微生物發酵制藥技術探討

劉肖君

摘要：現代社會生活中經常使用青霉素、維生素、氨基酸等藥物用來治療身體疾病，而這些藥物都是通過微生物發酵技術生產而成的。在藥物開發及制造領域，微生物發酵技術可以說是劃時代的發現，極大地促進了現代醫藥制造業的發展。經過長期研究，微生物發酵制藥技術已形成完善的藥物開發及制造工藝，許多環節也有相應的成熟技術。本文主要對現階段微生物發酵制藥技術的工藝過程進行梳理分析。

關鍵詞：微生物;發酵;制藥技術

【中圖分類號】R93 ? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】A ? ? ? ? ? ? 【文章編號】2107-2306（2021）07--01

引言：發酵是指利用微生物的特殊結構和生命活動，在最佳條件下新陳代謝生產產物的過程。發酵制藥技術也有很多成功事例，都是通過利用微生物生命活動的特點，提煉代謝合成產物，應用于藥品中。在目前的制藥工作中，微生物制藥技術已經占據了重要地位。

一、微生物發酵定義

微生物發酵條件要求在特定環境下，通過特定的代謝方法，想要將原料轉化為所需的產品，所使用適當的微生物過程。微生物發酵得到的產物，主要與微生物本身的結構特征及生產條件有關。目前，微生物發酵已成為制藥、食品、化學、農業及其他行業廣泛使用的技術之一。為了藥物的研究開發，利用微生物發酵的方法是藥物開發的主要目標。青霉素成功開發和廣泛使用后，近年來很多酶的發酵等微生物發酵技術在制藥行業被大量使用。微生物發酵技術應用于制藥行業，極大地促進了制藥技術的發展。微生物存在于我們生活中的各個地方，這些微生物有的會給人們造成危害，但有的卻會給人們帶來意想不到的效果，如果可以將這些微生物綜合運用起來，應用到人們的生產和生活中去，將會給人們的生活帶來很大的幫助。

二、微生物發酵技術的發展分析

1.微生物發酵的種類

發酵過程中有多種微生物，有一些天然微生物可以在生活發酵過程中成為原料。發酵過程中，一般有些天然突變體可以起催化作用，主要原因是原料比較容易獲得，成本相對較低。例如，細菌、藻類、酵母和病毒是發酵過程中常用的微生物。

2.微生物藥物分類

微生物藥物是在微生物的催化下，利用生物技術和化學技術生產的藥物。微生物藥物可以用于各種疾病的預防和治療，因此制藥行業中微生物發酵技術被廣泛使用。最常見的微生物藥物是青霉素。青霉素的出現大大提高了人類對細菌感染的抵抗力，現在醫療行業里很多抗生素制定的藥物都是利用微生物制藥技術生產制造出的。因此，微生物發酵技術的應用也提高了抗生素行業的發展。

三、微生物發酵制藥技術的種類分析

我國選擇的微生物發酵技術的種類很多，但為了使微生物能更好地發酵，在選擇發酵技術時要慎重考慮。一種是要保證微生物發酵技術所選取的發酵環境，另一種則是保證存放微生物發酵設備的環境合適程度。根據微生物發酵環境選定的發酵技術分為好氧、厭氧、以及兼性厭氧等類型。也就是說，在選擇微生物發酵技術時，要根據微生物發酵時對氧氣的需求來選擇。其中對這一要求的需求不高屬于最后一類微生物。第二種類型則是根據微生物發酵設備的存放環境來進行的選擇，而微生物發酵技術又可以分為開口發酵、密閉發酵、淺盤發酵和深層發酵。這四種發酵技術中最簡單的是開口式發酵技術。不僅操作簡單，對發酵設備和設備的要求也不高。與開口發酵技術相比，深層發酵技術難度就相對高一點。在現有的發酵工藝中，可以發酵技術的微生物也數不勝數，其中包括合成的微生物和突變微生物，這些微生物比其他微生物發酵技術應用的效果更好，可以給制藥行業帶來更快的發展速度。

四、微生物發酵技術的基本過程

1.培養基

培養基發酵技術在進行過程中需要培養基作為發酵場所，以提供適合微生物發酵的空間和充足的養分。這種培養基的生產通常是人工調配的，所以含有碳水化合物、含氮物質等很多適合微生物生長的營養素。這種類型的培養基也有很多種，其中所含的液體培養基和固體培養基顧名思義就是只存有液體和固體中的一種單類型的形態，半固體培養基是通過在液體培養基中加入某些物質進行適當的凝固而形成的。而脫水培養基就是對培養基進行脫水，使其沒有水分所形成的，但其他適合微生物生長的營養素仍然存在。在這些培養基中使用最多的類型是牛肉膏瓊脂培養基和土豆培養基，因為這兩種培養基的微生物發酵簡單高效，給操作員帶來很多便利。

2.微生物發酵技術的操作流程

2.1 選擇菌種

在正式開始發酵工藝之前，操作員首先要做的是處理菌種，選擇最合適的菌種，讓發酵過程可以順利進行。在選擇菌種后，要對菌種進行純化，保證菌種的發酵效率。

2.2種子培育

這個過程實際上是激活培養基中物質的過程，在菌種純化后，操作員將其放置在特定設備上激活之前，必須先打開設備，然后將菌種移出再放置到培養基中，再進行下一個激活過程。激活過程中，操作員必須保證微生物的凈化工作也在進行中。被激活后的菌種也被稱為種子，種子在培育時，不管是菌種還是環境等因素都會影響到發酵物的質量。培育種子的方法有很多種，其中菌絲進罐培養的方法是將瓶內液體放入種子罐內，然后幫助菌種繁殖，而孢子進罐培養方法就是對孢子的培養方法。另外，操作員在根據實際環境培育種子時必須選擇合適的環境，以避免影響到微生物的發酵質量。

2.3發酵

發酵過程的前提是在無菌環境中，這種情況下培養出來的微生物才是最純種的。而無菌環境的存在不僅要消毒所處的培養范圍，還要把使用到的設備、儀器、操作員都進行系統的消毒處理。

2.4游處理

這三個階段都結束后，隨之而后的就是微生物發酵的最后一部分——游處理。這時，操作員需要把從培養基中已經發酵好的細胞提取處理，作為準備對生物藥品制備生產的發酵產物，為生物制藥提供更多的原材料，完善整個微生物發酵過程。

結語：總而言之， 微生物制藥技術可以研發出預防和治療相關疾病的藥物，為醫藥事業開辟新的途徑，隨著微生物制藥技術的發展及其應用領域的擴大，不僅有助于促進醫療事業的發展，而且微生物技術制藥的科學應用也對經濟社會的穩定和人民生活的質量產生了重大影響。

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