微生物与制药综述
微生物论文——微生物制药
微生物制药【摘要】微生物在其生命活动过程中产生的,能以极低浓度抑制或影响其他生物机能的低分子量代谢物。
微生物制药利用微生物技术,通过高度工程化的新型综合技术,以利用微生物反应过程为基础,依赖于微生物机体在反应器内的生长繁殖及代谢过程来合成一定产物,通过分离纯化技术进行提取精制,并最终制剂成型来实现药物产品的生产。
【关键词】微生物制药抗生素甾体激素酶及酶抑制剂半个世纪以来微生物转化在药物研制中一系列突破性的应用给医药工业创造了巨大的医疗价值和经济效益。
微生物制药工业生产的特点是利用某种微生物以“纯种状态”,也就是不仅“种子”要优而且只能是一种,如其它菌种进来即为杂菌。
微生物在其生命活动过程中产生的,能以极低浓度抑制或影响其他生物机能的低分子量代谢物。
微生物制药利用微生物技术,通过高度工程化的新型综合技术,以利用微生物反应过程为基础,依赖于微生物机体在反应器内的生长繁殖及代谢过程来合成一定产物,通过分离纯化技术进行提取精制,并最终制剂成型来实现药物产品的生产。
微生物制药的生物来源是青霉素,放线菌;作用对象是抗菌药,抗肿瘤药,抗病毒药,除草剂,酶抑制剂,免疫调节剂;作用机制是抑制细胞壁合成药,影响细胞膜功能药,干扰蛋白质合成药;化学结构是抗生素,维生素,氨基酸,甾体激素,酶及酶抑制剂。
一、代表人物及主要成果Louis Pasteur (1822~1895) 法国微生物学家,化学家。
对狂犬病的研究是他科学生涯中最后、也是最重要的一项工作。
将狂犬患者的唾液注射到兔子体中,使兔感染狂犬病后,再将兔的脑和脊髓,制成可供免疫用的弱化疫苗,1885年在一个9岁的被患狂犬病的狼咬伤的孩子身上试用,获得成功。
这一研究成果当时被誉为“科学纪录中最杰出的一项”。
巴斯德研究所就在那时筹款建立。
开创了药物微生物技术的新时代。
Alexander Fleming英国细菌学家。
他首先发现青霉素。
后英国病理学家弗劳雷、德国生物化学家钱恩进一步研究改进,并成功的用于医治人的疾病,三人共获诺贝尔生理或医学奖。
微生物学在生物制药中的应用研究
微生物学在生物制药中的应用研究生物制药是指以生物技术作为核心,生产、开发和研究药物的一种重要方式。
与传统药物相比,生物制药具有治疗效果好、副作用小、作用机理明确等优点。
在这一制药领域中,微生物学发挥着重要的作用。
本文将从微生物学的角度探讨生物制药的应用研究。
1. 微生物的筛选和改造微生物是生物制药生产过程中的重要工具,其中最重要的是细菌和酵母菌。
通过筛选具有特定功能的微生物菌株,可以获得高效、稳定、快速的生物制药生产系统。
同时,利用基因工程等技术改造微生物菌株,可提高生产效率、改善药物品质和回收率等方面的性能。
2. 微生物发酵过程优化微生物发酵是生物制药生产中的核心环节之一。
针对不同的药物产品,需要对微生物发酵过程进行优化。
例如,在产生某种药物的微生物发酵过程中,关键是获得高产量、高质量的药物。
因此,需要考虑微生物菌株的优选、培养方式的改进、反应条件的调节等因素。
3. 生物技术的进展随着生物技术的不断发展和成熟,新型的生物制药产品不断涌现。
抗体药物、细胞疗法、基因疗法等技术都涉及到微生物学。
例如,抗体药物是利用特殊的细胞系统来制造抗体分子。
这个细胞系统可以是哺乳动物细胞、酵母细胞或细菌细胞。
由于微生物发酵系统的高效、低成本、易于扩展等特点,它在生产抗体药物方面被广泛应用。
4. 微生物污染的管理由于微生物的多样性和变异性,微生物污染是生物制药生产中常见的问题。
特别是对于抗体药物等高价值的生物制药产品,微生物污染会严重降低产品的质量和价值。
因此,管理微生物污染成为生物制药生产过程中至关重要的挑战之一。
从控制微生物生长条件,到采用有效的消毒方法,再到设置微生物检测设备等方面,都需要进行可靠有效的管理。
总的来说,微生物学是生物制药领域中很重要的一部分。
微生物的筛选、改造、发酵过程优化和管理等方面的进展,是生物制药技术得以突破与创新的关键所在。
同时,不断进步的生物技术为微生物学的应用提供了更广泛的空间。
在未来,生物制药的发展方向将不断拓展,微生物学的应用也将不断深化。
(完整版)微生物与制药综述.doc
微生物制药的研究进展姓名:李青嵘班级:生工 102学号: 1014200044摘要本文通过对历史文献的检索,从微生物生产维生素,微生物生产多价不饱和脂肪酸,微生物生产抗生素,微生物生产抗癌物质,微生物生产医用酶制剂等五个方面综述了微生物制药的研究进展。
关键词:微生物,制药,发酵工程1.前言随着生物技术的迅猛发展,在医药领域的许多方面取得了巨大的进展 .,其中采用微生物制药,具有生产工艺简单,生产成本低廉,产品产量高,产品纯度高,可大规模工业化生产等优势,同样得到了巨大的发展。
从传统工艺,如利用发酵工程生产抗生素、酶制剂以及 B-胡萝卜素等;到现今的利用转基因技术生产干扰素、胰岛素、生长因子等几十种新药和疫苗。
本文着重综述了微生物的发酵工程在医药研究和生产中应用的最近进展,主要包括生产维生素、多价不饱和脂肪酸、抗生素、抗癌物质医用酶制剂等五个方面。
2.研究内容2.1.微生物生产维生素维生素是六大生命要素之一, 为整个生命活动所必需。
β-胡萝卜素、 VC 、VE是目前应用最为广泛,效果最为显著的三种维生素,它们的作用分别是:β - 胡萝卜素是强力抗氧化剂 , 有抑制癌细胞增殖和提高机体免疫力等作用。
V C 和V E 均是抗氧化剂 , 前者可阻止、破坏自由基形成,还具有激活免疫系统细胞的活力,刺激机体产生干扰素以抵御外来侵染因子。
至于VE 可产生抗体,增强机体免疫力。
目前,上述的“三素”以实现了微生物工业化生产。
目前,β -胡萝卜素主要是由三孢布拉霉菌生产,在1998年,陈涛等[1]已经针对三孢布拉霉菌的特点,优化发酵工艺,在3M 3的发酵罐中发酵 120h,生产的β-胡萝卜素产量已达到 1146.5mg/L。
虽然,传统的工艺生产β -胡萝卜素的产量高,生产周期比较短,但是传统的工艺复杂,成本过高,不利于大规模工业化生产。
故 ,目前许多课题组专注于开发新的生产β -胡萝卜素的菌种或改进传统工艺。
据近年所发表的期刊文献,目前,采用红酵母发酵生产β -胡萝卜素是一种工艺简单,成本低廉的方法,虽然在产量方面较传统方法的低很多,但是该方法仍具有很大的发展潜力。
