吳玄峰

摘要：隨著社會的不斷進(jìn)步，當(dāng)前微生物技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)逐步成為新技術(shù)革命的主要標(biāo)志，并在多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。本文就微生物技術(shù)在發(fā)酵制藥生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，以期能夠?yàn)橄嚓P(guān)醫(yī)療事業(yè)與環(huán)境保護(hù)工作提供重要的積極意義。

關(guān)鍵詞：微生物技術(shù);發(fā)酵制藥生產(chǎn);方式;應(yīng)用

1、關(guān)于微生物發(fā)酵制藥生產(chǎn)的過程

微生物在生長與發(fā)育的過程中，需要從外界環(huán)境中不斷汲取營養(yǎng)物質(zhì)，在自身體內(nèi)經(jīng)過一系列反應(yīng)后轉(zhuǎn)換為能量物質(zhì)，這一過程也是微生物乃至生物進(jìn)行自身生命活動(dòng)維持的重要特征。其中，微生物的分解代謝又能夠?yàn)楹铣纱x提供充足的原料與能量，合成代謝為分解代謝提供基礎(chǔ)物質(zhì)，從而促使著生物體繼續(xù)發(fā)育繁衍。在微生物發(fā)生變化過程中，作為生化反應(yīng)的催化劑與其他催化劑相同，都能夠?qū)Ψ磻?yīng)速度進(jìn)行提升，但無法轉(zhuǎn)變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。而微生物中的酶又具備了催化反應(yīng)效率高、專一性強(qiáng)、調(diào)節(jié)控制便利等多項(xiàng)優(yōu)勢。此外，微生物在正常生命活動(dòng)中都需要借助能量，能量代謝同時(shí)也是新陳代謝中的重點(diǎn)問題。在自然界中，能量的體現(xiàn)形式是多樣化的，而微生物自身所進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)需要在一定條件下，通過能量的釋放來進(jìn)行。

2、發(fā)酵制藥生產(chǎn)工程中的主要發(fā)酵方式

微生物進(jìn)行發(fā)酵制藥的過程是復(fù)雜的，尤其是在進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)發(fā)酵時(shí)，為了能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，需要對發(fā)酵方式與發(fā)酵技術(shù)展開全面且深入地探究。

2.1分批式發(fā)酵

對于微生物的分批式發(fā)酵，就是指一次性將全部物料投入到相應(yīng)的反應(yīng)器中，經(jīng)過對微生物的滅菌、接種等長時(shí)間的發(fā)酵實(shí)際過后，再講發(fā)酵液一次性放出的整個(gè)過程。在完成微生物放料工作后，再料、滅菌、接種、發(fā)酵過程。這種分批式的發(fā)酵方式整個(gè)過程都處于不夠穩(wěn)定的狀態(tài)，其中微生物的成長變化以及對基質(zhì)的消耗變化較快，在采用分批發(fā)酵方式時(shí)，可以就營養(yǎng)物質(zhì)具體濃度、溫度以及pH值來對變量進(jìn)行優(yōu)化與控制。

2.2補(bǔ)料分批式發(fā)酵

微生物補(bǔ)料分批次培養(yǎng)是將種子直接接入在反應(yīng)器中，經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)酵與培養(yǎng)后，連續(xù)性地對其進(jìn)行培養(yǎng)基的補(bǔ)加工作，從而促使微生物菌體得以進(jìn)一步成長發(fā)育。在當(dāng)前發(fā)展形勢下，補(bǔ)料分批式的發(fā)酵方式得到了廣泛應(yīng)用，使用這種發(fā)酵方式能夠生產(chǎn)出氨基酸、生長激素、抗生素、維生素等等，在固體發(fā)酵與混合培養(yǎng)工作中也實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用。隨著當(dāng)前發(fā)酵制藥領(lǐng)域的不斷發(fā)展，針對于微生物發(fā)酵工作的研究進(jìn)一步深入，補(bǔ)料分批發(fā)酵技術(shù)也發(fā)揮著自身重要的積極作用。

