微生物与制药综述
微生物制药的研究进展
姓名：李青嵘
班级：生工102
学号：1014200044
摘要
本文通过对历史文献的检索，从微生物生产维生素，微生物生产多价不饱和脂肪酸，微生物生产抗生素，微生物生产抗癌物质，微生物生产医用酶制剂等五个方面综述了微生物制药的研究进展。
关键词：微生物，制药，发酵工程
1.前言
随着生物技术的迅猛发展，在医药领域的许多方面取得了巨大的进展.，其中采用微生物制药，具有生产工艺简单，生产成本低廉，产品产量高，产品纯度高，可大规模工业化生产等优势，同样得到了巨大的发展。从传统工艺，如利用发酵工程生产抗生素、酶制剂以及B-胡萝卜素等；到现今的利用转基因技术生产干扰素、胰岛素、生长因子等几十种新药和疫苗。本文着重综述了微生物的发酵工程在医药研究和生产中应用的最近进展，主要包括生产维生素、多价不饱和脂肪酸、抗生素、抗癌物质医用酶制剂等五个方面。
2.研究内容
2.1.微生物生产维生素
维生素是六大生命要素之一, 为整个生命活动所必需。β-胡萝卜素、VC、VE是目前应用最为广泛，效果最为显著的三种维生素，它们的作用分别是：β-胡萝卜素是强力抗氧化剂, 有抑制癌细胞增殖和提高机体免疫力等作用。V C 和V E 均是抗氧化剂, 前者可阻止、破坏自由基形成，还具有激活免疫系统细胞的活力，刺激机体产生干扰素以抵御外来侵染因子。至于VE可产生抗体，增强机体免疫力。目前，上述的“三素”以实现了微生物工业化生产。
目前，β-胡萝卜素主要是由三孢布拉霉菌生产，在1998年，陈涛等[1]已经针对三孢布拉霉菌的特点，优化发酵工艺，在3M3的发酵罐中发酵120h，生产的β-胡萝卜素产量已达到1146.5mg/L。虽然，传统的工艺生产β-胡萝卜素的产量高，生产周期比较短，但是传统的工艺复杂，成本过高，不利于大规模工业化生产。故,目前许多课题组专注于开发新的生产β-胡萝卜素的菌种或改进传统工艺。据近年所发表的期刊文献，目前，采用红酵母发酵生产β-胡萝卜素是一种工艺简单，成本低廉的方法，虽然在产量方面较传统方法的低很多，但是该方法仍具有很大的发展潜力。何海燕等[2]采用粘红酵母R3-35摇瓶发酵84h，生产的β-胡萝
卜素到达12.21mg/L。胡萍等[3]采用酵红酵母Yh3发酵生产β-胡萝卜素，其生物量及色素产量最大值分别为9.89mg/L和10.38mg/L。
目前，工业生产VC采用二次发酵法，此法是在70年代初研究出来的，属于我国首创，其先进性得到国际公认。该法[4]以D-山梨醇为底物，用生黑醋杆菌发酵生产L-山梨糖，再采用假单胞菌发酵生产2-酮-L-古洛糖酸，最后通过化学转化生成维生素C，可达到产量130.92g/L。此后，国内外纷纷展开从D-葡萄糖串联发酵生产2-酮-L-古洛糖酸的新研究。伊光琳等[5]采用欧文氏菌和棒状杆菌从D-葡萄糖经中间体2，5-二酮-D-葡萄糖串联发酵生成2-酮-L-古洛糖酸获得成功，可达到产量106.3g/L。Anderson等[6]应用DNA重组技术使棒状杆菌2，5-二酮-D-葡萄糖酸还原酶基因在欧文氏菌中表达，构建基因工程菌直接一部转化D-葡萄糖为2-酮-L-古洛糖酸。
目前，维生素E主要是通过天然的植物提取或精炼植物油生产，该工艺已经成熟，维生素E的产量也是众多维生素中发展最快的，1997年，世界天然维生素E的产量约为3500t，2000年约为5300t[7]。由于高等植物作为维生素E总含量低，高活性形式的α-生育酚比例也低，近年来，许多科学家把目光投向微生物生产生育酚。微生物是天然生育酚很好的来源，然而只有微藻等光合藻类能合成生育酚。在目前检测的56属285个微藻品种中，裸藻中生育酚含量最高，达1.12~7.35 mg/L以干重计，仅一生育酚可达生育酚总量的97%以上[8]，且裸藻无细胞壁，因此生育酚提取相对容易；Fujita T [9]等用光能异养的方法培养裸藻，6 d内细胞浓度可达19．7g/L，生育酚含量可达1.19 mg/L。
2.2.微生物生产多价不饱和脂肪酸
2 0碳5烯酸(EPA)和2碳6烯酸(DHA)均是多价不饱和脂肪酸，多存在于海鱼中，特别是海洋冷水鱼中含量更丰富，此类多烯脂肪酸是人类很有价值的医药。保健产品，有“智能食品”之称。目前，国内外对其开发十分活跃，不仅源于海鱼，而且通过某些微生物进行生产。利用海洋微藻生产多不饱和脂防酸的研究始于80年代初期，并且多以自养微藻生产DHA和EPA为主，其中的三角褐紫藻（P.tricornutum）、紫球藻(Porphyridium cruentum)、盐生微小绿藻(Nannochloropisis salina)、球等鞭金藻（Isochrysis galbana）、硅藻(Diatom)等当时被认为最有町能实现微藻产业化美国、日本、以色列等曾率先采用户外开放大池培养这些自养微
藻用以生产PUFA．其结果并不尽人意。开放大池培养微藻其扳低的产量和难以对一些高纯度、高价值的产品进行纯种培养的缺陷，使其住推广微藻大规模培养上受到诸多目素的限制。首先．能适应于大池培养的微藻种必须是在极端环境下能快速生长的藻种．然而能满足这些条件的藻种目前并不是太多，其次，培养过程受光照、温度等自然环境影响较大．并且易被真菌、原生动物和其他杂藻污染．同时水分蒸发严重，二氧化碳供给不足。此后，基于上述缺点，科学家们又开辟出新的培养方法，主要有密闭式光生物反应器培养和异养培养。利用密闭式光生物反应器培养微藻。能够最大限度的控制养殖环境．减少污染发生，提高产量，据Cohen和Arad[10]报道，利用这一技术可使Porphyridium的产量增加
60%~300%，同时还可以降低收获成本。另外，Johns等[11]则先后从众多积累PUFA 的微藻中也筛选出能异养藻种．如：群孢小球藻(Chlorella sorckinana)，小球藻(C.saccharophia)，柯氏隐甲藻(Crypteodinium cohnil)，菱形藻(Nitzschia alba)．卡德藻(Tetraselmis suecian)．单衣藻(Chlamydomonas reinhardtn)。因此，选育富集DHA和EPA的异养藻种，设计适合的培养基及选择恰当的培养条件，实现微藻大规模异养培养生产PUFA是完全可能．而且也是可行的。
2.3.微生物生产抗生素
自1929 年英国人发现青霉菌分泌青霉素能抑制葡萄球菌生长以后，相继发现了链霉素、氯霉素、金霉素、土霉素、四环素、新霉素和红霉素等抗菌素。在近几十年内，抗生素的研究又有了飞速的发展，已找到的抗生素有数千种，其中具有临床效果并已利用发酵法大量生产和广泛应用的多达百余种。同时抗生素的产量也大幅度提高，青霉素也由最初的100U/mL，通过诱变育种和优化发酵工艺的方法，目前以提高到105~106 U/mL。
随着抗生素的广泛使用，病原菌的耐药性也随之提高。人类迫切需要新一代抗菌药物来代替抗生素。抗菌肽是生物体内产生的一类具有生物活性的小分子多肽，最先从昆虫中发现，后来人们相继从细菌、真菌、两栖类动物、哺乳动物乃至人类中也发现并分离获得抗菌肽。研究表明，抗菌肽对细菌、真菌、病毒和原虫都具有杀灭作用，甚至对癌细胞也有杀伤作用。在医药方面，抗菌肽可望成为新一代的抗菌、抗病毒、抗癌药物。从昆虫等生物体内分离纯化获得的抗菌肽，数量很少，生产成本高，不能满足应用的需要。随着基因工程技术的迅速发展，