微生物技术在生物制药中的应用
微生物技术在生物制药中的应用引言:生物制药是指利用生物技术,从生物体中提取出具有药用价值的物质,制成安全、有效的药品。
其中微生物技术是生物制药的重要组成部分,具有广泛的应用前景。
本文将从微生物技术在生物制药中的应用方面进行阐述。
一、微生物技术在生物制药中的基础微生物学是研究微观生物(包括细菌、真菌、病毒等)的科学,是微生物技术发展的基础。
通过深入地了解微生物的形态结构、代谢特性、生理和生态特征,能够实现对微生物的遗传改造,提高生产效率和临床应用价值。
因此,微生物技术的应用离不开对微生物学的深入研究。
二、微生物技术在生物制药中的应用(一)医用干扰素医用干扰素是一类工业生产中最成功的重组蛋白质之一,是由乙型肝炎、甲型肝炎、癌症等疾病治疗的首选药物。
通过微生物技术生产医用干扰素,能够大幅度减少生产成本、提高生产效率。
首先,利用丙酮酸杆菌表达重组蛋白质。
丙酮酸杆菌是一种可以快速成长并分泌大量蛋白质的细菌,是干扰素等重要蛋白质的表达宿主之一。
其次,通过基因重组技术,将载有干扰素基因的质粒导入细胞,经过转录、翻译作用,干扰素表达出来,并经过后续工艺流程提纯成制剂。
(二)抗体制品抗体制品是工业生产中最常见的一种生物制品,广泛应用于免疫学、临床药物研究等领域。
目前,微生物技术生产抗体制品的主要方法是利用霍乱弧菌外毒素(B选择素)作为载体,进行基因重组。
这种方法克服了抗体制品原料来源困难的问题,实现了生产规模化,成本控制也更加容易。
(三)疫苗疫苗是一种通过引入某种病原体,激活人体免疫系统,对该病原体进行抗体产生的技术。
对于某些具有高感染性的病原体,如艾滋病病毒、乙型肝炎病毒等,只有利用微生物技术进行生产,才能满足疫苗在预防和治疗上的要求和需求。
以乙型肝炎疫苗为例,利用微生物技术,将乙型肝炎病毒中的表面抗原(S抗原)基因片段,植入珍珠贝母溶血素(SPHA),使其表达S抗原。
然后,将重组SPHA抗原接种到灵长类动物(如小鼠、大鼠等)体内,刺激其免疫系统,形成强有力的抗体,最后提取抗体浆制成疫苗。
微生物学在制药工业中的应用研究
微生物学在制药工业中的应用研究随着现代社会的发展,药品生产成为了人类健康保障不可或缺的一部分。
而微生物学在制药工业中的应用研究,对于药品生产领域有着非常重要的影响。
本文将围绕着微生物学在制药工业中的应用研究展开探讨,分为以下几个类别。
一、抗生素的制备抗生素是治疗感染性疾病的重要药物,而微生物在抗生素的制备过程中有着不可或缺的作用。
目前,青霉素、链霉素、四环素等抗生素的制备主要依赖于微生物生产。
其中,青霉素的生产依赖于青霉菌;链霉素的生产依赖于放线菌;四环素的生产则依赖于土壤中的链霉菌等。
通过微生物学技术和发酵工程方法,这些微生物可以被大规模培养,从而实现抗生素的生产和提取。
二、疫苗的研究与开发目前,疫苗的研究和开发也依赖于微生物学技术。
在疫苗的研究过程中,需要先提取病原体,并将其通过微生物学技术进行培养,产生相应的抗原。
然后,通过提纯技术和工程学方法,将蛋白质、多糖和核酸等成分组成疫苗,从而实现对疾病的预防和治疗。
三、活菌制剂的研究在活菌制剂的研究中,微生物学技术也起到了非常重要的作用。
通过选取一些有益的菌株,利用发酵工程技术控制其生长、代谢,将其制成不同类型的活菌制剂,如益生菌、酸性乳杆菌、双歧杆菌等。
这些活菌制剂对肠道、食品保鲜、养殖等方面都有着广泛的应用。
四、基因工程药物的研究微生物学技术在基因工程药物的研究和开发中也有着广泛的应用。
通过选择适合的宿主菌和基因表达载体,将基因导入到宿主菌中,并通过发酵工程技术大规模培养,将其生产出来。
在这个过程中,需要对微生物的代谢和蛋白质生物合成进行深入的理解和研究。
例如,利用大肠杆菌改造制备胰岛素等基因工程药物。
综上所述,微生物学在制药工业中的应用研究有着广泛的应用。
通过微生物学技术和发酵工程技术,可以实现抗生素、疫苗、活菌制剂和基因工程药物的生产和研发。
在药品生产和健康保障中,微生物学的作用不可忽视。
微生物与制药综述
微生物与制药综述微生物与制药是生物技术领域一个重要的分支,通过微生物发酵生产药物的方法,为治疗各种疾病提供便利。
微生物发酵技术生产药品已有很长的历史,古代药物中许多原材料都是通过自然发酵得到的。
微生物发酵技术一般是应用细菌、真菌或其代谢产物为原料进行培养和分离,然后在一定的条件下进行发酵。
该技术通常是将微生物转变为生产细胞,通过代谢过程合成特定物质,生产药物。
药物的种类非常广泛,例如抗生素,疫苗,激素,化疗药物等等。
微生物发酵技术在制药行业有着重要的作用。
首先,通过该技术能够大规模制备药物。
其次,其发酵产物通常优于化学合成的药物,因为化学合成的药物往往含有杂质,而微生物合成的药物含有较少的杂质。
此外,微生物合成药物能够减少对环境的污染,同时在生产过程中也更加安全。
这些特点使得微生物发酵技术在药物制备过程中得到了广泛应用。
微生物发酵技术的应用非常广泛,其中抗生素就是其中的代表性应用。
抗生素是指具有抗菌作用的化学物质,通常具有狭义的抗菌药物、广义的抗菌药物、抗真菌药物、抗病毒药物、抗寄生虫药物等类型。
抗生素的发明极大改变了人类的历史,治愈或缓解了诸多疾病,抗生素对人类健康的贡献不可估量。
抗生素研究主要围绕着微生物的特性和生物合成路径进行。
除了抗生素之外,微生物发酵技术还被广泛应用于疫苗生产。
疫苗是一种防止传染病的药物,通常由宿主中的致病微生物或其部分成分制备而成。
生产疫苗的关键是找到一种对人体无害的微生物,并使其稳定持续生产相应的抗原物质,从而提供免疫。
疫苗生产常采用微生物发酵技术,这样就可以大规模生产纯度高、安全性好的疫苗。
微生物发酵技术还可以应用于激素、化疗药物、抗菌药物等药物的生产中。
虽然微生物发酵技术有着广泛的应用,但是在生产过程中还会遇到一些难以克服的问题。
微生物在发酵过程中会产生废物,而这些废物会对环境造成污染,因此需要进行处理。
此外,微生物在发酵过程中还可能发生突变,由此产生的不良变异体会对药物质量造成负面影响。
微生物制药及微生物药物分析
微生物制药及微生物药物分析一、微生物制药1. 概述微生物制药是指利用微生物或其代谢产物生产药物,它是一种传统的制药技术。
