微生物發(fā)酵制藥技術(shù)探討

潘榮行

摘 要：微生物包括細(xì)菌、真菌和病毒等，是一種難以用肉眼看到的生物，在我們?nèi)粘Ｉ钪形⑸镫S處存在，并且微生物也具有極高的應(yīng)用價(jià)值，比如食品制造、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。微生物發(fā)酵是利用了微生物的新陳代謝能力幫助人們獲得生活中需要的東西。

關(guān)鍵詞：微生物；發(fā)酵；制藥技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.249

發(fā)酵是指在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下利用微生物的生命活動(dòng)生產(chǎn)一定的微生物細(xì)胞或者代謝產(chǎn)物的一個(gè)過(guò)程，而發(fā)酵制藥技術(shù)的出現(xiàn)是借助微生物的生長(zhǎng)特性，經(jīng)過(guò)代謝合成以后從中進(jìn)行提純，獲得藥物產(chǎn)品的過(guò)程。在我國(guó)歷史上利用微生物進(jìn)行治病的經(jīng)驗(yàn)是非常豐富的，比如說(shuō)祖先利用生長(zhǎng)在豆腐上的霉菌治療瘡疥疾病等，微生物發(fā)酵技術(shù)已經(jīng)成為制藥方面的重要技術(shù)之一。

1 微生物以及微生物藥物

1.1 常用于發(fā)酵的微生物種類

在發(fā)酵工藝中微生物的種類是非常多的，在生活中一些天然微生物都可以成為發(fā)酵工藝的原材料。在進(jìn)行發(fā)酵時(shí)一般會(huì)選用一些自然物的突變株進(jìn)行催化，主要原因是因?yàn)檫@種原材料比較容易獲取，并且成本比較低。比如說(shuō)細(xì)菌、藻類、酵母菌以及病毒等都是當(dāng)前發(fā)酵行業(yè)中廣泛使用的發(fā)酵微生物。

1.2 微生物藥物分類

微生物藥物是指在微生物的催化作用下并利用生物技術(shù)和化學(xué)技術(shù)制作而成的藥物。微生物藥物在臨床上是可以用于多種疾病防治的，所以微生物發(fā)酵技術(shù)在制藥行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。最常見(jiàn)的微生物藥物可以說(shuō)是青霉素，青霉素的出現(xiàn)大大增強(qiáng)了人類抵抗細(xì)菌感染的能力，并且日常使用中治理疾病的抗生素大多是微生物藥物，微生物發(fā)酵技術(shù)的出現(xiàn)促進(jìn)了抗生素產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2 微生物發(fā)酵制藥技術(shù)

微生物發(fā)酵制藥技術(shù)是比較多的，要想判斷屬于哪一類微生物制藥技術(shù)，可以根據(jù)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷，一個(gè)是微生物的發(fā)酵環(huán)境，另一個(gè)是存放微生物發(fā)酵的設(shè)備。通過(guò)對(duì)微生物發(fā)酵環(huán)境的分析和判斷，還可以將微生物發(fā)酵技術(shù)分成好氧型、厭氧型、兼性厭氧型三種類別，對(duì)這三類發(fā)酵技術(shù)的判斷依據(jù)是根據(jù)發(fā)酵環(huán)境是否需要氧氣的參與決定的，兼性厭氧型發(fā)酵技術(shù)對(duì)氧氣的要求并不高。

通過(guò)對(duì)存放微生物的設(shè)備進(jìn)行分析，可以將微生物發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行區(qū)分，主要是敞口發(fā)酵、密閉發(fā)酵、淺盤發(fā)酵以及深層發(fā)酵四種類型。在應(yīng)用敞口發(fā)酵技術(shù)時(shí)操作簡(jiǎn)單，并且對(duì)使用的設(shè)備沒(méi)有較高要求。而深層發(fā)酵與敞口發(fā)酵技術(shù)相比就復(fù)雜多。在當(dāng)前現(xiàn)有的發(fā)酵工藝中，應(yīng)用于發(fā)酵技術(shù)的微生物種類非常豐富，并且很多人工合成的因素或者非人工變異株也被應(yīng)用到發(fā)酵技術(shù)中，對(duì)這些微生物的應(yīng)用不僅更加快速獲取需要的原材料，同時(shí)也大大降低投入成本，促進(jìn)制藥行業(yè)快速發(fā)展。