对原有抗菌肽基因进行改造，再将其导入大肠杆菌或酵母菌等工程菌内，获得能产生重组抗菌肽的工程菌，为工业化生产抗菌肽提供了全新的途径。梁洁等[12]针对转基因酵母菌的生产及产素特点，优化抗菌肽发酵生产工艺，获得摇瓶发酵液的杀菌效价为5736 IU/mL，在500 L 发酵罐中培养，发酵液抗菌肽的最高效价可达到6734 IU/mL。
2.4.微生物生产抗癌药物
在微生物的代谢产物中，存在着许多有抗癌活性的物质。在美国，报道从紫杉树皮中获得一种叫安德氏紫杉霉(Taxomycesandreanae) 的真菌，有产紫杉醇的能力；紫杉醇主要是由红豆衫属树种产生的一种二萜类抗癌新药。经临床验证，具有良好的抗肿瘤作用，特别是对癌症发病率较高的卵巢癌、子宫癌和乳腺癌等有特效。紫杉醇是近年国际市场上最热门的抗癌药物，被认为是人类未来20 年间最有效的抗癌药物之一。，由于紫杉醇在植物体中的含量相当低，大约13.6kg 的树皮才能提出1g的紫杉醇，治疗一个卵巢癌患者需要3－12 棵百年以上的红豆杉树，也因此造成了对红豆杉的大量砍伐，致使这种珍贵树种已濒临灭绝。而通过基因工程技术，微生物发酵等方法可以极大提高产量，降低成本，同时也保护了这些珍惜的植物品种。2001年，周东坡等[13]东北红豆杉中分离到3 株紫杉醇产生菌，其中HQD33通过紫外线、EMS、60Co-γ-ray、NTG 等诱变剂顺序诱变得到高产突变株NCEU-1 ，其紫杉醇产量到达314.07μg/L，远远高于原始出发菌株紫杉醇的产量（51.06μg/L－125.70μg/L），王世伟等[14]采用双亲灭活原生质体融合的实验进一步提高了紫杉醇的产量，使紫杉醇的产量达到468.62μg/L；
2.5.微生物生产医用酶制剂
目前，我国每年约有60 万人死于冠心病，约120 万人死于脑梗塞、脑溢血，而美国每年约有15万人死于中风，约80% 的病例是由于阻止血液流向大脑的血凝块引起而导致突发性死亡。近年来, 除链激酶、链道酶、尿激酶、葡萄糖激酶、金葡激酶、组织型纤溶酶激活剂等之外，蚓激酶也得到开发[14]。它们都是溶血栓的有效药物，已进入临床实用。微生物生产的溶栓酶存在其优越性：只要有高产菌种，生产工艺条件确定以及产品的有效性或高效性，即可实现规模生产。蚓激酶(1umbrokinase，LK)，也称蚯蚓纤维蛋白水解酶(earthorm fibrinolytic enzymes，EFE)。是蚯蚓中一种纤溶性蛋白酶。大量体内外试验表明，多数LK具有抗凝、
纤溶、抗血栓及溶血栓作用。陆琳等[15]采用健康志愿者进行I期临床试验的方法，研究注射用蚓激酶对人体的出凝血指标的变化情况。结果该注射用蚓激酶具有降纤和抑制血小板聚集的作用，且可同时作用于内源性凝血系统，使部分凝血活酶活化时间延长，短时间内就能起到溶栓作用。而直接从蚯蚓中提取蚓激酶的工艺复杂，成本高昂，不适合规模化生产，利用微生物发酵生产蚓激酶是目前的热点研究课题。姜琼等[16]通过载体构建，将蚓激酶基因转化到大肠杆菌中，并实现蚓激酶基因在大肠杆菌中的高效表达。张成瑶[17]将蚓激酶基因转化到毕赤酵母中，实现蚓激酶基因在毕赤酵母中的高效表达。
纳豆在日本已有1000多年的食用历史，它除了被当作食品食用，民间还可作为药品，以预防和治疗心脑血管性疾病。1987 年，Sumi等[18]报道纳豆提取物含有一种溶解血栓的酶，并定名为纳豆激酶(Nat-tokinase)。该酶能显著溶解体内外血栓，明显缩短优球蛋白的溶解时间，并能激活静脉内皮细胞产生纤维蛋白溶酶原激活剂。作为一种新型的溶血栓药物，纳豆激酶与当前使用的溶血栓药物相比，具有众多优点，主要表现在[19]：1. 纳豆激酶来源于食品纳豆，安全性可靠；2. 纳豆激酶分子量远远小于UK、t-PA，是一个单链蛋白，易被人体吸收，且作用时间长（大于8h），因此有可能成为口服性药物；3. 纳豆激酶直接作用于纤维蛋白，对纤维蛋白有特异性，但不会破坏体内的纤维蛋白原；4. 纳豆激酶可促使血浆中t-PA含量明显增加，从而进一步增加人体的纤溶活性；5. 纳豆激酶可以通过液体发酵生产，造价低廉。由此可见，纳豆激酶在治疗血栓病方面前景十分广阔。目前，纳豆激酶已经可以通过微生物发酵获得，鲍时翔等[20]通过纳豆菌液体发酵，生产纳豆激酶。发酵72h后，通过纤维平板法检测得，产酶量相当于786尿激酶IU/mL。
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微生物与制药综述范文
微生物制药的研究进展 姓名：李青嵘 班级：生工102 学号：
摘要 本文通过对历史文献的检索，从微生物生产维生素，微生物生产多价不饱和脂肪酸，微生物生产抗生素，微生物生产抗癌物质，微生物生产医用酶制剂等五个方面综述了微生物制药的研究进展。 关键词：微生物，制药，发酵工程 1.前言 随着生物技术的迅猛发展，在医药领域的许多方面取得了巨大的进展.，其中采用微生物制药，具有生产工艺简单，生产成本低廉，产品产量高，产品纯度高，可大规模工业化生产等优势，同样得到了巨大的发展。从传统工艺，如利用发酵工程生产抗生素、酶制剂以及B-胡萝卜素等；到现今的利用转基因技术生产干扰素、胰岛素、生长因子等几十种新药和疫苗。本文着重综述了微生物的发酵工程在医药研究和生产中应用的最近进展，主要包括生产维生素、多价不饱和脂肪酸、抗生素、抗癌物质医用酶制剂等五个方面。 2.研究内容 2.1.微生物生产维生素 维生素是六大生命要素之一, 为整个生命活动所必需。β-胡萝卜素、VC、VE是目前应用最为广泛，效果最为显著的三种维生素，它们的作用分别是：β-胡萝卜素是强力抗氧化剂, 有抑制癌细胞增殖和提高机体免疫力等作用。V C 和V E 均是抗氧化剂, 前者可阻止、破坏自由基形成，还具有激活免疫系统细胞的活力，刺激机体产生干扰素以抵御外来侵染因子。至于VE可产生抗体，增强机体免疫力。目前，上述的“三素”以实现了微生物工业化生产。 目前，β-胡萝卜素主要是由三孢布拉霉菌生产，在1998年，陈涛等[1]已经针对三孢布拉霉菌的特点，优化发酵工艺，在3M3的发酵罐中发酵120h，生产的β-胡萝卜素产量已达到1146.5mg/L。虽然，传统的工艺生产β-胡萝卜素的产量高，生产周期比较短，但是传统的工艺复杂，成本过高，不利于大规模工业化生产。故,目前许多课题组专注于开发新的生产β-胡萝卜素的菌种或改进传统工艺。据近年所发表的期刊文献，目前，采用红酵母发酵生产β-胡萝卜素是一种工艺简单，成本低廉的方法，虽然在产量方面较传统方法的低很多，但是该方法仍具有很大的发展潜力。何海燕等[2]采用粘红酵母R3-35摇瓶发酵84h，生产的β-胡萝
微生物制药的一般工艺流程