2.3連續(xù)性發(fā)酵

將物料種子接入發(fā)酵反應(yīng)容器中，通過攪拌，將其達(dá)到一定的濃度后，控制不間斷的進(jìn)料與出料，并在此過程中確保反應(yīng)容器中的細(xì)胞總數(shù)始終不變，且微生物的發(fā)酵體系處于相對平衡狀況，這整個(gè)過程也就是微生物的連續(xù)性發(fā)酵。連續(xù)發(fā)酵的方式在微生物發(fā)酵制藥與工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中還未得到普遍應(yīng)用，其所具備的主要優(yōu)勢是能夠?qū)N進(jìn)行擴(kuò)大，便于后期培養(yǎng)，通過對發(fā)酵容器的多次滅菌與清洗，使得微生物發(fā)酵周期得到了縮短，有效提升相應(yīng)設(shè)備的利用效率，促使發(fā)酵制藥領(lǐng)域自身經(jīng)濟(jì)效益與市場競爭力得以進(jìn)一步提升。

2.4固定化發(fā)酵

微生物也可以看作為多種酶的包裹，而制藥生產(chǎn)也是對微生物酶的合理控制與發(fā)酵過程。將酶從微生物自身的細(xì)胞中進(jìn)行提取，并將其與其他底物發(fā)生一系列作用，形成并制造出藥物或其他產(chǎn)品，又可以將所提取出的酶直接用載體實(shí)現(xiàn)固定，使其能夠多次反復(fù)利用，且不易于散失。此外，對于未固定的酶或細(xì)胞，可直接投入工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)，通過固定化發(fā)酵，實(shí)現(xiàn)固定化酶與固定化西跑得以重復(fù)利用，對于藥物產(chǎn)品后期的提純處理工作提供了一定便利。

2.5混合培養(yǎng)物發(fā)酵

混合培養(yǎng)物的發(fā)酵方式又被稱作混合發(fā)酵，是將多種微生物進(jìn)行混合，采用共同的培養(yǎng)基來進(jìn)行發(fā)酵。這種混合發(fā)酵的技術(shù)在很多傳統(tǒng)微生物工業(yè)生產(chǎn)中就已經(jīng)得到了普遍應(yīng)用，例如對酒類產(chǎn)品的制作、對污水的處理等。通過混合培養(yǎng)物發(fā)酵得出的菌種存在著一定未知性，在對其進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，需要根據(jù)培養(yǎng)基的組成情況與發(fā)酵具體條件來對其進(jìn)行科學(xué)管控，從而得以滿足發(fā)酵培養(yǎng)目的?；旌习l(fā)酵通過對多種微生物與菌種的混合，不僅能夠增加發(fā)酵過程中多項(xiàng)基因所具備的功能，同時(shí)又能夠通過不同代謝能力的組合，完成復(fù)雜的代謝過程，以此來促進(jìn)微生物自身的生長與代謝，有效提高制藥生產(chǎn)的整體效率。

3、微生物技術(shù)在發(fā)酵制藥工程中的應(yīng)用

當(dāng)前發(fā)展階段下，現(xiàn)代化的微生物技術(shù)已經(jīng)逐步在各個(gè)生產(chǎn)行業(yè)領(lǐng)域得到了應(yīng)用，不僅在制藥工程中，同時(shí)能夠?yàn)榛ぁ⑹称?、能源與環(huán)境保護(hù)工作提供積極意義?，F(xiàn)代微生物技術(shù)的發(fā)酵工程作為新型工業(yè)體系，促進(jìn)著各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展與創(chuàng)新。

3.1發(fā)酵環(huán)境與發(fā)酵技術(shù)

通過發(fā)酵環(huán)境的不同，可以對微生物制藥技術(shù)進(jìn)行初步判斷，將其大致分為好氧型、厭氧型、兼性厭氧型這幾種類別。在當(dāng)前發(fā)展形勢下現(xiàn)有的發(fā)酵工藝技術(shù)中，能夠應(yīng)用于發(fā)酵技術(shù)的微生物種類也很豐富，且很多由人工合成的因素，或是人工變異株也能夠直接應(yīng)用于發(fā)酵制藥中來，對于這些微生物的應(yīng)用與發(fā)展，能夠有效減少資金成本的投入，提高原材料的采集獲取速度，促使微生物發(fā)酵制藥領(lǐng)域得以進(jìn)一步發(fā)展。