常用的微生物制药包括抗生素、激素、酶、疫苗、单克隆抗体等。
它具有原料易得、生产成本低、操作简单、产量高等特点。
2. 抗生素抗生素是指能够对细菌发挥抗菌作用的化合物。
产生抗生素的微生物有青霉菌、链霉菌等。
抗生素是临床上常用的药物,它能够治疗多种感染性疾病。
抗生素的生产过程主要包括培养、提取和纯化。
培养是指将产生抗生素的微生物培养在适宜的培养基上,并利用微生物的代谢产物合成抗生素。
提取是指将培养液分离出微生物后,再用适宜的溶剂提取抗生素。
纯化是指将提取的混合物进行纯化,获得纯净的抗生素。
3. 激素激素是一类在人体内具有调节、控制生理功能的生物活性物质。
激素的生产来源于动物细胞和微生物。
微生物生产的激素有胰岛素、人类生长激素等。
激素的生产过程主要包括培养、分离、提取和纯化。
培养是指将产生激素的微生物培养在适宜的培养基上,用其代谢产物合成激素。
分离是指将培养液中的微生物分离出来,提取是指将激素从分离出来的微生物中提取出来。
纯化是指将提取的混合物进行纯化,获得纯净的激素。
4. 酶酶是一种具有生物催化性质的蛋白质,能够加速化学反应。
酶的生产源于微生物,包括细菌、真菌和酵母等。
酶主要应用于生物技术领域,如DNA重组和蛋白质工程等。
酶的生产过程主要包括培养、分离、提取和纯化。
培养是指将产生酶的微生物培养在适宜的培养基上,用其代谢产物合成酶。
分离是指将培养液中的微生物分离出来,提取是指将酶从分离出来的微生物中提取出来。
纯化是指将提取的混合物进行纯化,获得纯净的酶。
5. 疫苗疫苗是指通过注射疫苗,使人体产生对某种疾病的免疫力。
疫苗的生产来源于微生物,常见的有病毒、细菌等。
疫苗主要用于预防传染病。
疫苗的生产过程主要包括培养、提取、灭活和纯化。
培养是指将产生疫苗的微生物培养在适宜的培养基上,用其代谢产物合成疫苗成分。
微生物在制药中的微生物工程研究
微生物在制药中的微生物工程研究微生物工程是指将微生物的遗传信息进行改造,以满足制药行业的需求。
在制药过程中,微生物工程可以用于生产抗生素、蛋白质药物、维生素等化合物。
本文将从四个方面探讨微生物工程在制药中的应用。
一、微生物工程在抗生素生产中的应用抗生素是一类能够抑制或杀死细菌的药物。
传统的抗生素生产方法是通过从微生物中提取天然产物,如青霉素、链霉素等。
然而,这种方法存在一些问题,如产量低、副作用大等。
微生物工程的出现解决了这些问题。
微生物工程通过改变微生物的遗传信息,使其能够产生更多的抗生素。
例如,在青霉菌中引入额外的基因,使其能够高效地合成青霉素。
这种基因改造技术使得抗生素的产量大大增加,为制药行业提供了大量的药物资源。
此外,微生物工程还可以改变抗生素的结构,从而产生更多种类的抗生素。
例如,通过改变链霉素的化学结构,可以得到一系列具有不同抗菌活性的新型抗生素。
这种方法扩展了抗生素的种类,为治疗耐药菌感染提供了更多的选择。
二、微生物工程在蛋白质药物生产中的应用蛋白质药物是一类由蛋白质制成的药物,如胰岛素、重组人血凝素等。
传统的蛋白质药物生产方法是通过提取人或动物的蛋白质,然后进行纯化和制备。
然而,这种方法存在一些问题,如传染病的风险、产量低等。
微生物工程的出现解决了这些问题。
微生物工程通过改变微生物的遗传信息,使其能够大量产生人类所需的蛋白质。
例如,通过将人体胰岛素基因引入大肠杆菌,使其能够合成人胰岛素。
这种基因改造技术使得蛋白质药物的生产成本降低,规模化生产成为可能。
此外,微生物工程还可以改变蛋白质的结构和性质。
例如,通过改变抗体的构造,可以设计出更有效的治疗药物。
这种方法使得蛋白质药物的疗效和安全性得到进一步提高。
三、微生物工程在维生素生产中的应用维生素是一类对人体健康非常重要的有机化合物,如维生素C、维生素B12等。
传统的维生素生产方法是通过从动植物中提取天然产物。
然而,这种方法存在一些问题,如产量低、资源浪费等。
微生物在制药中的微生物学研究
微生物在制药中的微生物学研究微生物学是生物学的一个重要分支,它研究微生物的结构、功能、分类以及其在生物过程中的角色和应用。
在制药领域,微生物学的研究发挥着重要作用。
本文将就微生物在制药中的微生物学研究进行探讨。
一、微生物在制药过程中的应用1. 微生物药物的研发和生产微生物药物是指通过微生物发酵或转基因技术获得的药物,如抗生素、蛋白质药物等。
微生物学为微生物药物的研发和生产提供了依据和方法。
通过对微生物的筛选、培养和改造,可以获得具有生物活性和药理特性的药物。
2. 微生物在药物合成中的应用微生物可以利用其代谢通路和酶系统来合成药物分子,如抗癌药物紫杉醇的生物合成就是通过利用微生物代谢通路中的终末产物提供前体分子,并通过转化反应进行合成。
微生物在药物合成中的应用可以提高合成效率、降低制药成本,并减轻对环境的污染。
3. 微生物质量控制与质量鉴定制药中对微生物的质量控制与质量鉴定至关重要。
微生物学的方法可以用于对制药过程中的微生物污染进行检测、分离和鉴定,确保产品的质量和安全。
二、微生物学在制药中的研究方法1. 微生物培养与筛选技术微生物培养与筛选技术是微生物学研究中的基础和核心。
通过培养方法,可以获得大量的微生物菌株,并对其进行筛选,选择具有特殊功能或特定代谢途径的微生物。
2. 基因工程与转基因技术基因工程和转基因技术在制药中广泛应用。
通过基因克隆和基因编辑技术,可以改造微生物的代谢通路,提高某些特定代谢产物的合成效率。
转基因技术还可以用于构建表达外源蛋白的载体系统,实现大规模蛋白质药物的生产。
3. 分子生物学方法分子生物学方法为微生物学研究提供了重要的实验手段。
例如,通过PCR技术可以准确快速地检测和鉴定微生物的基因组信息,通过基因测序技术可以揭示微生物的基因组结构和功能。
三、微生物学在制药中的挑战与未来发展方向尽管微生物学在制药领域有着广泛的应用和发展,但仍然面临一些挑战。
其中包括微生物菌株的质量控制与安全性评估、微生物的遗传可操作性和转化效率等问题。
微生物在制药中的应用与发展趋势
微生物在制药中的应用与发展趋势微生物在制药领域中扮演着重要的角色,其应用范围涵盖了药物研发、药物生产、质量控制等方面。
通过利用微生物,科学家们能够开发出更安全、有效的药物,并提高药物生产的效率。
本文将就微生物在制药中的应用及其发展趋势进行论述。
