抗生素的耐藥性與菌株的優化策略

摘要：本文主要分析了抗生素的耐藥性和微生物菌株優化的策略。希望通過本次的分析，可以為微生物制藥之中的菌株優化提供出合理化的策略，讓抗生素的耐藥性問題得以有效解決。

關鍵詞：抗生素;耐藥性問題;微生物菌株;菌株優化策略

引言：

在抗生素的應用過程中，廣泛使用、長期使用以及錯誤使用等的情況都容易讓患者產生耐藥性，進而降低抗生素的使用效果。而根據相關研究發現，用于制造抗生素的微生物菌株可以進行相應的優化，而將優化之后的菌株應用到抗生素制造之中，就能夠有效抵御抗生素的耐藥性。

一、抗生素耐藥性分析

在對抗生素的作用機制進行研究的過程中，相關專家和學者發現，很多的抗生素都會對蛋白質合成起到一定的抑制作用，進而將致病微生物一致或是殺死。因為微生物蛋白質都是在核糖體之中合成，所以研究者分析，這些抗生素很可能對核糖體產生相應的作用，進而對蛋白質合成起到有效的抑制作用。核糖體屬于一種細胞器，該細胞器十分復雜，其中的核糖體RNA有三種，核糖體蛋白有四十多種。

隨著當今核糖體方面的研究越來越多，且發展越來越快，研究者們發現，許多對蛋白質的合成有著抑制作用的抗生素都可以直接作用在rRNA上，這是因為RNA之中有著特異性結合位點的存在，且很多抗生素之中的產生菌會借助于甲基化16S或者是13SrRNA二產生出比較強烈的抗生素耐藥能力[1]。同時，紅霉素、鏈霉素以及大觀霉素耐藥性也可以借助于核糖體之中的蛋白突變而產生。比如：如果核糖體蛋白S12發生了突變，則鏈霉素的耐藥性也就會隨之增強;如果核糖體蛋白L4以及L22發生了突變，則紅霉素的耐藥性就會隨之增強;如果核糖體蛋白S5發生了突變，則大觀霉素的耐藥性就會隨之增強[2]。

雖然這些對蛋白質合成有著抑制作用的抗生素耐藥性的形成機制十分復雜，但是因為其作用靶位僅僅是核糖體，所以只要核糖體之中的相應蛋白發生突變，耐藥機制也就會隨之形成。且隨著核糖體耐藥機制的產生，核糖體自身的功能也會隨之改變，這樣的情況也會讓抗生素之中微生物的其他一些生理活性受到影響。

二、抗生素菌株優化策略分析

很多實用價值十分強大的化合物都是通過微生物結合而成，其中，抗生素就是一種主要的微生物類藥物。因為抗生素的社會需求很大，所以，僅僅通過野生菌來合成抗生素還遠遠無法滿足抗生素合成量的需求，基于這一情況，制藥企業就需要借助于菌株優化的形式來獲得足夠的微生物資源，并通過微生物發酵制藥技術來實現抗生素的制造。隨著微生物發酵制藥技術的不斷發展和藥品行業競爭的日益激烈，菌株優化策略在當今的抗生素制藥之中也得到了越來越高的重視。這樣的情況就加速了菌株優化策略的發展與進步。在當今，所有菌株優化方面的策略都是對微生物基因組之中的DNA序列加以改變，并通過該方法來實現微生物機能的改造，進而實現突變株產量的提升或者是特性的理想化。但是不同突變方法都有著各自不同的特點，如果按照其特點進行劃分，我們可以將其分為遺傳重組、突變劑誘導以及現代基因工程等。

通常情況下，如果核酸發生了變化，則基因的表達、功能以及相應的蛋白質功能也都會發生很大的變化。雖然很多的突變都屬于有害性突變，但是也有一些突變可以讓微生物對環境做到更好的適應，并使其性能得到更合理的優化。在應用傳統方法進行微生物植株優化的過程中，主要是通過各種的物理誘變劑或者是化學誘變劑來誘導DNA發生突變，然后借助于大量的篩選來找尋理想化的突變菌株。在此過程中，應用到的突變劑會直接在DNA上產生作用，其具體的情況如下表所示：

但是在突變過程中，由于特異性靶位的缺乏，使得正向突變的頻率很難得到提升，這就在很大程度上增加了篩選工作量。雖然這種優化策略具有很多的不足，但是因為該策略有著十分廣泛的應用范圍，且不需要具備菌株的背景知識，加之成功幾率比較高等的諸多優勢，使得該優化策略一直被作為菌株優化之中的一種可行性策略。

伴隨著當今遺傳學、微生物生理學以及分子生物學等諸多學科的發展，基因重組技術已經在很多微生物菌株的優化之中得以合理應用。隨著遺傳工程技術以及克隆技術的發展，體外DNA重組技術以及定點突變法也得到了合理應用[3]。下表就是分子育種法具體的應用情況：

由此可見，將當今先進的分子育種法應用到菌株優化之中，不僅可以保障優化目標的明確性，也可以有效保障優化效率，這對于抗生素微生物菌株優化效果的提升和抗生素耐藥性問題的解決都有著極大的意義。

結束語：

綜上，隨著當今社會經濟和醫藥行業的不斷發展，抗生素耐藥性問題也越來越受到相關學者的關注。基于這一情況，本文對抗生素的耐藥性機制進行了分析，并分析了抗生素微生物菌株的優化策略。希望通過本次的分析，可以讓抗生素微生物菌株得到更加合理的優化，解決抗生素耐藥性問題，讓抗生素發揮出更好的效果。這樣才更加有利于當今醫藥行業的良好發展以及人們醫療衛生需求的有效滿足。

參考文獻：

[1] 劉海鋒，張艷嬌，廖小微，等.牛奶中大腸桿菌對抗生素的耐藥性研究[J].成都醫學院學報，2019（5）：569-574.

[2] 李洋.抗生素耐藥性的來源與控制對策[J].健康大視野，2019（23）：235.

[3] 陸繼爽，李波，單春喬，等.抗生素耐藥性研究進展[J].中國獸醫學報，2019（10）：2088-2095.

作者簡介：王超，漢族，四川成都人，碩士研究生學歷，云南經濟管理學院醫學院黨總支副書記，講師，研究方向：生物工程微生物研究。

（作者單位：云南經濟管理學院）