浅析微生物发酵制药技术

信息记录材料２　０１　７－ｆｉ－２．￣第１　８鲞第２期　匾　浅析微生物发酵制药技术　胡　豪　（湖南省邵阳学院生化系　湖南　邵阳４　２　２　０　０　０）　【摘要】微生物是广泛存在于我们日常生活中的微小生物，例如细菌、真菌、病毒等。微生物的用途颇广，在食品行业、　医药行业中都有其用武之地。微生物发酵是一个实现物质转化的过程，在这个过程中，微生物发挥了“转化物质”的作　用。微生物发酵用于制药行业中可以得到具有疾病诊断、预防和治疗的药物，最典型的例子即是早期利用微生物发酵获　取青霉素。本文从微生物发酵的原理和特点出发，结合到相关的制药工艺，对微生物发酵制药技术进行探究。　【关键词】微生物发酵；原理和特点；制药应用　【中图分类号】ＴＱ４６４　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１００９－５６２４（２０１７）０２—００３９－０２　１引言　微生物发酵不仅可以得到人们日常生活中所需要的酱　油、醋、酒糟等，其在制药工艺中也有着十分广泛的应用。　微生物发酵这一现象最初在１８９７年被德国人毕西纳所发　现，自从，人们开始逐渐探索微生物发酵原理并利用这一　原理将微生物发酵引入到生产生活当中。自二十世纪四十　年代开始，发酵技术得到了迅速的发展。随着微生物发酵　技术在制药工艺中的拓展应用，逐渐形成了制药工艺中的　特殊技术——微生物发酵制药技术，其为制药工艺的发展　和创新开辟了新的途径。　２微生物发酵概述　微生物发酵的定义是利用适当的微生物，使之在特定　环境下，将原料同通过一定的代谢方式转变成为人们所需　要的目的产物过程。微生物发酵取得的目的产物质量的高　低主要与微生物本身的遗传学特性和所处的发酵环境相　关。目前微生物发酵被广泛应用到医药工业、食品工业、　化学工业、农业等行业中，成为了人们所广泛使用的生产　方式之一。利用微生物发酵进行药物研发的手段即是微生　物发酵制药技术，上文已经提到，微生物发酵技术在制药　工艺中的典型即是弗洛里和钱恩所研制的青霉素批量生产　方法，在微生物发酵制取青霉素成功之后的数十年中，氨　基酸发酵、各类酶制剂发酵等微生物发酵技术被广泛应用　于制药工艺中。如今，微生物发酵制药已经成为了研发药　物的一个重要途径，极大地推动了制药工艺的进步和发展。　酵对于相关发酵技术要求较高，需要专业的培养液（富含　细菌所发酵所需的营养物质和原料），深层发酵的优点是　便于实现机械化操作，使用大规模发酵生产，例如，临床　中广泛使用到的青霉素就曾借助于深层发酵。　３．２微生物发酵药物　关于微生物发酵药物有一个定义：利用化学技术和微　生物技术制成的药物。目前微生物发酵药物是临床药物的　重要来源之一，例如，日常防治疾病所使用到的抗生素即　是属于微生物药物的范畴。微生物发酵研发新药的一个有　效途，同时，对于一些常规的制药工艺所无法完成的药物　制备，也可以利用微生物发酵进行制取，这类药物也可以　定义为微生物发酵药物，例如常见的氨基酸、核酸、抗生　素、．酶以及一些多肽类的药物。　３．３微生物发酵制药培养基　对于微生物发酵制药技术而言，选择合适的培养基是　取得良好转化产物的重要前提。培养基是微生物发酵的主　要场所，其中含有微生物发酵所必需的各类营养物质。一　般来说，微生物发酵制药需要人工制作培养基，培养基中　含有碳水化合物以及各类含氮物质。在微生物发酵制药工　艺中，人工培养基可以分为下列四种：固体培养基、液体　培养基、半固体培养基、脱水培养基。其中，固体培养基　是用适应于微生物发酵的特定固态基质制成的，根据其自　身性质可以分为固化培养基、天然固态培养基和滤膜等多　种类型。脱水培养基是一类经过特殊脱水处理的培养基，　其中含有微生物发酵除水以外所具备的必需成分。　３．４微生物发酵制药技术一般工艺流程　３．４．１菌种制备　菌种是微生物发酵的重要媒介，菌种的制备直接关系　到微生物发酵制药所得到的产物的质量。因此，在利用微　生物发酵制药技术研发药物时，首先应当对菌种进行选择、　分离和纯化等基本操作。在发酵进行的过程中，仍然需要　定期地对发酵菌进行选育和纯化。　３．４．２种子培养　种子培养的意义在于激活菌种。一般的发酵菌种被保　存在沙土管、冷冻干燥管中，在需要对其激活处理时，将　其放入斜面试管培养基内即可，之后在种子罐中可以实现　微生物菌种的繁殖和提纯等操作。这里提出得到的种子即　是临床意义上的种子。菌种的性能和制备方式直接关系到　发酵得到的药物的质量和产量，因此，在种子培养操作中　３９　３对微生物发酵制药技术的探究　３．１微生物发酵制药技术的不同形式　微生物发酵制药技术可以根据微生物发酵的不同形式　对其进行分类，目前主要用微生物发酵所处环境和所使用　设备的不同作为分类标准。按照微生物发酵的环境不同，　可以将微生物发酵的形式分为以下三种：好氧发酵技术、　厌氧发酵技术以及兼性厌氧发酵技术。