一、微生物在药物研发中的应用1. 微生物的药物筛选微生物是一种重要的药物筛选工具,科学家们利用微生物的遗传多样性进行大规模的筛选,寻找具有药理活性的化合物。
例如,青霉素就是通过筛选产生产生的。
2. 基因工程技术微生物的基因工程技术能够有效地改变微生物的代谢途径以及生物合成能力。
通过遗传工程的手段,人们能够使微生物表达出特定的药物蛋白,从而得到所需的药物。
3. 遗传改良通过遗传改良,科学家们能够培育出更高产、更稳定的微生物菌株,提高药物的产量和质量。
此外,还可以通过遗传改良提高微生物对特定废弃物的分解能力,实现废物再利用。
二、微生物在药物生产中的应用1. 微生物发酵微生物发酵是制药过程中常用的生产方法之一。
通过合适的培养条件,微生物能够产生出大量的药用物质。
以青霉素为例,它是通过青霉菌的发酵得到的。
此外,人类胰岛素、人类生长激素等重要的药物也是通过微生物发酵生产的。
2. 微生物多糖的制备微生物多糖具有多种药理活性,如抗肿瘤、免疫调节等。
利用微生物进行大规模的多糖生产能够满足市场对这类药物的需求。
3. 微生物酶的应用微生物酶的应用广泛存在于制药工业中,它们可以降解废弃药物、合成活性药物以及用于药物分析等。
微生物酶的反应选择性高、效率高,成为制药领域中不可或缺的工具。
三、微生物在质量控制中的应用1. 微生物检测微生物检测是制药过程中重要的一环,它可以帮助企业排除产品批次中的微生物污染。
通过微生物检测,制药企业可以保证产品质量和安全性。
2. 微生物污染控制制药企业需要对生产环境进行微生物污染控制,以防止微生物对制药过程和产品质量的影响。
通过适当的环境控制、卫生管理以及消毒技术,可以有效控制微生物污染。
微生物制药与微生物药物研究现状
微生物制药与微生物药物研究现状一、本文概述微生物制药,即以微生物为药物生产的主要工具,利用微生物的代谢活动或其产生的次级代谢产物来获取药物,是生物制药领域的一个重要分支。
微生物药物研究则是探索这些微生物来源的药物的活性、作用机制、药代动力学等,以推动其临床应用和发展。
随着科技的进步和生物技术的不断创新,微生物制药与微生物药物研究在近年来取得了显著的进展,为人类的健康事业做出了重要贡献。
本文旨在全面概述微生物制药与微生物药物研究的现状,从微生物药物的来源、分类、研发过程、临床应用等方面进行深入探讨。
文章还将关注当前该领域的前沿技术和研究热点,如基因工程菌的构建与应用、微生物次级代谢产物的挖掘与利用、新型微生物药物的研发策略等。
通过梳理和分析相关研究成果,本文旨在为读者提供一个全面、深入的视角,以了解微生物制药与微生物药物研究的最新动态和发展趋势。
二、微生物制药的基本原理与技术微生物制药,作为生物制药的一个重要分支,其基本原理主要依赖于利用微生物的生命活动,通过发酵、酶转化等过程来生产药物。
这些微生物,包括细菌、真菌、放线菌、藻类和病毒等,都可以作为制药的“工厂”,合成出我们所需要的药物成分。
筛选合适的微生物:根据药物成分的化学结构,从大量的微生物中筛选出能够合成该成分的微生物,这是微生物制药的首要步骤。
微生物培养:筛选出的微生物需要在特定的培养基中进行培养,以提供其生长和合成药物所需的营养和条件。
药物成分的提取和纯化:当微生物生长并合成出药物成分后,需要通过一系列的提取和纯化步骤,将这些成分从微生物中提取出来,并进行进一步的纯化,以得到纯净的药物成分。
药物的质量控制:还需要对药物进行质量控制,以确保其安全性和有效性。
随着科技的进步,微生物制药的技术也在不断发展。
例如,基因工程、代谢工程等现代生物技术的引入,使得我们能够更精确地控制微生物的代谢过程,从而更有效地生产出我们所需要的药物成分。
高通量筛选技术、生物信息学等新技术的发展,也使得我们能够更快速、更准确地从大量的微生物中筛选出能够合成特定药物成分的微生物。
微生物在生物制药中的应用研究
微生物在生物制药中的应用研究生物制药是利用生物体制造的药物,它正在成为当今医药行业中的重要组成部分。
微生物,包括细菌、真菌和病毒等,被广泛用于生物制药领域,其应用研究带来了许多创新和突破。
本文将介绍微生物在生物制药中的应用研究情况,并探讨其今后的发展趋势。
1. 微生物在药物生产中的应用微生物在药物生产中发挥着重要的作用。
首先,许多抗生素和抗菌药物都是由细菌或真菌生产的。
例如,青霉素就是由青霉菌属微生物产生的一种抗生素,早在上世纪40年代就被广泛应用于临床。
此外,微生物也可用于生产其他类型的药物,如抗肿瘤药物和生物制剂。
通过基因工程技术,科学家们可以改造微生物的基因,使其具有产生特定药物的能力,从而实现大规模制药。
2. 微生物在疫苗制造中的应用疫苗是预防感染性疾病的重要手段,其中大部分疫苗都是由微生物制造的。
例如,乙肝疫苗就是通过将乙肝病毒的表面抗原基因导入酵母菌中,使其表达乙肝病毒表面抗原,从而产生的。
微生物制备的疫苗不仅安全可靠,而且能够有效预防多种疾病,并且成本相对较低,因此在全球范围内得到了广泛应用。
3. 微生物在基因工程中的应用基因工程是利用重组DNA技术来改变生物体的遗传性状,其中微生物在基因工程中起着重要作用。
通过将外源基因导入微生物中,科学家们可以利用微生物的代谢能力来产生各种有用的蛋白质和化合物。
例如,利用细菌来产生人类胰岛素和人类生长激素等重要药物。
微生物在基因工程中的应用不仅可以提高药物的产量,而且能够降低制造成本,具有巨大的潜力。
4. 微生物在生物传感器中的应用生物传感器是一种利用生物体对特定信号的敏感性来检测和测量物质的装置。
微生物作为生物传感器的重要组成部分,可以通过生物反应来感知环境中的物质浓度和活性。
例如,利用细菌来检测水中的污染物浓度,或利用酵母菌来检测食品中的毒素含量等。
微生物传感器的应用范围广泛,不仅可用于环境监测,还可用于食品安全、医学诊断等领域。
5. 微生物在药物研发中的未来发展微生物在药物研发中的应用前景广阔。
药用微生物学综述.doc
微生物生物转化在药物合成中的应用摘要:微生物在药物的合成开发中具有十分重要的作用,除了其次级代谢产物成为疾病的药物来源外,微生物的酶在药物合成中的应用也越来越多,微生物的酶生物转化具有反应温和、立体选择性强和效率高的优点,已成功地应用于甾体药物和手性药物的合成中,在某些中药的开发中也有广阔的前景。