3.2促使并推動(dòng)藥物產(chǎn)生發(fā)酵作用

微生物自身在成長過程中會產(chǎn)生各式各樣的活性物質(zhì)，能夠?yàn)樗幬锕I(yè)化生產(chǎn)提供便利?，F(xiàn)代化的發(fā)酵制藥工程生產(chǎn)中許多藥物產(chǎn)品都是由微生物發(fā)酵而來的，例如酶、抗生素、維生素等。其中，酶時(shí)一切生物體得以展開正常生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，它能夠使得復(fù)雜繁瑣的化學(xué)反應(yīng)在常溫常壓的環(huán)境下，迅速得到完成，其中酵母在進(jìn)行發(fā)酵過程中能夠直接產(chǎn)生淀粉酶、蔗糖酶等，這些酶中不僅含有胞內(nèi)酶，也有胞外酶，又同時(shí)擁有分解酶與合成酶。微生物在生長發(fā)育的過程中，會在發(fā)酵培養(yǎng)基中分泌出不同胞外酶，而微生物自身在進(jìn)行生命活動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的的胞內(nèi)酶數(shù)量也是非常多地，這些酶系能夠作為物質(zhì)基礎(chǔ)促使化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，同時(shí)又能夠?qū)⑺幬锂a(chǎn)品的成分進(jìn)行分解，轉(zhuǎn)變并形成新的藥物成分，這些所產(chǎn)生的新成分，也就是新型活性藥物所篩選出的物質(zhì)基礎(chǔ)，由此能夠看出，微生物技術(shù)能夠促使并推動(dòng)著藥物進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)。

3.3微生物次生代謝產(chǎn)物的協(xié)同作用

微生物在發(fā)酵制藥的這一環(huán)節(jié)中存在著發(fā)生新型代謝反應(yīng)的幾率，藥物自身的物質(zhì)對于微生物的生長與代謝也起到一些促進(jìn)或抑制的作用，并改變微生物原有的代謝途徑，從而能夠優(yōu)化干山成分間的比例，或直接形成新的物質(zhì)成分。微生物的分解作用同樣會對藥物本身成本進(jìn)行轉(zhuǎn)變，例如一些微生物在發(fā)酵后可以對藥物中含有的有毒物質(zhì)進(jìn)行分解，并促使其更易于被吸收。微生物是容易發(fā)生誘變的，根據(jù)實(shí)際制藥目的，通過對現(xiàn)代化生物技術(shù)的充分技術(shù)，可以直接對微生物自身進(jìn)行改改造，滿足發(fā)酵制藥工程領(lǐng)域的需要。

3.4藥理方面的作用

微生物中存在的活性成分具備了多個(gè)方面的功能，也是能夠產(chǎn)生藥物新成分的重要領(lǐng)域。在當(dāng)前發(fā)展形勢下，除一些現(xiàn)有的抗生素物質(zhì)外，其他具備了生理活性物質(zhì)也被發(fā)現(xiàn)。其中，毒菌作為會對人體造成強(qiáng)烈作用效果的微生物，若將其進(jìn)行發(fā)酵制藥，也會收獲創(chuàng)新型藥物效果，通過對微生物自身所具備的藥理作用進(jìn)行充分運(yùn)用，能夠?yàn)橹扑庮I(lǐng)域的研制開發(fā)工作提供有力依據(jù)。

4、結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前生物技術(shù)在發(fā)酵制藥中的應(yīng)用推進(jìn)著醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展與進(jìn)步，有效擴(kuò)大藥物治療范圍、實(shí)現(xiàn)藥劑的優(yōu)化改進(jìn)、以及對新型藥物的研制與創(chuàng)新等。相信隨著社會水平的不斷提升，生物技術(shù)的發(fā)酵作用也將會得到更加廣泛的應(yīng)用，造福更多行業(yè)領(lǐng)域。

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