微生物制药的一般工艺流程 微生物制药技术 工业微生物技术是可持续发展的一个重要支撑，是解决资源危机、生态环境危机和改造传统产业的根本技术依托。工业微生物的发展使现代生物技术渗透到包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所有的工业领域，并扮演着重要角色。欧美日等国已不同程度地制定了今后几十年内用生物过程取代化学过程的战略计划，可以看出工业微生物技术在未来社会发展过程中重要地位。 微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的，抗生素一般定义为：是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物。(有人曾建议将动植物来源的具有同样生理活性的这类物质如鱼素、蒜素、黄连素等也归于抗生素的范畴，但多数学者认为传统概念的抗生素仍应只限于微生物的次级代谢产物。)近年来，由于基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用，报道的微生物产生的除了抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质日益增多，如特异性的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等，其活性已超出了抑制某些微生物生命活动的范围。但这些物质均为微生物次级代谢产物，其在生物合成机制、筛选研究程序及生产工艺等方面和抗生素都有共同的特
点，但把它们通称为抗生素显然是不恰当的，于是不少学者就把微生物产生的这些具有生理活性（或称药理活性）的次级代谢产物统称为微生物药物。微生物药物的生产技术就是微生物制药技术。可以认为包括五个方面的内容： 第一方面菌种的获得 根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买；从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 分离思路新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性，采用各种筛选方法，快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌，也必须重新进行分离纯化。具体分离操作从以下几个方面展开。 定方案：首先要查阅资料，了解所需菌种的生长培养特性。 采样：有针对性地采集样品。 增殖：人为地通过控制养分或培条件，使所需菌种增殖培养后，在数量上占优势。
微生物制药研究进展和发展趋势
微生物制药研究进展和发展趋势 现如今,随着医学的不断进步发展,微生物药物的应用越来越广泛,最开始的微生物药品为沿用至今的抗生素类药物。然而,随着科学技术的不断完善,抗感染、抗肿瘤等微生物药物已经满足不了人们对药物的需求。医疗科学需要不断进步与发展,进而免疫调节剂、抗氧化剂等药物相继推出[1,2]。但是人们的生活在日益变化着,微生物也会跟随着人类的脚步而慢慢变化。因而,针对不同微生物的药物需要不断进行改进与创新,才能确保人们在生产发展过程中的药物需求,保证人类的健康发展。本文探讨微生物在现实生活中的应用问题,综述了微生物制药研究进展,对微生物的制药前景进行了展望。 1 微生物制药概述 微生物的制药技术是属于工业微生物技术的最主要的组成部分。而人们使用最早的药物就是抗生素类药物,随着医疗技术的不断推陈出新,抗氧化剂、受体拮抗剂等药物的活性远远超过了抑制某些微生物生命活性的范围。而微生物药物是属于微生物的代谢产物,因此在微生物药物的生物合成机制、筛选的研究程序及生产工艺等方面,与抗生素药物都有着相似的特点。而微生物药物就是微生物产生的具有生理活性的次级代谢产物,微生物药物的生产技术实则为微生物制药技术,需要技术操作人员对微生物的制药工程掌握熟练,达到理论知识与实践操作的结合。 2 微生物制药的研究进展与展望 生物制品的研究进展 生物制品是人工免疫中用于预防、治疗和诊断传染病的来自生物体的各种制剂的总称。而生物制品一般分为免疫血清、细胞免疫制剂、免疫调节剂、疫苗等。免疫血清微生物药物的使用,在血清学实验中具有重要的检验价值,最突出的便是“肥达反应”,并且这一检验技术在临床上的应用较为广泛,为临床的正确诊断提供时效性价值。还可以利用免疫血清对人工进行人工被动免疫,可以使机体即刻获得免疫力,从而达到治疗效果及预防疾病的目的。但是,免疫血清的抵抗性并非机体所产生,维持的时间较短,需要不断进行改进。疫苗的药物功能也是对疾病进行预防,特别是对流感病毒的治疗与预防,但是疫苗长时间的接种,流感病毒的型号会不断更换,因而疫苗对于某些特点的流感病毒或细菌也会逐渐失去药物性质。 抗生素的研究进展
最新微生物概述
微生物概述
微生物 一、微生物的探究历程 1、荷兰人列文.虎克：显微镜的发明者，1674年观察发现了杆菌、球菌和原生动物，他称为“小动物”，并向英国皇家学会写信介绍自己的发现，首次揭示了一个崭新的微生物世界。 2、巴斯德（法国，近代微生物的奠基人，微生物学家） （１）否定“自然发生说”……“生生说”（曲颈瓶实验）：将营养液(如肉汤)装入带有弯曲细管的瓶中，弯管是开口的。巴斯德将瓶中液体煮沸，使肉汤中的微生物全被杀死，然后放冷静置，结果瓶中不发生微生物。空气可无阻地进入瓶中，而空气中的微生物则被阻而沉积于弯管底部，不能进入瓶中。 （２）巴氏消毒法（62度，30分钟）：用于牛奶、奶酪、啤酒 （３）发明了炭疽病疫苗和狂犬病疫苗 3、科赫：1843-1910年德国细菌学家： ?1876年，科赫发明了固体培养基，将微生物样品稀释后，用针尖沾取少量的稀释菌液在固体培养基上划线，不久培养基的表面就会长出多种菌落。他用实验证实了“生生论” ?1882年发现并分离出了引起肺结核的病原菌和结核分支杆菌； ?1905年，科赫因结核杆菌的研究成果而获诺贝尔生理学及医学奖。
二、微生物的种类 1、古细菌：生活在极端环境下 细胞壁组成与真细菌不同 青霉素不能抑制细胞壁的形成 对抗生素利富平不敏感。（利富平抑制细菌RNA的合成） 2、真细菌 （１）结构细胞壁：与植物细胞壁成分（纤维素和果胶）不同，为肽聚糖细胞质：只有核糖体这一种细胞器，还存在质 粒（小型环状DNA分子，基因工程目 的基因的运载体） 细胞膜： 拟核：分布DNA （２）芽孢：有些细菌在一定的条件下，细胞里面形成一个椭圆形的休眠体，叫做芽孢。芽孢的壁很厚，对干旱、低温、高温等恶劣的环境有很强的抵抗力。例如，有的细菌的芽孢，煮沸3小时以后才死亡。芽孢又小又轻，可以随风飘散。当环境适宜（如温度、水分适宜）的时候，芽孢又可以萌发，形成一个细菌。 （３）绝大多数属于分解者，也有属于生产者（蓝细菌、光合细菌、硝化细菌）。 3、真菌（酵母――单细胞，出芽或孢子生殖。霉菌――青霉、根霉、曲霉。蕈（xun）――蘑菇、香菇、平菇、金针菇）真核细胞壁细胞核细胞膜细胞质液泡
浅谈微生物在制药领域的应用