微生物对药物合成的贡献越来越大,仍然具有更深的潜力。
关键词:微生物;生物转化;甾体;手性药物The Applications of Microbial Biotransformation in Pharmaceutical SynthesisAbstract:Microorganisms play avery important role in the development of synthetic drugs. In addition to their secondary metabolites as a new medicine source, the application of microbial enzymes in drug synthesis is also increasing. The microbial transformation has been successfully applied to the synthesis of the steroid drugs andchiral drugs, and has broad prospects in the development of Traditional Chinese Medicines because of the advantages of mild reaction, stereo selectivity and high efficiency. Microorganisms make a bigger and bigger contribution to drug synthesis, and still have a greater potential.Key Words: Microorganism; Transformation; Steroid; Chiral drugs微生物生物转化是指利用生物体系,如细胞和酶等作为催化剂,实施有机合成目的的合成方法,具有传统化学合成不可比拟的优点,如选择性好、催化效率高、反应条件温和、环境友好等。
微生物在生物制药中的应用
微生物在生物制药中的应用生物制药是指利用微生物、动植物细胞等生物材料生产药物的过程。
微生物在生物制药中扮演着重要的角色,其广泛的应用范围包括药物研发、生产、检测等方面。
本文将介绍微生物在生物制药中的应用,并探讨其优势和挑战。
一、微生物在药物研发中的应用1. 新药筛选:微生物是传统药物研发中重要的工具之一。
借助微生物的多样性和遗传变异性,科学家们可以通过药物筛选实验来发现新的药物候选化合物。
例如,青霉素就是通过对青霉菌的筛选和进一步改良而得到的。
2. 基因工程药物:微生物也被广泛应用于基因工程药物的生产。
通过将外源基因导入微生物细胞中,可以实现大规模生产重组蛋白药物。
以大肠杆菌为代表的微生物宿主系统可以高效地表达、折叠和分泌蛋白质,为基因工程药物的制备提供了强大支持。
二、微生物在药物生产中的应用1. 抗生素生产:微生物在抗生素生产中起到了至关重要的作用。
抗生素是生物制药领域的重要代表,包括青霉素、链霉素等。
生产这些抗生素的过程中,微生物发挥着关键作用,通过发酵、分离纯化等工艺,可获得高纯度的抗生素。
2. 霉菌素类药物:霉菌素类药物是一类具有广谱抗菌活性和重要临床应用的药物。
微生物的发酵过程可以产生各种霉菌素类药物,如红霉素、双黄连素等。
这些药物在临床治疗中具有广泛的应用价值,有效地抑制了细菌的生长和繁殖。
三、微生物在药物检测中的应用1. 微生物污染检测:在药物生产过程中,微生物的污染是一项重要的问题。
微生物的存在可能会降低产品的质量和安全性。
因此,微生物检测在药物生产中具有重要的意义。
利用微生物学的相关技术,如PCR、培养法等,可以检测药物中的微生物污染,确保产品的质量。
2. 药物活性评价:微生物也被广泛用于对药物活性的评价。
通过对微生物的敏感性测试,可以确定药物对不同病原微生物的抑制效果,从而评估其药效。
这对于药物的临床应用和治疗选择具有重要意义。
总结起来,微生物在生物制药中的应用十分广泛。
从药物研发到生产再到检测,微生物都发挥着重要的作用。
微生物与制药
青霉素发酵流程
青霉素过敏
青霉素类抗生素的毒性很小,是化疗指数最 大的抗生素。 但其青霉素类抗生素常见的过敏反应在各种 药物中居首位,发生率最高可达5%~10% , 为皮肤反应 ,表现皮疹、血管性水肿,最严 重者为过敏性休克,多在注射后数分钟内发 生,症状为呼吸困难、发绀、血压下降、昏 迷、肢体强直,最后惊厥,抢救不及时可造 成死亡。
微生物与制药
微生物与人类关系密切,它既能造福于人类也 能给人类带来毁灭性的灾难。从微生物的发 现、微生物与人类的关系以及微生物的应用 等方面对微生物作了一些介绍,以期人们对微 生物有更多的了解。
微生物在药物的开发中具有十分重要的作用,主要表 现在微生物(细菌、放线菌、真菌等)的次级代谢产 物具有结构多样性、活性广泛性和临床有效性,其中 许多化合物或其衍生物已经成为临床治疗多种疾病 的药物; 微生物产生的酶具有反应条件温和、立体选择性强 和效率高的优点,也成功地应用于甾体药物和手性药 物的合成中,部分酶蛋白也直接成为治疗药物。 微生物对药物开发的贡献巨大,仍然值得进一步发掘 其潜力。
万古霉素药理作用
作用于细菌细胞壁,与粘肽的侧链形成复合 物,从而抑制细胞壁的合成。 对多数病原微生物具有杀菌作用;抑制肠球 菌生长;抑制细菌细胞壁的合成,其作用部 位与青霉素类和头孢菌素类不同。 本品与细胞壁前体的D-丙氨酰-D-丙氨酸部分 紧密结合,导致细菌细胞溶解;也可能改变 细菌细胞膜渗透性,并选择性地抑制RNA的 合成。
放线菌素D适应症
1.肾母细胞瘤、恶性葡萄胎、绒毛膜上皮癌、 恶性淋巴瘤、横纹肌肉瘤、睾丸肿瘤等。 2.与放射治疗合用,提高肿瘤对放射治疗的 敏感性。 3.眼眶骨骼肌肉瘤、视网膜母细胞瘤、视神 经母细胞瘤、黑色素瘤及网状细胞瘤等。
微生物学与制药技术
微生物学与制药技术之间的关系一直是人类探索和研究的重要方向。
微生物学是研究微生物的分布、形态、结构、生长、生理、代谢、遗传、进化等方面的科学,而制药技术是以生物技术为基础的药物研发过程。
微生物学是制药技术的重要基础,新的微生物学研究成果为制药技术的发展注入了新的动力。
