的是利用自然微生物资源，普鲁兰酶，提高我国淀粉原料的利用率，从而提高整个淀粉加工行业的生产率，这对我国淀粉加工产业的意义是不言而喻的。
研究内容(内容、结构框架以及重点、难点)：
一.普鲁兰酶产生菌的筛选
(1)样品的采集;
(2)菌种初筛;
(3)菌种复筛;
(4)菌种保藏方法;
(5)酶活力测定方法的建立。
二.产普鲁兰酶菌株的产酶条件的研究
(1)碳源，氮源对发酵产酶的影响;
(2)初始PH对发酵产酶的影响;
(3)接种量对发酵产酶的影响;
(4)发酵温度对产酶的影响;
(5)金属离子对产酶的影响。
重点或关键技术：
(1)纯菌株的分离;
(2)菌株的鉴定方法的选择。
研究方法、手段：
一.普鲁兰酶产生菌的筛选
(1)样品的采集：选择适合产生的地点(面粉厂.菜地.果园等)采集土样
(2)菌种初筛：在采集的土样用无菌水稀释后，在含有淀粉类的培养基中做平板涂步， 37℃培养48h后，用碘液进行显色反应，将有淀粉酶产生的菌落接于斜面中保存。
(3)菌种复筛：将前期分离的能产生淀粉酶的菌株涂步于普鲁兰糖平板上，37℃培养48h后用95%乙醇进行透明圈实验。有透明圈产生说明菌株产生普鲁兰酶，将产生透明圈的菌落挑于斜面培养基培养。
(4)菌种保藏方法： 采用4℃低温保藏。
(5)酶活力测定方法的建立：采用发酵培养液经过离心后利用DNS显色法 520nm测定吸光值，测定标准葡萄糖标准曲线，利用标准曲线计算普鲁兰酶酶活大小。
二.产普鲁兰酶菌株的产酶条件的研究
(1)碳源，氮源对发酵产酶的影响：采用不同碳源，氮源培养基培养一段时间，测定酶活力。(其他条件相同：接种量，装瓶量，初始PH值，转速，培养时间。)
(2)初始PH对发酵产酶的影响：采用相同发酵培养基，在不同初始PH下接种等量种子液。在相同条件下培养，测定发酵液的酶活。(其他条件相同：接种量，装瓶量，转速，最佳培养温度，最佳培养时间。)
(3)接种量对发酵产酶的影响：在发酵培养基中分别接入2%，4%，6%，8%，
10%，14%，18%的种子培养液于最佳碳源，氮源，最佳初始PH的培养基中，在相同条件下培养，分别检测酶活。(采用以上确定的最佳碳源，氮源，最佳初始PH。)
(4)发酵温度对产酶的影响：采用相同培养基，在不同温度下(25℃，30℃，35℃，40℃，45℃)培养一定时间，测定酶活力。
(5)金属离子对产酶的影响：在基础培养基中加入少量不同金属离子，发酵后测酶活。(金属离子有： 锰离子，钙离子，锌离子，镁离子，铁离子，铜离子。)
研究进度
：完成项目总体进度30%，样品土样的采集及前期的准备工作,菌株的初筛，包括(样品土样原液的涂步培养及摇床培养，产支链淀粉酶菌株的挑选及斜面培养)。
：完成项目总体进度50%,菌株的复筛，包括(产普鲁兰酶菌株的筛选及斜面培养),葡萄糖标准曲线的测定,酶活测定方法的建立,并以酶活大小对菌株进行再次筛选。
：完成项目总体进度80%,产酶条件的研究。包括：碳源，氮源，初始PH值，接种量，发酵温度，金属离子。并通过各中单因素试验确定发酵培养基的最佳碳源，氮源，初始PH值，接种量，发酵温度，金属离子。
2009、4—2009、5 ：完成项目总体进度100%,课题总结，撰写论文。
文献综述(包括：国内外研究理论、研究方法、进展情况、存在问题、参考依据等)
自从1961年Bender H.等人在研究一株产气气杆菌Aerobacter aerogenes(典型菌为肺炎克雷伯氏杆菌Klebsiella.pneumoniae)时首次发现普鲁兰酶后，国际上对产生这种酶的微生物进行了广泛研究，发现许多微生物可以产生此酶，并筛选出一些适用于工业化生产的优良菌株。随着该酶的应用发展，对耐热性普鲁兰酶的研究也逐渐增多，已成功克隆并表达了该酶的基因。国内1976年开始对一株产气气杆菌(Aerobacteraerogenes 10016)的普鲁兰酶进行研究，对该菌株的产酶条件、酶的分离提取及酶学性质作了报道，并研究了该酶的食品级提取技术。此外，陈朝银、刘涛等人从云南温泉水样中筛选到一株产普鲁兰酶高温栖热菌菌株，通过诱导等实验将该酶的酶活从0.069u/mL提高到170u/mL，酶产量提高了近2500倍左右，酶的最适作用温度及pH分别是75℃和4.5，具有一定的耐热和耐酸特性。
陈金全等从温泉水样中筛选到一株产耐热耐酸普鲁兰酶的野生菌株，并根据形态、生理生化特征、细胞化学组分分析及16SrDNA序列比对、基因组DNA的G+C摩尔百分含量、同源性比对等实验，鉴定其为脂环酸芽抱杆菌属(Alicyclobacillus)的一个新种，所产酶最适作用温度为60℃，最适pH值4.0，具有较好的耐热耐酸特性。杨云娟等利用毕赤酵母成功构建了普鲁兰酶表达量较高的基因工程菌，摇瓶发酵酶活可达350.8U/mL，最佳发酵条件下产量可达504.5-510.1U/mL .酶的最适作用温度为600C，最适pH值4.5，具有较好的耐热耐酸性。目前我国仍没有具备独立生产普鲁兰酶能力的厂商，要实现低成本、国产化的生产，还有很长的路要走。
技术应用于耐热脱支酶的研究，使耐热异淀粉酶的研究有了很大发展。Coleman等人将嗜热厌氧菌T. brockii普鲁兰酶基因克隆到B.subtilis中得到的克隆子分泌的普鲁兰酶数量高于出发菌株，Okada等人将Bacillus Steanther, onhiu:中编码热稳定异淀粉酶的基因克隆到B.subtilu:中，得到的转化菌株其异淀粉酶能在60 ℃稳定15分钟。Burchadf将。ostridium thermosulf urogenes DSM38%的嗜热异淀粉酶基因克隆并在E.coli中表达，所得酶的最适pH和最适温度与出发菌相同，而且在高温下仍能保持活性.Antranikiam等人将Pyrococcus舟riousous的异淀粉酶基因克隆到E.coli中并分离得到了酶蛋白。尽管如此，目前尚未有已将转基因的耐热性异淀粉酶工程菌应用到工业生产中的报道。众所周知，利用物理和化学诱变剂单独或复合处理微生物细胞是选育高产变种菌株行之有效的经典方法，它在为培育多种抗生素、氨基酸、核苷酸激酶(尤其是蛋白酶和淀粉酶)的高产变种菌株方面曾经起过极为重要的作用，至今仍然是方便易行和行之有效的方法之一。
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