3 培養(yǎng)基和發(fā)酵工藝簡(jiǎn)單制作過(guò)程

3.1 培養(yǎng)基

培養(yǎng)基是完成發(fā)酵工藝的場(chǎng)所，能夠在微生物發(fā)酵過(guò)程中對(duì)其提供需要的養(yǎng)料，制藥過(guò)程中的培養(yǎng)基基本是以人工配置為主，所以其中會(huì)含有各種碳水化合物、含氮物質(zhì)等豐富的適合微生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。在臨床上培養(yǎng)基的種類是非常豐富的，一般大致分為四類，液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基、脫水培養(yǎng)基。固體培養(yǎng)基是按照一定比例配置而成的固態(tài)基質(zhì)，在固體培養(yǎng)基中根據(jù)不同的性質(zhì)又可以分為不同的種類。液體培養(yǎng)基是液態(tài)形式，在液態(tài)培養(yǎng)中加入一定量的凝固劑就形成半固體培養(yǎng)基。脫水培養(yǎng)基是指培養(yǎng)基中沒(méi)有水這一因素但是其他因素全部存在。在發(fā)酵工藝中經(jīng)常被使用的培養(yǎng)基是牛肉膏瓊脂培養(yǎng)基和馬鈴薯培養(yǎng)基，這兩種培養(yǎng)基的制作方法比較簡(jiǎn)單，同時(shí)更加適合微生物發(fā)酵。

3.2 發(fā)酵工藝簡(jiǎn)單操作流程

3.2.1 準(zhǔn)備菌種

在進(jìn)行發(fā)酵工藝之前，首先需要對(duì)菌種進(jìn)行選擇和純化，保證菌種制備過(guò)程的順利，在發(fā)酵過(guò)程中，還需要對(duì)菌種進(jìn)行選育和優(yōu)化，以保證菌種的發(fā)酵質(zhì)量。

3.2.2 種子培育

種子培育是指對(duì)培養(yǎng)基正在休眠的種子進(jìn)行激活，激活過(guò)程首先將放置菌種的設(shè)備打開(kāi)，將其中的菌種放置到試管斜面上的培養(yǎng)基中。其次將試管斜面培養(yǎng)基中的菌種激活，并促使微生物進(jìn)行繁殖，在這一過(guò)程中要注意對(duì)微生物的提純。提純后所得的種子就是由菌種而來(lái)，在進(jìn)行種子培育過(guò)程中，菌種的能力、制備的方式以及提純的純度等都會(huì)影響發(fā)酵物的質(zhì)量。在對(duì)種子進(jìn)行培養(yǎng)過(guò)程中可以選擇多種方式進(jìn)行培養(yǎng)，比如說(shuō)菌絲進(jìn)罐培養(yǎng)方法、孢子進(jìn)罐培養(yǎng)方法，前者是利用搖瓶培養(yǎng)方式，將搖瓶中的液體放到種子罐子內(nèi)，讓菌種進(jìn)行繁殖。后者是利用種子罐對(duì)孢子進(jìn)行培養(yǎng)。在進(jìn)行種子培養(yǎng)時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際環(huán)境選擇合適的培養(yǎng)方式。

3.2.3 發(fā)酵

發(fā)酵過(guò)程必須在無(wú)菌的環(huán)境下進(jìn)行，只有這樣才能培育出純種的微生物，所以在菌種培養(yǎng)之前應(yīng)當(dāng)對(duì)所需要的設(shè)備做好消毒處理。對(duì)培養(yǎng)基的消毒可以將其放在溫度120攝氏度的飽和蒸汽中保持半小時(shí)即可。

3.2.4 游處理

在完成上述微生物發(fā)酵流程以后，進(jìn)入到游處理階段，這一階段是發(fā)酵流程的最終階段，在這一階段中首先將發(fā)酵液中的微生物細(xì)胞進(jìn)行提取，得到發(fā)酵的產(chǎn)物，其次利用發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行生物藥物制作。

4 結(jié)束語(yǔ)

日常生活中存在著很多微生物，這些微生物的存在不只是給人們的生活帶來(lái)不便，如果對(duì)其綜合利用可以給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)非常重要的影響。當(dāng)前，將微生物應(yīng)用到制藥行業(yè)中，利用微生物的發(fā)酵作用，生產(chǎn)出有利于人們身體健康的藥物。微生物的種類繁多，相應(yīng)的發(fā)酵技術(shù)也呈現(xiàn)多樣化，在進(jìn)行微生物發(fā)酵過(guò)程中基本需要經(jīng)過(guò)四個(gè)環(huán)節(jié)準(zhǔn)備菌種、進(jìn)行種子培育、發(fā)酵、游處理，通過(guò)這一簡(jiǎn)單的流程可以制作出不同的藥物。發(fā)酵技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)人們生產(chǎn)生活產(chǎn)生重大作用，同時(shí)不斷推進(jìn)醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

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