一、微生物学在制药技术中的应用微生物学在制药工业中有着非常广泛的应用。
首先,微生物可以产生多种蛋白质、多肽、抗生素、代谢产物、生物催化剂等。
如青霉素、四环素、氨苄青霉素、链霉素等抗生素的合成与微生物有直接关系。
其次,微生物是生产预防性疫苗、治疗性疫苗、抗体和其他生物制品的主要来源。
比如炭疽病毒疫苗、百日咳疫苗等。
再次,微生物可用于制备酶制剂,例如某些酵母菌可以用于面粉、饼干的生产;Streptomyces griseus可以用于生产减霉防腐剂。
二、制药技术对微生物学的发展的促进微生物学作为制药技术的重要基础,它的发展又为制药技术提供了新的动力与平台。
通过探究微生物的代谢途径及产物合成机制,制药工作者对于高质量的制药原料及先进的生产工艺的研究更加深入。
生物技术的发展也为微生物学的深入研究的发展创造了更好的研究平台,为药物的研发提供了更好的条件。
三、制药技术对微生物资源保护与利用的引领作用药品的需求量与微生物的来源资源之间存在着一些矛盾。
科技的不断提升,使得药品生产所需的微生物数量不再像以前那样大,但是取而代之的是,被利用微生物资源的需求不断增加,微生物资源的保护和利用的平衡问题逐渐凸显。
制药技术已成为引导微生物资源保护与利用的关键方向,长期以来,我国在微生物资源保护方面投入巨额资金,建立了以中国微生物资源中心和各省级微生物资源中心为核心的国家级微生物资源保护网络。
四、微生物技术与绿色制药的融合绿色制药是近年来兴起的一种制药生产方式。
它以微生物中代谢途径为基础,运用代谢工程技术,开发及利用微生物中的合成酶,生产和提纯抗生素、氨基酸、染料和工业酶等大分子产物。
生物药学论文综述(2)
生物药学论文综述(2)生物药学论文篇3浅谈生物制药技术摘要:现代生物制药技术是一项与制药产业结合极为密切的高新技术,不断为医药行业提供新产品、新剂型,为制药界开创一条崭新之路,正在改变生物制药业的面貌,为解决人类医药难题提供最有希望的途径。
文章分析了几项生物制药技术,并对生物制药的展望进行了分析。
关键词:生物制药技术一、生物制药技术简介1。
基因工程技术:激素和许多活性因子是调节人体生理代谢与机能的重要物质,其活性强,临床疗效明显,但这些物质自然界甚为稀少,从人体及动物中提取难度大,来源有限,无法满足临床需要,而现代生物制药技术却为临床提供了这类廉价、高效的药品。
胰岛素是治疗糖尿病的激素类药物,一般从动物中提取,其资源缺乏,价格昂贵,利用基因工程手段将人或动物胰岛素合成基因分离后移植到微生物细胞中,并实现基因表达,这样用基因工程手段得到基因重组微生物被称为基因工程菌,利用基因工程菌在200L发酵灌中产生10克胰岛素相当于450千克胰脏中提取的产量。
人生长激素(简称HGH)是脑下垂体前叶分泌的由191种氨基酸组成蛋白质类激素,分子量为22000D。
以前,人生长激素只能从人脑垂体前叶中分离纯化,应用深受限制,而目前利用基因工程技术动物细胞工艺可得到,并且与人生长激素相同,临床用于治疗垂体前叶HGH分泌障碍引起的侏儒症,促进烧伤及骨折等创伤性组织的恢复,也用于改善老年性肾萎缩的症状及治疗胃溃疡。
2. 酶及细胞固定化技术:微生物转化及酶催化工艺早已在制药工业中广泛应用。
酶与固定化技术结合弥补酶的不足,在制药界取得显著发展,如用大肠杆菌酞化酶生产6一APA、犁头霉素生产氢化可的松、乳酸菌转化蔗糖制备右旋糖醉等。
原西德BeohringerNannhein公司在青霉素酞化酶固定化方面取得了很大的进展,他们用聚丙酞胺凝胶包埋法制成微型小球状固定化酶已投人生产,其表面活性为100一150U/g,1kg固定化酶可生产500kg6一APA,能连续反应300次,他们用第二代工程菌的固定化酶转化率达到85%一90%,反应次数达900次,有人用固定化后活力可维持100天以上,固定化细胞、特别微生物细胞在抗生素、激素、氨基酸等药物的合成中得到广泛的研究和应用。
微生物制药及微生物药物分析3篇
微生物制药及微生物药物分析第一篇:微生物制药简介随着生物技术的不断发展,微生物制药已成为现代制药行业中不可或缺的重要组成部分。
微生物制药是利用微生物发酵过程中产生的细胞和代谢产物,制备出药品、食品添加剂、饲料等生物活性产物的一种生产方式。
该技术不仅能够大规模生产高质量的药品,还能够获得价格优惠的原材料,因此在制药业中被广泛使用。
微生物发酵技术是制备生物制品的基础,这种技术是一种从生物质中获得生产所需物质的过程。
微生物(如真菌、细菌和酵母)被培养在一定环境条件下,产生大量的代谢产物,其中一些产物具有生物活性,比如青霉素等。
通过对微生物代谢产物的提纯和加工,可以得到具有药物、食品和化妆品功能的终端产品。
微生物制药技术的应用范围非常广泛,包括生产抗生素、激素、酶类、疫苗和生物技术制品等。
其中,抗生素是最常见的微生物制药产品,全球抗生素市场年增长率高达5%左右。
除此之外,生物技术制品在近年来的发展中也得到了广泛应用,这几乎涵盖了所有生物制品的生产。
微生物制药技术的优势在于其可规模化、可控制、成本低廉,从而保证了高质量、高效率的制药过程。
同时,微生物制药机理的深入研究也为该技术的发展提供了更多的机会。
尽管如此,微生物制药技术仍然面临着一些挑战,如产品稳定性、储存条件和环境安全等问题。
因此,我们需要通过持续不断的技术创新和开发,来帮助微生物制药技术实现更加可持续的发展。
第二篇:微生物药物分析微生物药物作为生物制品的一种,具有很强的生物学活性和复杂的分子结构,因此在其质量控制和质量评价方面具有其特殊性。
因此,微生物药物的分析技术需要结合生物学、化学和计算机等多学科,采用多种分析手段才能达到准确测定和评价微生物药物质量的目的。
微生物药物分析需要关注的主要指标包括产品纯度、活性、同工酶、异构体、杂质和微生物检测等,这些指标对于药物的安全性、有效性和稳定性等方面都具有至关重要的影响。
据此,微生物药物分析需要采用一系列精密而灵敏的分析工具,如电泳、质谱、核磁共振、荧光、紫外可见光谱等,来对各项指标进行质量评价。
生物药学论文综述
生物药学论文综述在医学方面,生物制药是目前制药业中发展最快、活力最强、技术含量最高的领域之一。
下文是店铺为大家整理的关于生物药学论文的范文,欢迎大家阅读参考!生物药学论文篇1浅析生物技术在我国制药业中的应用摘要:作为保障人们身体健康的重要因素,药品与人们的生活质量息息相关。