微生物在制药领域的应用 摘要：1.掌握抗生素的概念、制备、效价的微生物学测定法，了解抗生素产生菌的筛选方法及生产过程。 2.了解微生物在医药工业其他方面的重要应用。 关键字：抗生素制备产品质量检测 微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的，抗生素一般定义为：是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物。 抗生素产生菌的分离和筛选 1.土壤微生物的分离 2.筛选 3.早期鉴别 4.分离精制 5.药理试验和临床试用 抗生素的制备： 菌种孢子制备种子制备发酵发酵液预处理提取及精制成品检验成品包装 微生物发酵的一般工艺也就是利用深层培养，进行微生物发酵生产所需要产品的过程。微生物发酵一般分发酵与提取2个阶段。 发酵阶段：发酵阶段是指微生物菌种在适宜的培养液内，在一定的培养条件下，微生物生长繁殖，生物合成所需产物的过程。 （1）菌种 发酵所用的菌种都是从自然界分离、纯化及选育后获得的。这些菌种通常采用砂土管或冷冻干燥管保存。要经常进行菌种选育工作，用人工方法加以纯化和育种，才能保持菌种的优良性状不变。菌种制备的整个过程要保持严格的无菌状态。 （2）孢子制备 胞子制备就是将保藏的菌种进行培养，制备大量孢子供下一步植被种子使用。需氧发酵制备孢子一般是在摇瓶内进行，通过振荡，外界空气与培养液进行自然交换获得氧气。所用的培养基要含有生长因子和微量元素，且碳源或氮源不宜过多，从而保证生产大量的孢子。此外，还要严格控制培养基的pH、培养温度、培养时间等条件。 （3）种子制备 种子制备是使有限数量的孢子萌发、生长、繁殖产生足够量的菌丝体，供发酵培养所用。在种子罐内微生物菌丝大量生长、繁殖，因而缩短了下一步发酵罐内菌丝生长的时间。种子罐中的培养液要尽可能与发酵液一致。而且要有易吸收的碳源和氮源。 提取阶段 发酵结束后，只有对发酵液中的产物通过一系列物理、化学方法进行分离、提取及精制，才能得到合乎规定的纯品，此为微生物发酵的提取阶段。 （1）发酵液预处理 多数发酵产品如抗生素存在于发酵液内，有些存在于菌丝内。发酵液预处理包括除去发酵液内的杂质离子（Ca2+、Mg2+、Fe3+等）以及蛋白质，并利用板框压滤机，使菌丝与滤液分开，便于进一步提取。 （2）提取与精制
微生物药物研究进展与发展趋势
微生物药物研究进展与发展趋势 摘要：微生物药物作为广泛使用的临床药物具有重要的地位。尤其是在抗感染、抗肿瘤、降血脂和抗器官移植排异方面具有不可替代的作用。自1929年青霉素被发现后20世纪4年代以来，已有上百种抗生素先后用于临床的细菌感染治疗、肿瘤化疗、降血脂以及器官移植康排异反应。总体上，由于微生物药物特别是抗生素的广泛应用使人类的寿命延长了15年。广义的微生物药物即由微生物发酵获得的药物现约占全球医药生产总值的50%。 1功能基因组学研究为创新微生物药物提供更多的药物靶标。 随着人类基因组学和微生物学要就的深入，近期将有5000个功能基因或蛋白被认为是潜在的药物靶标，是20世纪末已经确定的药物靶点的10倍以上，这为微生物新药的筛选与发展奠定了更广阔的基础。具不完全统计，截止2009年，世界范围内已有2500种以上的病毒，582种细菌，100多种的真菌的基因组完成测序。与此同时，蛋白基因组学研究正在兴起，2002-2005年我国科学家领衔的“人类肝脏蛋白组学计划”，鉴定和发现了一大批有重要功能的蛋白质，构建了大规模的蛋白中数据库，系统测定了一部分人类重大疾病相关的蛋白质结构，全面系统的解析出108个独立蛋白质三维结构，发现了一批潜在的药物作用靶标，制备了国际上最大规模的蛋白质单克隆抗体库。 作为病原微生物来讲，功能基因组研究成果为微生物必须基因和治病基因的确定提供了前提。对于一般的病毒来讲，其整个基因组可
以编码10个左右的蛋白基因，其中有4~6个功能蛋白可作为药物靶标，如再加上特定的病毒的细胞辅助蛋白，可有10个以上的药物靶标。真菌的基因组在2、5-81、5mb，作为真核生物，其许多蛋白质是保守的，在生物的进化当中被保留下来，另一些蛋白在进化中被遗弃了，并代之以新的蛋白基因。通过与人类功能基因的比较，找出真菌必需的和与人类有差异的基因与蛋白，对医疗上重要真菌基因组的分析有可能抗真菌药物靶标。 2高通量药物筛选在微生物药物早期发现的应用，加速了苗头化合物的获得。 从土壤微生物中筛选抗生素，是现代规模化药物筛选的开端，随着高通量技术的发展，利用微生物发酵产物粗提品的药物筛选，由于重复性较差，活性成分纯化的难度大，限制了创新微生物药物筛选的速度和成功率，也是大的药物公司更倾向于利用组合化学制备的大规模化合物库的高通量药物筛选。虽然筛选效率大大提高，但得势不得利，其获得新的化学实体的数量并没有显著提高，而且随着新药标准的提高，新的化学实体反而成下降趋势。因此，天然药物作为创新药物的筛选资源再度受到重视。而微生物次级代谢产物的相对于动植物次级代谢产物来讲，具有更易开发利用，不不破坏生态环境，可通过发酵大量获得和易于采用生物技术等优点。高通量微生物药物筛选模型已达150种，年筛选量已由“十五”期间的20万样次，发展到“十一五”期间的100万样次。就微生物药物的筛选规模和水平来讲，我国的创新微生物药物筛选已达到国际先进水平。
第一章微生物的概述
第一章微生物的概述 一.微生物是一群个体微小，结构简单，肉眼不能直接看见的微小生物的总称，必须借助显微镜。 二．微生物类型非细胞型微生物；这类微生物无细胞结构，可由一种核酸和蛋白质衣壳组成，有的仅为一种核酸或仅有蛋白质而没有核酸，它们必须寄生于活的易感细胞中生长繁殖。此类微生物如病毒，类病毒，阮病毒。 原核细胞型微生物；这类微生物由单细胞组成，细胞核分化程度低，无核膜，核仁，染色体为裸露的DNA分子，胞浆中缺乏完整的细胞器。此类微生物包括古菌，细菌，蓝细菌，放线菌，支原体，衣原体，立克次体和螺旋体。除古菌外，其他原 核细胞型微生物由于它们细胞水平的结构和组成相近，故被列入广义的细菌范畴。 真核细胞型微生物；这类微生物细胞核分化程度高，有核膜，核仁和染色体，胞浆内有完整的细胞器。此类微生物有真菌，单细胞藻类和原核生物 三．17世纪列文虎克发明了显微镜巴斯德微生物之父巴氏消毒法Florey分离青霉素 第二章微生物的生理与代谢 一.微生物的化学组成；固体物质是由氢，氧，氮，磷，硫，钾，钙，镁，铁等主要化学元素组成，其中碳，氢，氧，氮是组成有机物的四大元素，占90％-97％.极微的硼，锌，钼，钴，碘，镍，钒等微量元素。 二．原核原核微生物；肽聚糖，磷壁酸，D型氨基酸，二氨基庚二酸，吡啶二羧酸。 三.微生物的营养物质；水，碳源，氮源，无机盐，生长因子。 四.微生物的生长繁殖条件；1.水，碳源，氮源，无机盐，生长因子 2.最适ph为7.2-7.6 3.最适的生长温度为37度。 4.需氧气和二氧化碳，有的需要氮。 五.细菌以二分裂方式进行无性繁殖，大多数细菌20-30分钟即可繁殖一代。 六.细菌的生长曲线 1.迟缓期 2.对数期意义1此时期菌种比较健壮，增殖噬菌体的最适年龄，生产 上用于接种的最佳菌龄。2发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体密度。3是生理代谢及遗传研究的最 佳时期。4观察研究细菌的性状，均应选用该期的细菌以获得准确的结果。 3.稳定期意义1发酵生产产物形成的重要时期，产物积累达到最高，生产上应尽量通过补充营养物质，调节温度和ph等措施， 延长稳定期，以提高产量。2.活细胞数目稳定，用于计数细菌的最大生长量。 4.衰亡期 七．病毒，立克次体，衣原体等必需在活细胞内才能增殖，所以实验室分离培养这类微生物主要用动物接种，鸡胚培养法，细胞培养法。 八．细菌的合成代谢产物包括热原质，毒素和侵袭物质，细菌素，色素，抗生素以及维生素 1.热原质又称致热原，是细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。 2.抗生素是由某些微生物在代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些病原微生物和肿瘤细胞的物质。 第三章微生物的分布与控制 一.人类体表与外界相通的腔道，如上呼吸道，口腔，泌尿生殖道存在不同种类和数量的微 生物，这些微生物通常对人体无害，成为人体的正常微生物群，称正常菌群。 二.正常菌群的作用；1.生物屏障与拮抗作用。2免疫作用。3营养作用。4.抗衰老作用。5.抗肿瘤作用。 三.但在一定条件下，正常菌群与宿主之间的生态平衡被打破，原来不致病的正常菌群也可引起疾病，这种在通常情况下不致病，但在一定条件下能引起疾病的菌群，称条件致病菌。 四.引起机会性感染的条件；1寄居部位改变。2免疫功能低下。3菌群失调。 五.医院感染；又称为医院内感染，系指包括医院内各类人群所获得的感染。 六.消毒；杀死物体中的病原微生物，但不一定杀死芽孢和部分非病原微生物的方法，称消毒。用于消灭化学药品为消毒剂。 七．灭菌；杀死物体上所有微生物，包括芽孢与繁殖体，病原菌与非病原菌的方法称为灭菌。 八.无菌操作；在特定条件下，防止微生物进入操作对象的操作方法称为无菌操作。进行微生物实验时，外科手术和制备无菌制剂时，必须严格进行无菌操作。 九.巴氏消毒法；1 63度，加热30分钟。2高温瞬时法，即72度加热15-30秒。
