淺談微生物制藥技術與發展

王撒

摘 要 生物制藥技術的重要組成部分是微生物制藥，微生物是一種繁殖速度極快，并且能產生次級代謝產物的生物。抗生素是人們最先利用起來的一種微生物藥物，抗生素的發現和使用成功的挽救了千萬的患者。本文概要了微生物制藥技術的分類以及主要的生物制品，另外也闡述了微生物制藥的未來發展，相信利用現代化生物技術手段，微生物制藥技術也將長足發展，帶來經濟利益的同時造福人類。

關鍵詞 微生物制藥;生物制品;技術發展

引言

微生物制藥技術離不開微生物。微生物是指細菌、真菌和病毒等生物，它們種類豐富、繁殖速度快，并且在生長過程中能產生次級代謝產物。工業微生物技術主要包括微生物制藥技術。近年來，利用微生物轉化，使得藥物研制取得了諸多突破性的進展，給醫藥工業創造了巨大的價值。微生物制藥菌種的特點是純種，即有且只能有一種菌種，而且此菌種的性能要好，才能用于微生物制藥產業當中

1微生物制藥技術分類

1.1 菌種的獲得技術

可直接購買或者從大自然中分離篩選新的微生物菌種（包括采樣、增殖、分離、發酵性能測定等步驟）。

1.2 高產菌株的選育技術

工業上的育種是運用遺傳學原理和技術對某個用于特定生物技術目的的菌株進行的多方位改造，運用了誘變、基因轉移、基因重組等方法[1]。

1.3 菌種保藏技術

菌種保藏技術有很多，例如轉接培養或斜面傳代保藏、超低溫或者液氮中冷凍保藏、土壤或陶瓷珠等載體中干燥保藏。

1.4 發酵工藝條件的確定

通過分析微生物的營養來源、生活習性、生理生化特性等來確定微生物的培養基。考慮經濟節約，盡量少用或者不用主糧，以其他原料代替糧食。深層培養在發酵開始前必須對培養基進行加熱滅菌，在培養過程中要嚴格控制溫度以及空氣進入發酵罐之前先通過空氣過濾器除去雜菌。無菌操作是深層培養的關鍵。

1.5 發酵產物的分離提取

發酵產物的分離提取方法主要有過濾、離心與沉降、細胞破碎和萃取等。

2生物制品

生物制品是一類用于人類疾病預防、治療和診斷的藥品，但生物制品不同于一般的藥品，它是利用基因工程、發酵工程、蛋白質工程等生物技術獲得的微生物等生物材料制備的[2]。

2.1 疫苗

疫苗屬于一種生物制品。其原理是將病原微生物減毒，一旦動物體接觸到這種減毒的病原微生物，機體仍然能夠產生免疫反應獲得抗性。利用免疫學技術生產的免疫血清包含特異性抗體，針對某種特異性疾病有預防性效果。史上第1支疫苗是出現于1796年的牛痘疫苗，用以對抗天花。在其之后，研究人員制造出了霍亂疫苗、狂犬病疫苗、結合疫苗等多種疫苗，解決了許多疾病。在我國，每一位兒童都必須在歲內完成五種疫苗的接種，包括乙肝疫苗、卡介苗、小兒麻痹糖丸、百白破制劑以及麻疹疫苗。

2.2 抗血清

健康動物注射抗原之后，能夠分泌抗體，抗體主要存在于血清中，因此也叫作抗血清。抗血清實驗過程中應特別注意，同種動物的免疫反應可能各不相同，存在個體差異，因此制備抗血清時應同時免疫數只動物。抗毒素指對毒素具有中和作用的特異性抗體、能中和某種毒素的抗體或含有這種抗體的血清。諾貝爾生物醫學獎的獲得者貝林，發現了一種可以治療白喉病的抗毒素，他在實驗中發現，得過白喉的動物血清中，存在白喉毒素的克星——抗白喉毒素，這一重大發現成功的挽救了千萬白喉患者的生命[3]。

2.3 抗生素

微生物能夠產生許多次級代謝產物，其中有許多具有實際的或潛在的治療用途。抗生素是目前為止種類最多，對人類健康影響最大的藥物家族。抗生素是指小分子質量的微生物的次級代謝產物，其在低濃度下可以抑制其他微生物的生長，是一類在化學性質上各異的分子。迄今為止已經分離并確定了超過一萬種抗生素。二十世紀初期發現的青霉素促進了抗生素領域的發展，但青霉素無法抑制結核菌，隨后鏈霉素的發現成功地解決了這一難題，由此抗生素開始了工業化生產，結合微生物培養技術的發展，抗生素被廣泛應用于醫藥領域細菌的MGE（可移動遺傳原件）可以在同種或者不同種的細菌菌株之間進行轉移，因此可以使細菌獲得抗性，從而產生耐藥菌或者多重耐藥菌。

2.4 干擾素

干擾素是一種活性糖蛋白，能夠適當的調節人體免疫活性，是人體免疫系統的重要組成部分，可以抵抗病毒和腫瘤的侵害。早期干擾素的生產成本高，效率低，隨著微生物技術的發展，干擾素的生產逐步轉變為發酵生產，大大提高了生產量，并降低了成本[4]。

3微生物制藥的未來發展

微生物制藥比化學合成藥品要更加簡單和便宜，特別是在合成分子結構復雜的藥物的時候。現在我們所接種的疫苗、吃的維生素以及藥用的青霉素等等都是通過微生物發酵制得的，它們已經成為人們日常生活中不可或缺的一部分。但是現在仍有許多疾病沒有對應的藥物用以根治，通過研究微生物的特點制造相應的藥品或許可以找到治療這些疑難雜癥的方法。除此之外，大力發展微生物制藥不僅可以制造更多更好的藥品，還可以促進經濟的發展。利用現代化生物技術手段，能夠更好地推動微生物制藥的科學研究和發展，帶來經濟利益的同時造福人類[5]。

4結束語

綜上所述，微生物能夠產生許多有用的治療性物質，許多醫藥公司和研究機構都在繼續對微生物進行篩選，以期能發現更多這樣的治療劑。通過生物制藥的不斷研究進步，未來將會有更多的生物藥劑加入到人們的疫苗及治療中，為人們的健康帶來保障，并且為醫學界的長穩發展做出有利貢獻。

參考文獻

[1] 沈辰，鄭珩，顧覺奮.高通量篩選在微生物制藥中的應用進展[J].中國醫藥生物技術，2012，7（6）：449-452.

[2] 蔣培余.細菌遺傳元件水平轉移與抗生素抗性研究進展[J].微生物學通報，2006，33（4）：167-171.

[3] 韓洪軍，陳凌躍，馬文成，等.我國微生物制藥菌渣管理現狀分析[J].環境工程，2015，33（1）：120-122.

[4] 陶阿麗，蘇誠，余大群，等.微生物制藥研究進展與展望[J].廣州化工，2012，40（16）：17-19.

[5] 盛楠，顧覺奮.激活沉默基因的方法及在微生物制藥領域的新進展[J].中國新藥雜志，2014，（18）：2165-2168.