近年来,随着科学技术的进步和提高,药品在生产制作中对制作工艺和艺术的选择,也趋于多元化。
其中,通过采用各种技术措施与方法来对动植物进行微观处理和加工的生物技术,已经逐渐成为现阶段制药企业应用的重要技术措施和方法,对我国现代化制药的发展有着显著的促进作用。
本文就我国制药业发展中生物技术的应用进行分析与探讨,并在此基础上提出相关的应用前景。
关键词:生物技术;制药业;原理生物科学技术的蓬勃发展,催生了社会生产力的提升和人类文明的进步,也为现代化制药企业提供了基础和保障。
就现阶段的社会发展而言,无论是过去还是现在,生物技术都随时为人类发展创造着不可估量的财富,成为人类生活中不可缺少的技术项目之一。
尤其是近几十年,仅仅是在医学药品领域,生物技术不断提升药品的质量和效果,就为人类生命健康做出了巨大的贡献。
时至今日,生物制药的迅猛发展,更是为临床医学发展注入了强大的生命力,在疾病治疗方面取得了极大的效果。
一、生物技术概要生物技术作为一门综合性、科学性都很强的学科,在上个世纪中期得到了人们的普遍关注。
在近代社会的发展历程中,生物技术主要是通过改变动物和植物体内的DNA或者是生物细胞,以先进的科学技术和系统的生物理论为核心,对其进行有效物质的提取和人工的加工的过程。
生物技术在科学技术领域的应用,对人类社会的进步和医疗事业的发展都有着重要的作用,而这种先进技术的广泛应用也无疑会对传统的医疗事业造成极大的冲击和影响。
这种影响是有着正面意义和积极的作用的,是其能够在这种挑战竞争下,不断更新技术、加强科技创新。
传统生物技术实际上只是一个对生物细胞进行加工的过程,而现在伴随着社会的进步和科技的发展,生物技术的研究也出现了新的特点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
微生物制药的研究进展姓名:李青嵘班级:生工102学号:1014200044摘要本文通过对历史文献的检索,从微生物生产维生素,微生物生产多价不饱和脂肪酸,微生物生产抗生素,微生物生产抗癌物质,微生物生产医用酶制剂等五个方面综述了微生物制药的研究进展。
关键词:微生物,制药,发酵工程1.前言随着生物技术的迅猛发展,在医药领域的许多方面取得了巨大的进展.,其中采用微生物制药,具有生产工艺简单,生产成本低廉,产品产量高,产品纯度高,可大规模工业化生产等优势,同样得到了巨大的发展。
从传统工艺,如利用发酵工程生产抗生素、酶制剂以及B-胡萝卜素等;到现今的利用转基因技术生产干扰素、胰岛素、生长因子等几十种新药和疫苗。
本文着重综述了微生物的发酵工程在医药研究和生产中应用的最近进展,主要包括生产维生素、多价不饱和脂肪酸、抗生素、抗癌物质医用酶制剂等五个方面。
2.研究内容2.1.微生物生产维生素维生素是六大生命要素之一, 为整个生命活动所必需。
β-胡萝卜素、VC、VE 是目前应用最为广泛,效果最为显著的三种维生素,它们的作用分别是:β-胡萝卜素是强力抗氧化剂, 有抑制癌细胞增殖和提高机体免疫力等作用。
V C 和V E 均是抗氧化剂, 前者可阻止、破坏自由基形成,还具有激活免疫系统细胞的活力,刺激机体产生干扰素以抵御外来侵染因子。
至于VE可产生抗体,增强机体免疫力。
目前,上述的“三素”以实现了微生物工业化生产。
目前,β-胡萝卜素主要是由三孢布拉霉菌生产,在1998年,陈涛等[1]已经针对三孢布拉霉菌的特点,优化发酵工艺,在3M3的发酵罐中发酵120h,生产的β-胡萝卜素产量已达到1146.5mg/L。
虽然,传统的工艺生产β-胡萝卜素的产量高,生产周期比较短,但是传统的工艺复杂,成本过高,不利于大规模工业化生产。
故,目前许多课题组专注于开发新的生产β-胡萝卜素的菌种或改进传统工艺。
据近年所发表的期刊文献,目前,采用红酵母发酵生产β-胡萝卜素是一种工艺简单,成本低廉的方法,虽然在产量方面较传统方法的低很多,但是该方法仍具有很大的发展潜力。
何海燕等[2]采用粘红酵母R3-35摇瓶发酵84h,生产的β-胡萝卜素到达12.21mg/L。
胡萍等[3]采用酵红酵母Yh3发酵生产β-胡萝卜素,其生物量及色素产量最大值分别为9.89mg/L和10.38mg/L。
目前,工业生产VC采用二次发酵法,此法是在70年代初研究出来的,属于我国首创,其先进性得到国际公认。
该法[4]以D-山梨醇为底物,用生黑醋杆菌发酵生产L-山梨糖,再采用假单胞菌发酵生产2-酮-L-古洛糖酸,最后通过化学转化生成维生素C,可达到产量130.92g/L。
此后,国内外纷纷展开从D-葡萄糖串联发酵生产2-酮-L-古洛糖酸的新研究。
伊光琳等[5]采用欧文氏菌和棒状杆菌从D-葡萄糖经中间体2,5-二酮-D-葡萄糖串联发酵生成2-酮-L-古洛糖酸获得成功,可达到产量106.3g/L。
Anderson等[6]应用DNA重组技术使棒状杆菌2,5-二酮-D-葡萄糖酸还原酶基因在欧文氏菌中表达,构建基因工程菌直接一部转化D-葡萄糖为2-酮-L-古洛糖酸。
目前,维生素E主要是通过天然的植物提取或精炼植物油生产,该工艺已经成熟,维生素E的产量也是众多维生素中发展最快的,1997年,世界天然维生素E的产量约为3500t,2000年约为5300t[7]。
由于高等植物作为维生素E总含量低,高活性形式的α-生育酚比例也低,近年来,许多科学家把目光投向微生物生产生育酚。
微生物是天然生育酚很好的来源,然而只有微藻等光合藻类能合成生育酚。
在目前检测的56属285个微藻品种中,裸藻中生育酚含量最高,达1.12~7.35 mg/L以干重计,仅一生育酚可达生育酚总量的97%以上[8],且裸藻无细胞壁,因此生育酚提取相对容易;Fujita T [9]等用光能异养的方法培养裸藻,6 d内细胞浓度可达19.7g/L,生育酚含量可达1.19 mg/L。
2.2.微生物生产多价不饱和脂肪酸2 0碳5烯酸(EPA)和2碳6烯酸(DHA)均是多价不饱和脂肪酸,多存在于海鱼中,特别是海洋冷水鱼中含量更丰富,此类多烯脂肪酸是人类很有价值的医药。
保健产品,有“智能食品”之称。
目前,国内外对其开发十分活跃,不仅源于海鱼,而且通过某些微生物进行生产。