微生物制药废水处理技术研究进展
制药废水处理技术研究进展 艳制药1092 1091604211 摘要本文概述了制药废水的主要类型，制药工业废水的特点，并且针对这些特点主要介绍了制药废水处理中采用的生物处理技术，物化处理技术以及新型处理法。通过详细介绍可以从中看出不同处理技术存在的优缺点。通过分析不同方法对废水处理的有效程度，从而进行综合制药废水工程化。其中包含了对此项工程的建设，通过了解水质及废水处理工程技术改造状况来进行设计。鉴于对水资源的珍惜，对废水再生回用工程进行了介绍。最后对制药废水处理技术进行了展望。 关键词制药废水 ,废水处理技术，废水处理工程 Title Advances in the Treatment Techniques of Pharmaceutical Wastewater shenyan Abstract This paper summarizes types of pharmaceutical wastewater, the characteristics of pharmaceutical wastewater, and aimly introduces the adoption of biological treatment technique, physical-chemical treatment and new treatment method. Through detailed presentations, merits and demerits of different treatment techniques will show up . The effectiveness of wastewater treatment can be analyzed by complementary experiment of wastewater treatment, thereby engineering of comprehensive pharmaceutical wastewater will be implemented. That contains the project construction then through the understanding of water and wastewater treatment engineering technology condition for design. In view of cherishing water resource, wastewater recycle system is introduced. At last, it presents the prospects of the treatment techniques of pharmaceutical wastewater. Key words Pharmaceutical Wastewater, Treatment Techniques of Wastewater, Wastewater Treatment Projects
微生物学就业前景综述
专业介绍 微生物学专业是比较热门的专业，该专业就业前景相比其他专业还是有优势的，而且近年来医药行业蓬勃发展，肿瘤和慢性病治疗出现了很多突破性进展，属于朝阳行业，具有很好的未来发展前景。 微生物学（microbiology）是生物学的分支学科之一。它是在分子、细胞或群体水平上研究各类微小生物（细菌、放线菌、真菌、病毒、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体原生动物以及单细胞藻类）的形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律，并将其应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域的科学。微生物学是研究各类微小生物生命活动规律和生物学特性的科学。 就业前景 出路：四大就业通道 与计算机、电子等热门专业或化工、机械等传统专业相比，生物专业的就业形势不容乐观，但作为一个发展迅速的潜力专业，生物学专业的前景还是很令人期待的。认清形势，找准定位，未雨绸缪，为自己的将来做一个长期规划，创造更好的条件迎接未来的挑战。大致而言，生物学专业的毕业生主要有四个就业通道： 通道一：工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企事业单位和行政管理部门的研发人员或技术员 该方向按照待遇及工作环境从高到低可分为以下几类： 1．跨国公司或较大的生物技术外企的技术支持。如宝洁、玛氏、联合利华、伯乐公司等。这类公司主要招收名牌大学的硕士生、博士生。待遇非常不错，福
利优厚，培训机制也很完善，而且大公司的从业经历也能为个人今后的发展提供较高的平台。此类单位可以说是生物学专业的最佳出路，竞争相当激烈，对英语水平有很高的要求，尤其是口语。 2．公务员或事业单位的检验员。在国家公务员报考专业中尚未发现专门招收生物学专业的，如果报考不限专业的公务员岗位，就只能挑战“百里挑一”的录用几率了。毕业生一旦被事业单位录用，工资一般都在2000元以上。相关事业单位主要有疾控中心(CDC)、物证中心、食品检验处等，但相关岗位的人员需求较少。以北京为例，每年招收的也不过十几人，且以当地生源为主。这一类岗位需要很长的时间准备考试，并且考后还要经过较长时间的面试、审核等，且招收人数较少，竞争激烈。不过，这类岗位对专业知识的要求不高，且工作稳定，工作强度不大，福利和各项保障也比较好，是生物专业女生的首选。 3．生物技术服务公司或非事业型科研单位。生物技术服务公司如上海生工、北京奥科、申能博彩、北京博奥、三博远志等，这些公司一般以引物合成、测序等业务为主，其技术人员主要是操作测序仪、合成仪，工作烦琐、技术含量较低，时常需要加班。硕士毕业生的待遇在2000～3000元之间。科研单位如华大基因、北大生命科技园等对专业基础的要求则比较高，研发工作的辛苦和枯燥不是一般人能忍受的。如果想在生物科技领域“出人头地”，不妨试一试，因为在这样的工作环境下能学到一些技术，培养良好的科研能力。但毕业生刚开始工作时，待遇一般，如果能获得研究成果，会有一定的提成和奖励。 4．酒厂、生物制药厂等企业的技术人员。目前社会上有不少民营企业，如生产木糖醇、酒精等产品的企业也招收生物学专业的学生，岗位大部分是技术员，工作比较辛苦。但这类岗位待遇相对不错，如张裕、青啤、五粮液，待遇较高，