这三种发酵方式使　用到不同发酵菌种，好氧菌、厌氧菌、兼性厌氧菌，好氧　菌是一类需氧微生物，包括大多数细菌、放线菌和真菌等；　厌氧菌是一类在无氧环境中生活较好的细菌，按照其耐氧　程度又可以分为专性厌氧菌、兼性厌氧菌、微需氧厌氧菌　三种。同时根据微生物发酵所使用到的发酵工具不同，可　以将微生物发酵做以下四种形式的分类：密闭发酵、敞口　发酵、浅盘发酵以及深层发酵。这其中，敞口发酵所使用　到的发酵工具较为简单，便于进行发酵相关操作；深层发　圃堡：垦　０１７年２５　１　８卷第２期　工科普通化学的几点教学体会　邢玮玮　（郑州工商学院公共基础课教学部　河南　郑州４　５　１　４　０　０）　一【摘要】本文从工科院校非化学化工专业学生自身特点出发，结合作者实际教学实践，指出普通化学教学中存在的　些问题，并给出若干实质性的建议，以培养具有创新精神与实践能力的应用型高级工程技术人才。　【关键词】工科；普通化学；教学改革　【中图分类号】Ｇ６４２　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１００９－５６２４（２０１７）０２—００４０—０２　子等行业使用；化学在分子水平上揭示生物体的构造，使　人们理解生物功能的本质……　普通化学课程的目的就是使学生掌握基本的化学知识，　１引言　普通化学课程是工科类院校的一门重要基础课程，其　宗旨是尽量向学生展示化学学科的全貌，希望学生在短时　间的学习过程中了解课程内容的精神，并通过本课程的学　习，掌握科学研究的思想和方法，而不仅仅是化学知识本身。　近几年，为适应社会需求，部分工科院校积极进行课　程改革以满足社会对应用型人才的需求，所以在人才培养　方案中引入一些应用型课程，如就业指导，职业生涯规划　等课程，使得学时数增加，普通化学教学时数大为减少，　甚至在部分院校出现被砍的厄运。现根据普通化学课程及　教学对象的特点，结合实际教学实践给出工科普通化学教　学的几点建议。　２使学生明确普通化学的课程意义　很多学生认为非化学化工类专业学生以后不接触化　学，对于学习普通化学十分迷茫，认为该门课程可有可无，　多数抱着“六十分万岁”的态度，以致在课堂上出现教师　费力在讲，而学生消极听课的现象，并没有调动学生主动　学习的积极性，最终使学生学无所获。为了端正学生的学　习态度，教师应在第一次课就使学生明白化学课对其今后　课程的学习或是就业以后的工作有什么样的帮助，使学生　意识到化学是满足社会需要的一门中心科学，它对今后几　十年内人类解决能源、材料、食物、健康、环境等问题至　关重要。比如：化学合成各种新物质，供建筑、医学、电　培养学生的化学素质并为其自我发展化学能力奠定基础，　大量事实已经说明如果各类工科专业的学生化学基础只有　高中水平，他们的后继课程中涉及物质的结构和性能材料、　能源环境等一系列问题的理解和掌握就会受到影响ｕ　Ｊ。　３结合学生实际。按层次教学　随着高等教育的大众化，高等院校的招生规模也在不　断扩大，部分院校理工科专业文理兼收，这就使一定数量　的学生只有高中一个学期的化学基础，而别外一部分理科　生化学基础比较扎实，导致学生总体知识体系层次不齐。　普通化学在教学内容上与中学化学有很多交叉的内容，学　生水平的参差不齐，给普通化学的教学带来相当大的难度。　针对这种情况，教师在对文理兼收专业的学生进行普通化　学教学时，应制定不同于理工科专业学生的教学目标、教　学内容、考核标准，并采用不同的教学方法，以保证更　多的学生可以跟上教学进度，充分调动学生的学习积极性，　以有利于提高普通化学的教学效率和教学质量。　４引导学生优化学习方法　许多大一新生在刚进入大学时并不能很快适应大学的　学习生活，他们已经习惯于中学阶段学习过程中的被动接　受，以及大量的题海战术，同时又由于没有了升学压力，　应当格外细致。一般来说，种子培养有多种选择方式。比　较典型的有菌丝进罐培养和孢子进罐培养。菌丝进罐培养是　从摇瓶培养开始的；孢子进罐培养是将孢子放进种子罐内进　行培养的方式，其意义在于实现对菌种的放大培养。一般来　说，菌种的性质是决定种子培养方式和培养级数的主要因素。　３．４．３发酵　效成分，便于后续药物。　４总结　综上，微生物发酵制药技术是一项较为成熟地、应用　广泛的制药工艺，其为药物制取开辟了一条有效途径。随　着微生物发酵技术的进一步发展和创新，其必将为医药行　业做出更大的贡献。　微生物发酵制药技术的核心环节是在无菌状态下对微　生物进行培养，这就要求药物试验工作者在利用微生物发　【参考文献】　［１］盛贻林．微生物发酵制药技术［Ｊ】．中国农业大学出版社，　２００９（３４）：２－２．　酵制药的过程中，对所用到的所有试验设备进行严格消毒　同时利用饱和蒸汽对培养基进行灭菌处理，一般的灭菌处　理在１２０℃维持３０分钟即可。　３．４．４游处理　［２】迂凯．微生物发酵制药技术分析［Ｊ】．黑龙江科技信息，　２０１２（３４）：２－２．　游处理是微生物发酵的最后环节，其是通过将微生物　细胞从发酵液中提取出来并分离得到相应的制备药物的有　［３】徐辉．关于微生物发酵制药技术分析【Ｊ］．化工管理，　２０１６（１１）．　４０