利用海洋微藻生产多不饱和脂防酸的研究始于80年代初期,并且多以自养微藻生产DHA和EPA为主,其中的三角褐紫藻(P.tricornutum)、紫球藻(Porphyridium cruentum)、盐生微小绿藻(Nannochloropisis salina)、球等鞭金藻(Isochrysis galbana)、硅藻(Diatom)等当时被认为最有町能实现微藻产业化美国、日本、以色列等曾率先采用户外开放大池培养这些自养微藻用以生产PUFA.其结果并不尽人意。
开放大池培养微藻其扳低的产量和难以对一些高纯度、高价值的产品进行纯种培养的缺陷,使其住推广微藻大规模培养上受到诸多目素的限制。
首先.能适应于大池培养的微藻种必须是在极端环境下能快速生长的藻种.然而能满足这些条件的藻种目前并不是太多,其次,培养过程受光照、温度等自然环境影响较大.并且易被真菌、原生动物和其他杂藻污染.同时水分蒸发严重,二氧化碳供给不足。
此后,基于上述缺点,科学家们又开辟出新的培养方法,主要有密闭式光生物反应器培养和异养培养。
利用密闭式光生物反应器培养微藻。
能够最大限度的控制养殖环境.减少污染发生,提高产量,据Cohen和Arad[10]报道,利用这一技术可使Porphyridium的产量增加60%~300%,同时还可以降低收获成本。
另外,Johns等[11]则先后从众多积累PUFA的微藻中也筛选出能异养藻种.如:群孢小球藻(Chlorella sorckinana),小球藻(C.saccharophia),柯氏隐甲藻(Crypteodinium cohnil),菱形藻(Nitzschia alba).卡德藻(Tetraselmis suecian).单衣藻(Chlamydomonas reinhardtn)。
因此,选育富集DHA和EPA的异养藻种,设计适合的培养基及选择恰当的培养条件,实现微藻大规模异养培养生产PUFA是完全可能.而且也是可行的。
2.3.微生物生产抗生素自1929 年英国人发现青霉菌分泌青霉素能抑制葡萄球菌生长以后,相继发现了链霉素、氯霉素、金霉素、土霉素、四环素、新霉素和红霉素等抗菌素。
在近几十年内,抗生素的研究又有了飞速的发展,已找到的抗生素有数千种,其中具有临床效果并已利用发酵法大量生产和广泛应用的多达百余种。
同时抗生素的产量也大幅度提高,青霉素也由最初的100U/mL,通过诱变育种和优化发酵工艺的方法,目前以提高到105~106 U/mL。
随着抗生素的广泛使用,病原菌的耐药性也随之提高。
人类迫切需要新一代抗菌药物来代替抗生素。
抗菌肽是生物体内产生的一类具有生物活性的小分子多肽,最先从昆虫中发现,后来人们相继从细菌、真菌、两栖类动物、哺乳动物乃至人类中也发现并分离获得抗菌肽。
研究表明,抗菌肽对细菌、真菌、病毒和原虫都具有杀灭作用,甚至对癌细胞也有杀伤作用。
在医药方面,抗菌肽可望成为新一代的抗菌、抗病毒、抗癌药物。
从昆虫等生物体内分离纯化获得的抗菌肽,数量很少,生产成本高,不能满足应用的需要。
随着基因工程技术的迅速发展,对原有抗菌肽基因进行改造,再将其导入大肠杆菌或酵母菌等工程菌内,获得能产生重组抗菌肽的工程菌,为工业化生产抗菌肽提供了全新的途径。
梁洁等[12]针对转基因酵母菌的生产及产素特点,优化抗菌肽发酵生产工艺,获得摇瓶发酵液的杀菌效价为5736IU/mL,在500 L 发酵罐中培养,发酵液抗菌肽的最高效价可达到6734 IU/mL。
2.4.微生物生产抗癌药物在微生物的代谢产物中,存在着许多有抗癌活性的物质。
在美国,报道从紫杉树皮中获得一种叫安德氏紫杉霉(Taxomycesandreanae) 的真菌,有产紫杉醇的能力;紫杉醇主要是由红豆衫属树种产生的一种二萜类抗癌新药。
经临床验证,具有良好的抗肿瘤作用,特别是对癌症发病率较高的卵巢癌、子宫癌和乳腺癌等有特效。
紫杉醇是近年国际市场上最热门的抗癌药物,被认为是人类未来20 年间最有效的抗癌药物之一。
,由于紫杉醇在植物体中的含量相当低,大约13.6kg 的树皮才能提出1g 的紫杉醇,治疗一个卵巢癌患者需要3-12 棵百年以上的红豆杉树,也因此造成了对红豆杉的大量砍伐,致使这种珍贵树种已濒临灭绝。
而通过基因工程技术,微生物发酵等方法可以极大提高产量,降低成本,同时也保护了这些珍惜的植物品种。
2001年,周东坡等[13]东北红豆杉中分离到3 株紫杉醇产生菌,其中HQD33通过紫外线、EMS、60Co-γ-ray、NTG 等诱变剂顺序诱变得到高产突变株NCEU-1 ,其紫杉醇产量到达314.07μg/L,远远高于原始出发菌株紫杉醇的产量(51.06μg/L-125.70μg/L),王世伟等[14]采用双亲灭活原生质体融合的实验进一步提高了紫杉醇的产量,使紫杉醇的产量达到468.62μg/L;2.5.微生物生产医用酶制剂目前,我国每年约有60 万人死于冠心病,约120 万人死于脑梗塞、脑溢血,而美国每年约有15万人死于中风,约80% 的病例是由于阻止血液流向大脑的血凝块引起而导致突发性死亡。
近年来, 除链激酶、链道酶、尿激酶、葡萄糖激酶、金葡激酶、组织型纤溶酶激活剂等之外,蚓激酶也得到开发[14]。
它们都是溶血栓的有效药物,已进入临床实用。
微生物生产的溶栓酶存在其优越性:只要有高产菌种,生产工艺条件确定以及产品的有效性或高效性,即可实现规模生产。
蚓激酶(1umbrokinase,LK),也称蚯蚓纤维蛋白水解酶(earthorm fibrinolytic enzymes,EFE)。
是蚯蚓中一种纤溶性蛋白酶。
大量体内外试验表明,多数LK具有抗凝、纤溶、抗血栓及溶血栓作用。
陆琳等[15]采用健康志愿者进行I期临床试验的方法,研究注射用蚓激酶对人体的出凝血指标的变化情况。
结果该注射用蚓激酶具有降纤和抑制血小板聚集的作用,且可同时作用于内源性凝血系统,使部分凝血活酶活化时间延长,短时间内就能起到溶栓作用。
而直接从蚯蚓中提取蚓激酶的工艺复杂,成本高昂,不适合规模化生产,利用微生物发酵生产蚓激酶是目前的热点研究课题。
姜琼等[16]通过载体构建,将蚓激酶基因转化到大肠杆菌中,并实现蚓激酶基因在大肠杆菌中的高效表达。
张成瑶[17]将蚓激酶基因转化到毕赤酵母中,实现蚓激酶基因在毕赤酵母中的高效表达。
纳豆在日本已有1000多年的食用历史,它除了被当作食品食用,民间还可作为药品,以预防和治疗心脑血管性疾病。