微生物制药技术介绍
微生物制药技术介绍 工业微生物技术是可持续发展的一个重要支撑，是解决资源危机、生态环境危机和改造传统产业的根本技术依托。工业微生物的发展使现代生物技术渗透到包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所有的工业领域，并扮演着重要角色。欧美日等国已不同程度地制定了今后几十年内用生物过程取代化学过程的战略计划，可以看出工业微生物技术在未来社会发展过程中重要地位。 微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的，抗生素一般定义为：是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其 衍生物。(有人曾建议将动植物的具有同样生理活性的这类物质如鱼素、蒜素、黄连素等也归于抗生素的范畴，但多数学者认为传统概念的抗生素仍应只限于微生物的次级代谢产物。)近年来，由于基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用，报道的微生物产生的除了抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质日益增多，如特异性的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等，其活性已超出了抑制某些微生物生命活动的范围。但这些物质均为微生物次级代谢产物，其在生物合成机制、筛选研究程序及生产工艺等方面和抗生素都有共同的特点，但把它们通称为抗生素显然是不恰当的，于是不少学者就把微生物产生的这些具有生理活性（或称药理活性）的次级代谢产物统称为微生物药物。微生物药物的生产技术就是微生物制药技术。可以认为包括五个方面的内容：
根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买；从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 分离思路新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性，采用各种筛选方法， 快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌，也必须重新进行分离纯化。具体分离操作从以下几个方面展开。 定方案：首先要查阅资料，了解所需菌种的生长培养特性。 采样：有针对性地采集样品。 增殖：人为地通过控制养分或培条件，使所需菌种增殖培养后，在数量上占优势。 分离：利用分离技术得到纯种。 发酵性能测定：进行生产性能测定。这些特性包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温度、最适pH值、提取工艺等。 工业上生产用菌株都是经过选育过的。工业菌种的育种是运用遗传学原理和技术对某个用于特定生物技术目的的菌株进行的多方位的改造。通过改造，可使现存的优良性状强化，或去除不良性质或增加新的性状。 工业菌种育种的方法：诱变、基因转移、基因重组。
药物综述范文
最近几年来，头孢菌素类抗生素不断问世，但是第一、二、三和四代头孢菌素的抗菌作用与特点亦各异，为了使临床更好和更合理的使用头孢菌素类抗生素，本文重点介绍了头孢呋辛的一些临床应用情况。 头孢呋辛（cefuroxime）为第二代头孢菌素，临床上常使用的片剂是头孢呋辛酯(cefuroxime axetil)，注射剂为头孢呋辛钠(cefuroxime sodium)。头孢呋辛对大多数革兰阳性和阴性菌以及部分厌氧菌疗效显著，甚至对耐甲氧西林的产酶株也有一定的效果。同时药物不良反应较低，不仅在临床用于抗感染的治疗，而且在术后抗感染治疗和手术预防感染中疗效非常明显。 1.作用机制与抗菌谱 头孢呋辛作为头孢类抗菌素，主要以共价键的形式结合于细菌转肽酶和羧肽酶，从而通过抑制细胞壁合成，引起细菌细胞壁破损缺陷，导致细菌的死亡。由于它优先抑制青霉素结合蛋白-3（PBP3），在细胞增殖期抑制交联壁的生成，所以它对繁殖期细菌更为有效。 头孢呋辛钠是水溶性的、静脉滴注给药，其7位侧链上接甲肟基，这一特殊的化学结构大大增强了β-内酰胺环母核对酶的稳定性，扩大了抗菌谱，增强了抗菌活性。头孢呋辛酯是头孢呋辛口服有效的前体药物（1-醋酸乙酯），口服后被胃肠道吸收，经肠粘膜或血中非特异性酯酶水解后释放出头孢呋辛而发挥其抗菌作用。 头孢呋辛对革兰阳性菌及绝大多数革兰阴性菌有较强的抗菌活性。它对金黄色葡萄球菌（包括耐青霉素者）、表皮葡萄球菌、流感杆菌、化脓性链球菌、大肠杆菌、梭状芽胞杆菌、奇异变形杆菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌、沙门菌、奈瑟球菌属（包括产β-内酰胺酶者）、克雷白菌属、肠杆菌属、志贺菌及百日咳杆菌等，有很强的抗菌作用。对普通变形杆菌、脆弱拟杆菌有中等强度抗菌作用，但对绿脓杆菌无效。 头孢呋辛酯体外抗菌活性的研究显示[1]，头孢呋辛酯对甲氧西林敏感的金葡菌、表葡菌、肺炎球菌、化脓性链球菌、草绿色链球菌、莫氏卡他球菌及大肠杆菌和痢疾志贺氏菌等，敏感率均在90%以上；对于甲氧西林耐药的金葡菌和链球菌，以及肠球菌、阴沟肠杆菌、变形杆菌和不动杆菌等其MIC90值多介于32～128mg.L-1之间，见表1。 2.药代动力学特征 头孢呋辛具有良好的药代动力学特征，体内吸收良好，组织分布广泛。张婴元[2]等人报道：8名健康志愿者，年龄20～43岁，平均体重55.81kg，每日分3次给药每次头孢呋辛钠0.75g，分别采用肌肉注射；静脉推注（5%葡萄糖溶液40ml稀释后10min内注完）；静脉滴注0.75g（溶于5%葡萄糖溶液100ml于30min内滴注完）。每次给药后分别于不同时间采取血、尿标本，采用微生物琼脂弥散法测定血、尿药物浓度。血药数据经计算机拟合，进行药代动力学参数计算。结果表明：头孢呋辛钠静注及静滴0.75g后血药峰浓度分别为32.14，89.06和63.11mg.L-1。肌注峰浓度于给药后20～45min内到达，平均达峰时间为0.47h，静注与静滴即刻可达峰值浓度。肌注、静注和静滴的消除半衰期（T1/2β）分别为1.48，1.05和1.19h。肌注吸收迅速而完全，生物利用度达98.89%。实验证实各种给药途径的表观分布容积（Vd）为0.34～0.37L.kg-1，资料显示该药可分布于胸水、关节腔液、胆汁、痰液、骨组织，在脑膜炎时可进入脑脊液中，并可分布于房水中。头孢呋辛钠以肌注、静注及静滴给药后，大部份药物以原形自药中排泄，24h内分别排出给药量的91.61%，96.30%和97.66%。肌注后尿中排出较静脉给药略微缓慢，尿峰浓度可达2,000mg.L-1左右，8h后仍可超过50mg.L-1。 8名化脓性脑膜炎新生儿静滴头孢呋辛钠25mg.kg-1后，2h后取50ml脑脊液测定，达峰浓度75.22±12.97mg.L-1，12h后达峰浓度6.95±1.70mg.L-1，消除半衰期3.70±0.37h，表观分布容积0.34±0.05L.kg-1，消除率0.079±0.016kg.h.L-1，脑脊液浓度为4.95±2.8mg.L-1，为同期血药浓度的11±6.1%，表明了头孢呋辛钠在新生儿体内维持有效浓度时间较长，脑
