李海源 李 玥
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微生物制藥研究進展與發展前景研究
李海源 李 玥
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科技的進步,使得微生物制藥的技術發展越來越快,文章首先對微生物制藥的原理及特點進行了簡單介紹,然后在這個基礎之上對微生物制藥在生產維生素、抗癌藥物、醫用酶制劑、多價不飽和脂肪酸的研究進展進行了簡要分析,并在此基礎上明確了微生物制藥技術在制藥領域的發展前景與地位。
微生物;制藥;進展;發展遠景
多樣性是微生物最明顯的特點,也是因為這個特點,臨床醫學的生物制藥也有了更加廣泛的應用前景,而且隨著現代醫學的發展,微生物制藥的方法也得到了更進一步的開發,從目前的情況來看,其主要包括了微生物轉化制藥、直接利用微生物菌體制藥、利用微生物酶制藥這幾種類型。與化學制藥相比,微生物藥物具有以下一些特點:首先,微生物本身的生長周期一般都比較短,而且選育菌種比較容易,可以進行大規模的工業生產;其次,微生物藥物具有專一有效的特點,其可以完成有機合成難以實現的反應;再次,微生物的來源非常豐富,在篩選的過程中不用特別考慮先導化合物,而且篩選的幾率也比較大;最后,通過微生物藥物合成改造可以提升微生物藥物的生產能力,也更加便于新微生物藥物合成。
2.1 微生物在生產維生素類藥物方面的應用
維生E的生產VE是一種脂溶性維生素,其生理活性相對顯著,可以在光合細菌中進行合成,纖細裸藻能將一生育酚有效的聚集在一起,并且能獲得高密度細胞,而且,由其合成的生育酚提取也比較容易。尤其在光照充足的情況下,生產力可以得到更好的提高,而且與其他微生物比起來,裸藻的開發潛力和發展前景更好,當然,隨著科技和醫療技術的發展,相信將來通過代謝和基因工程等手段以及在培養系統和反應器等方面上的優化可以有效生產生育酚,必將實現維生素E的工業化生產;其次就是維生素C的生產,現階段,微生物在生產維生素C的技術上已經相對成熟了,在這其中“ 二步發酵”法中生物合成的優勢尤其令人矚目,固定化細胞技術的應用,大大提高了VC的收率,且目前細菌合成 VC 法的研究正仍然受到外界的大量關注,發展前景是比較好的,但是與之相比,在利用真核微生物生產 VC 的研究方面,仍然存在這一些空白,這也是今后業界研究的重點。
2.2 抗癌藥物的生產
許多微生物的次級代謝產物都具有抗癌的活性,比如紫杉醇,該化合物現在抗癌藥物中被廣泛的應用,最新的科技研究成果表明:來源于纖維堆囊菌的埃博霉素紫杉醇有著相似的作用,而且與紫杉醇相比,其水溶性更佳,且分子量相對較小,結構也比較簡單,不僅如此,其對耐紫杉醇類的腫瘤細胞還具有比較高的活性,一度被認為是紫杉醇的更新換代最佳產品。在國內,陳良華等人通過對黑曲霉和構巢曲霉兩種真菌對福建絞股藍皂苷的微生物轉化研究發現,這兩種真菌轉化產物有著明顯的抗癌活性。不僅如此,近年來社會關注的D 一阿洛糖對治療癌癥的效果也比較顯著,而且現在的科研工作者在利用微生物酶法生產D一阿洛糖上也有了一定的研究進展,將來有希望實現D-阿洛糖的大量生產,從而將抗癌藥物的研發進程推向另外一個階段。
2.3 醫用酶制劑的生產
醫用酶與人的身體健康有著密不可分的聯系,如果人多的體內缺乏某種酶的時候,人的新陳代謝反應及其發展就會受到不同程度的阻礙,且一旦這種阻礙發展到一定程度,就會引發人類的一些疾病。所以,醫用酶及其制劑用于臨床研發也是酶工程發展中一個重要熱點課題。不僅如此,微生物等均產生溶菌酶在清除致病菌方面還有著良好的效果,這也是一項行之有效的生物技術措施。在未來的時間內,如果能實現其與抗生素的聯合使用,抗生素的療效相應的也會提高。此外,微生物只要還在高效溶栓酶的生產研發方面有著比較顯著的推進作用。根據相關資料統計,現階段中國每年患血栓病的人數總計達上百萬余人,而且由這類疾病引發的死亡率非常高,對人類的健康產生了重大的威脅。 這些年來,各國致力于研發高效溶栓酶,微生物本身的某些酶都是治療血栓的有效藥物,并已進入臨床實用,并且已經產生了較大的社會效益和經濟效益,發展前景看好。
2.4 多價不飽和脂肪酸的生產
現如今,多價不飽和脂肪酸在醫藥等方面的應用越來越廣。此外,二十二碳六烯酸(DHA) 是一種多價不飽和脂肪酸,也是人體內所必需的元素。就目前來看,DHA還主要來源于魚油,但是隨著科學技術的發展,其也可以通過微生物產生 DHA,而且,海洋微生物被醫學界認為其是潛在的DHA的重要來源。此外,一些生物可以在無光條件下實現異養生長,并且這種生長過程比較容易控制,在一年中也可以產生恒定質量的DHA。
可以說,微生物制藥在新藥研發中所占的比重越來越大,當然,除了上文提到的維生素生產以外,其在抗癌藥物、醫用酶制劑及多價不飽和脂肪酸等領域也有著很大的藥用開發價值。 而且隨著我國可持續發展戰略的落實,微生物制藥作為一種新型的制藥技術,其可以在幫助我國解決資源危機和生態環境危機方面有著很好的作用,利于我國科學發展觀的踐行。就目前的情況來看,微生物制藥在醫藥領域的份額與傳統的制藥技術相比,還存在著一定的差距,尤其是在國內,仍然處于剛起步的階段,盡管如此,微生物制藥在醫藥領域上的地位還是不可撼動的。而且,根據現有的研究我們可以發現,微生物制藥與傳統的一些制藥方法相比已經取得了更好的收益,所以說,微生物的制藥的發展空間還是比較大的,我們對微生物繼續深入研究也是非常有必要的。
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