微生物的基本特征概述
课堂报告名称：微生物的基本特征 一、课堂报告依据的知识背景 食品微生物学是基础微生物学的一个重要分支，属于应用微生物学的范畴，今年来随着分子生物技术的不断发展，许多新技术也越来越多的应用到食品微生物学的领域。要了解微生物学，首先要了解什么是微生物，其基本特征有哪些，然后我们才能对其进一步的研究、应用。微生物种类资源丰富，目前利用率不高，开发微生物不像稀有动物，微生物繁殖快，属于可再生资源。适应能力强，用途广。 二、撰写课堂报告的目的 本次报告主要通过对微生物的定义、分类、基本结构、结构功能等方面进行讲述，使大家对微生物有基本的了解，另外，在此基础上能够了解不同微生物再结构与功能上的差异。 三、撰写课堂报告的思路 根据本次课堂报告目的，从微生物的三大类原核生物、真核生物、病毒分别对其形态、结构以及功能进行阐述 四、课堂报告的正文 （一）原核微生物 1.单个细菌形态 a)球菌：细胞球形或椭圆形，当几个球菌连在一起是
接触面扁平。 单球菌：细胞沿一个平面进行分裂，子细胞分散而单独存在。 双球菌：细胞沿一个平面分裂，子细胞成双排列。 链球菌：细胞沿一个平面分裂而第二次细胞分裂与第一次分裂面平行，子细胞呈链状排列。 四联球菌：细胞按两个互相垂直的平面分裂，子细胞呈田字形排列。 八叠球菌：细胞按三个互相垂直平面进行分裂，子细胞t 特征性叠在一起呈立方体排列。 葡萄球菌：细胞分裂无定向，子细胞呈葡萄状排列。 b)杆菌：杆状或类似杆状的细菌。各种杆菌的大小、长短、弯度、粗细差异较大。排列一般分散存在，无一定排列形式。排列一般分散存在，无一定排列形式。 c)螺旋菌：细胞呈弯曲状的细菌。 弧菌，细胞短，不满一圈仅有一次弯曲，呈弧状，如脱硫弧菌。 螺旋菌，细胞为2次以上弯曲、呈螺旋形，较坚韧，如小
微生物制药发展及存在问题
微生物制药的发展现状以及存在问题 生物技术x班 生物制药是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液等，综合利用微生物学化学生物化学生物技术药学等科学的原理和方法制造的用于预防、治疗和诊断的制品。我国生物制药业始于上世纪80年代，属于高科技行业发展迅速，市场前景广阔。尽管我国生物制药业发展较快，但仍然存在一些制约其发展的因素。 微生物制药无疑属于生物制药的范畴,人们对微生物药物的认识是从抗生素开始的, 如今大多学者对微生物药物的理解是：由微生物在其生命活动过程中产生的具有生理活性(或称药理活性)的次级代谢产物及其衍生物, 当然也有学者定义微生物药物是指应用微生物直接合成或通过微生物转化生产的临床上治疗人类多种疾病的药物。尽管对微生物药物的表述不尽相同, 但它们的内涵却是一致的,即微生物药物包含以下两大部分:具有抗微生物感染和抗肿瘤作用的传统意义上的抗生素以及非抗菌的生理活性物质, 诸如特异性的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂、抗氧化剂和细胞因子诱导剂等。 一，我国微生物制药的现状 相对国外发达资本主义国家，我国生物制药产业起步比较晚，经过了将近20 年的发展，以基因工程药物为核心的研制开发和产业化已经颇具规模。目前，我国集中建设了一批先进的医疗机构，开生物制药的发展现状发出了一大批新的特效药物，解决了过去用常规方法不能生产或者生产成本特别昂贵的药品的生产技术问题，这些药品对肿瘤、心脑肺血管、免疫性、内分泌等严重威胁人类健康的疑难病症起到了较好的治疗效果，且副作用明显低于传统药品。与世界先进国家的生物医药产业相比，我国生物医药产业还处于比较落后的状态，但是国家和地方政府都在不断加大对该产业的发展力度，从政策和资金等各方面不断加大投入。总体而言，中国生物制药产业未来充满希望，前景看好，中国的生物制药产业将呈继续增长态势。 1，临床地位 微生物药物在临床上占据着极其重要的地位,从抗感染治疗中的临床用药来看,直接来源于微生物代谢产物的抗生素及其衍生物用量最大,品种最多。对2005 年我国医药市场的调查得出,抗感染药物的销售仍居第一位。 在抗细菌方面，20 世纪后半叶, 抗生素的发现和应用控制了大多数由细菌引起的感染, 明显降低了与感染相关的死亡率。此为微生物药物的主要应用领域,种类繁, 品种多, 用量大。临床上普遍使用的有B内酰胺类、氨基糖苷类、大环内酯类、四环素类等。抗真菌方面，此类抗生素的品种和数量较为有限,少有新
微生物药物的研究与开发综述
龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/873839329.html, 微生物药物的研究与开发综述 作者：吴佳新 来源：《现代农业科技》2014年第21期 摘要在临床上，微生物药物是一类应用非常广泛的药物，在抗感染、抗肿瘤、血糖调 节、降血脂及器官移植等临床治疗中发挥着重要的作用。该文对微生物药物的发展历程、特点、资源研究及开发等方面进行了论述。 关键词药物；微生物；放线菌；基因组学；研究；研发 中图分类号 Q939.93 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）21-0284-02 在临床药物学研发中，针对中药、化学药物及生物技术药物研究较多，而微生物药物方面的研究并不多。随着微生物次级代谢产物研究的增多，有关微生物新药的开发也越来越多，而且微生物药物还具有条件温和、易工业化生产及污染小等优点，加强微生物类药物研究和开发具有现实意义。 1 微生物药物的发展历程 人类认识微生物的历史悠久，但研究微生物药物的历史并不长，尤其是对微生物次生代谢产物方面的药物研究历史更短，至今不过70年。微生物药物中的青霉素是由英国的细菌学家在1929年发现的，20世纪40年代初学者Chain与Florey将青霉素应用到了临床治疗中。随后，从微生物次生代谢产物中发现了庆大霉素、红霉素、螺旋霉素及林可霉素等药物。随着医药学的发展，人们对疾病分子基础与药物作用机制越来越了解，还能在体外构建各类药物筛选的模型，极大地提升了微生物药物研制。微生物所筛选的生理活性物质中，除了抗生素外，在抗肿瘤用药、免疫抑制剂及酶抑制剂等领域也具有很大的药物开发价值。在近70年的微生物药物研究中，科学家从土壤、动物、植物、海洋中获取微生物，还有些微生物来自高寒、高温及高压等极端环境，而人类对微生物的了解仍然较少，还不到3%，在微生物代谢的产物当中，还存在着大量待开发的药物，需要人们进一步研究与开发。 2 微生物药物的特点 微生物药物是指微生物在生命活动过程中，产生的具有生理活性的次生代谢产物及其衍生物。近些年，随着其微生物次生代谢产物生理活性的研究，微生物中靶位确切的多糖及蛋白分子等活性物质被发现[1-2]。次级代谢产物难以用化学法进行合成，即使能合成也无法有效实现工业生产，若把小分子的物质进行化学修饰之后，可获得含有使用价值更高的微生物药物。与化学药物相比，微生物药物具有以下特点：一是微生物的生长周期较短，易选育菌种，易控制，可经大规模发酵进行工业化生产；二是微生物的来源非常丰富，筛选时不用特别考虑先导
“微生物学”教案
绪论 本节由学生自学，不讲授。布置思考题： 1． 2．微生物有哪些共性，其共性的基础是什么？ 从微生物学科的发展历程，举例阐述微生物学对社会进步的推动作用。 第一章、原核生物的形态、构造和功能 教学目的：细菌是微生物的代表，是生命科学研究和应用的重要基础内容，同时也是学生认识微生物的开始。以细菌作为原核生物的代表，侧重讲述原核生物的亚细胞结构、分子结构与细胞功能的关系。 教学方式：多媒体教学。 教学课时:6学时（细菌细胞构造和功能4学时、放线菌和特殊细菌形态构造2学时）。 教学内容： 第一节细菌 一、细胞的形态构造及其功能 详细讲授细菌细胞壁肽聚糖、磷壁酸和脂多糖三种功能性大分子的结构、生理功能以及革兰氏染色的机制。引入古细菌概念，详细比较细菌细胞壁与古生菌细胞壁结构的差异，介绍四种缺壁细菌的细胞特征和生理特殊性。 讲授革兰氏阴性菌网外膜的结构特点。通过革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁结构的比较，解释这两类细菌对抗生素（如青霉素、链霉素等）、阴离子去污剂、碱性染料敏感性的不同，侧重阐述细菌结构与功能的关系以及基础研究对应用微生物的意义。介绍细菌的特殊构造，包括：糖被、鞭毛、菌毛、性毛、芽孢等亚细胞构造及功能，讲授芽孢的结构、生理特点以及在工农业中的研究与应用。第二节放线菌
侧重讲述放线菌的形态构造以及繁殖方式，比较细菌放线菌细胞结构、形态和培养特征的异同。强调放线菌资源的应用价值，引入稀有放线菌概念并介绍资源研究近年创新性的方法和研究趋势。 第二节蓝细菌（由学生自学） 第三节支原体、立克次氏体和衣原体 这些特殊细菌与人类疾病关系密切，简述。侧重比较这三种特殊细菌的形态差异以及鉴别依据。 思考与作业： 1．试比较革兰氏阳性菌与阴性菌细胞壁结构的差异，并说明这两类细菌对青霉素和阳离子去污剂敏感性不同的原因。 2．生命是缺壁细菌，简述形成原因及实践中的意义。 第二章、真核微生物的形态、构造和功能 教学目的：真核微生物主要包括真菌、微型藻类和原生动物。本章以真菌作为真核微生物的代表，通过丝状真菌、酵母菌以及大型真菌的教授，使学生了解并掌握真核生物的结构，真核生物亚细胞结构与功能的关系，并以亚细胞结构和分子结构与细胞功能的关系作为本章的重点。 教学方式：多媒体教学。 教学课时:3学时（真菌概述和酵母1.5学时、丝状真菌和大型真菌 1.5学时）。 教学内容： 第一节真核微生物概述 简单讲述比较真核微生物的类群及其生物学特征。略述真菌细胞壁、膜、等细胞构造。侧重介绍真菌细胞壁“9＋2”结构、真菌细胞质中不同于其它真核
微生物制药
第一章 药物微生物与微生物药物 什么是微生物药物（Microbial Medicines ） 狭义定义为：微生物在其生命过程中产生的，能以极低浓度有选择地抑制或影响其他生物机能的低分子的代谢物。 广义定义为：能以极低浓度抑制或影响其它生物机能的微生物或微生物的代谢物。 三、微生物发酵制药的种类 （1）微生物菌体发酵（2）微生物酶发酵（3）微生物代谢产物发酵（4）微生物转化发酵 一、药物微生物分类 药源微生物：药用微生物：基因工程菌： 二、 微生物作为天然药物资源的优势 ① 微生物多样性 ② 生长快速，可以大规模工业化生产 ③ 微生物遗传背景简单 ④ 微生物代谢产物的多样性为筛选高效低毒的药物提供了可能性。 三、药源微生物 不同的微生物类群，次级代谢产物的形成能力有着巨大的差异。甚至是产生药物较多的种属之间，产物的类型也有着巨大的差异。只有少数的微生物类群是优秀的药物产生菌---药源微生物。因此，药源微生物是药物筛选最重要的来源。 半个多世纪的微生物药物的筛选与开发，为人们提供了大量的各种类型天然化合物，占全部发现的生物活性天然化合物的80%以上。在微生物来源的天然化合物中，70%左右是由放线菌产生的，尤其是链霉菌。但随着筛选工作广泛深入的开展，从放线菌获得新化合物的比例已经降到了不足0.1%。因此，目前微生物药物的筛选已从传统的高产微生物转向新的微生物类群。如中药用微生物、海洋微生物、极端微生物、以及尚未开发或开发不足的新微生物类群。 如下微生物类群，通常都有着或多或少的“光荣的”药物产生历史。 （1）放线菌：目前国际上已经描述和发表的放线菌近60个属，2000多种，放线菌是产生微生物药物最多，也是药物研究最多的生物类群。最重要的是产生链霉素的链霉菌属（Streptomyces ），其次是产生放线菌素和庆大霉素的小单孢菌属（Micromonospora ），产生利福霉素的诺卡氏菌属（Nocardia ）。 （2）细菌：芽胞杆菌属（Bacillus ）和假单胞菌属（Pseudomonas ），产生的主要是肽类，毒性较大，但通过组合生物合成技术，可能经过人工改造获得新型的药物。值得一提的是目前研究较热的粘细菌（Myxobacteria ），重要的药源菌类群。例如能够降解纤维素的纤维堆囊菌，是目前已知的产生生物活性代谢产物的比例最高的生物类群，并且产物结构新颖多样，是很好的药源菌类群。 粘细菌又称子实粘细菌，其生活史包括营养细胞阶段和休眠体（子实体）阶段。营养细胞杆状，包埋在粘液层中，菌体柔软，除缺乏坚硬的细胞壁外，与G-细菌无甚差别。在固体表面或气-液界面滑动。以二横裂方式繁殖。营养细胞发育到一定阶段，在一定位置聚集，并形成由细胞和粘液组成的子实体，肉眼可见。在子实体中细胞变成休眠细胞，称为粘孢子。 （3）真菌：重要的药源真菌主要是青霉属（Penicillium ），曲霉属（Aspergillus ），头孢菌属（Cephalosporium ）的菌株。 传统中药中的大型真菌，如灵芝、虫草等，被称为药用真菌。现代研究表明，药用真菌也是通过产生具有药理活性的代谢产物而起作用，如大分子多糖、小分子萜类、多肽等。 五、药用微生物 （1）传统中药（汉药方）大型药用真菌，如灵芝、虫草。（2）粘细菌的子实体结构部分 （3）各种具有明显药效作用的菌剂，如减毒或灭活的疫苗、益肠道菌剂、农用微生物菌剂。 四、次级代谢产物合成的特点 ① 次级代谢产物多在细胞停止生长以后合成② 初级代谢产物可直接或修饰后成为次级代谢产物合成的前体。 ③ 合成反应包括聚合作用和修饰④ 次级代谢产物分泌胞外⑤ 合成反应受初级代谢影响间接松弛，主要受次级代谢自身系统控制。 六、次要组分 大部分微生物通常能够产生一系列密切相关的次级代谢产物，其中仅有一种或两种是主要的，其余的都是微量组分，这些微量组分即称为次要组分。 在已知的药源微生物中发现未知的次要组分的例子很多，如白霉素、制霉菌素、多粘菌素等 。 次要组分的实际重要性时非常大的，如头孢霉素C 、卡那霉素B 的发现。 次要组分多数是主要产物的结构类似物，少数呈现不同结构 七、微生物药物的几个相关概念 （7）化疗指数（chemotherapeutic index ，CI ）判断一种药物的安全性和有效性的综合指标。 一般以动物半数致死量（LD50）和治疗感染动物的半数有效量（effective dose, ED50）的比值表示，即CI ＝LD50/ED50；化疗指数愈大，表明药物毒性愈小，相对较安全，但并非绝对安全，如化疗指数高的青霉素可致过敏性休克。 （10）药物相互作用 不同药物同时存在时，将会对各自的活性产生相互的影响。累加作用：相互无关 协同作用：相互促进 拮抗作用：相互抑制 CI= 治疗对象对药物不呈现明显毒性反应的最大耐受剂量 明显疗效的最低给药剂量