劉肖君

摘要：現(xiàn)代社會(huì)生活中經(jīng)常使用青霉素、維生素、氨基酸等藥物用來(lái)治療身體疾病，而這些藥物都是通過(guò)微生物發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)而成的。在藥物開發(fā)及制造領(lǐng)域，微生物發(fā)酵技術(shù)可以說(shuō)是劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)，極大地促進(jìn)了現(xiàn)代醫(yī)藥制造業(yè)的發(fā)展。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究，微生物發(fā)酵制藥技術(shù)已形成完善的藥物開發(fā)及制造工藝，許多環(huán)節(jié)也有相應(yīng)的成熟技術(shù)。本文主要對(duì)現(xiàn)階段微生物發(fā)酵制藥技術(shù)的工藝過(guò)程進(jìn)行梳理分析。

關(guān)鍵詞：微生物;發(fā)酵;制藥技術(shù)

【中圖分類號(hào)】R93 ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】2107-2306（2021）07--01

引言：發(fā)酵是指利用微生物的特殊結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)，在最佳條件下新陳代謝生產(chǎn)產(chǎn)物的過(guò)程。發(fā)酵制藥技術(shù)也有很多成功事例，都是通過(guò)利用微生物生命活動(dòng)的特點(diǎn)，提煉代謝合成產(chǎn)物，應(yīng)用于藥品中。在目前的制藥工作中，微生物制藥技術(shù)已經(jīng)占據(jù)了重要地位。

一、微生物發(fā)酵定義

微生物發(fā)酵條件要求在特定環(huán)境下，通過(guò)特定的代謝方法，想要將原料轉(zhuǎn)化為所需的產(chǎn)品，所使用適當(dāng)?shù)奈⑸镞^(guò)程。微生物發(fā)酵得到的產(chǎn)物，主要與微生物本身的結(jié)構(gòu)特征及生產(chǎn)條件有關(guān)。目前，微生物發(fā)酵已成為制藥、食品、化學(xué)、農(nóng)業(yè)及其他行業(yè)廣泛使用的技術(shù)之一。為了藥物的研究開發(fā)，利用微生物發(fā)酵的方法是藥物開發(fā)的主要目標(biāo)。青霉素成功開發(fā)和廣泛使用后，近年來(lái)很多酶的發(fā)酵等微生物發(fā)酵技術(shù)在制藥行業(yè)被大量使用。微生物發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用于制藥行業(yè)，極大地促進(jìn)了制藥技術(shù)的發(fā)展。微生物存在于我們生活中的各個(gè)地方，這些微生物有的會(huì)給人們?cè)斐晌：?，但有的卻會(huì)給人們帶來(lái)意想不到的效果，如果可以將這些微生物綜合運(yùn)用起來(lái)，應(yīng)用到人們的生產(chǎn)和生活中去，將會(huì)給人們的生活帶來(lái)很大的幫助。

二、微生物發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展分析

1.微生物發(fā)酵的種類

發(fā)酵過(guò)程中有多種微生物，有一些天然微生物可以在生活發(fā)酵過(guò)程中成為原料。發(fā)酵過(guò)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(duì)較低。例如，細(xì)菌、藻類、酵母和病毒是發(fā)酵過(guò)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(shù)和化學(xué)技術(shù)生產(chǎn)的藥物。微生物藥物可以用于各種疾病的預(yù)防和治療，因此制藥行業(yè)中微生物發(fā)酵技術(shù)被廣泛使用。最常見的微生物藥物是青霉素。青霉素的出現(xiàn)大大提高了人類對(duì)細(xì)菌感染的抵抗力，現(xiàn)在醫(yī)療行業(yè)里很多抗生素制定的藥物都是利用微生物制藥技術(shù)生產(chǎn)制造出的。因此，微生物發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用也提高了抗生素行業(yè)的發(fā)展。

三、微生物發(fā)酵制藥技術(shù)的種類分析

我國(guó)選擇的微生物發(fā)酵技術(shù)的種類很多，但為了使微生物能更好地發(fā)酵，在選擇發(fā)酵技術(shù)時(shí)要慎重考慮。一種是要保證微生物發(fā)酵技術(shù)所選取的發(fā)酵環(huán)境，另一種則是保證存放微生物發(fā)酵設(shè)備的環(huán)境合適程度。根據(jù)微生物發(fā)酵環(huán)境選定的發(fā)酵技術(shù)分為好氧、厭氧、以及兼性厭氧等類型。也就是說(shuō)，在選擇微生物發(fā)酵技術(shù)時(shí)，要根據(jù)微生物發(fā)酵時(shí)對(duì)氧氣的需求來(lái)選擇。其中對(duì)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(jù)微生物發(fā)酵設(shè)備的存放環(huán)境來(lái)進(jìn)行的選擇，而微生物發(fā)酵技術(shù)又可以分為開口發(fā)酵、密閉發(fā)酵、淺盤發(fā)酵和深層發(fā)酵。這四種發(fā)酵技術(shù)中最簡(jiǎn)單的是開口式發(fā)酵技術(shù)。不僅操作簡(jiǎn)單，對(duì)發(fā)酵設(shè)備和設(shè)備的要求也不高。與開口發(fā)酵技術(shù)相比，深層發(fā)酵技術(shù)難度就相對(duì)高一點(diǎn)。在現(xiàn)有的發(fā)酵工藝中，可以發(fā)酵技術(shù)的微生物也數(shù)不勝數(shù)，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(fā)酵技術(shù)應(yīng)用的效果更好，可以給制藥行業(yè)帶來(lái)更快的發(fā)展速度。

四、微生物發(fā)酵技術(shù)的基本過(guò)程

1.培養(yǎng)基

培養(yǎng)基發(fā)酵技術(shù)在進(jìn)行過(guò)程中需要培養(yǎng)基作為發(fā)酵場(chǎng)所，以提供適合微生物發(fā)酵的空間和充足的養(yǎng)分。這種培養(yǎng)基的生產(chǎn)通常是人工調(diào)配的，所以含有碳水化合物、含氮物質(zhì)等很多適合微生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)素。這種類型的培養(yǎng)基也有很多種，其中所含的液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)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(tài)，半固體培養(yǎng)基是通過(guò)在液體培養(yǎng)基中加入某些物質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪潭纬傻?。而脫水培養(yǎng)基就是對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行脫水，使其沒(méi)有水分所形成的，但其他適合微生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)素仍然存在。在這些培養(yǎng)基中使用最多的類型是牛肉膏瓊脂培養(yǎng)基和土豆培養(yǎng)基，因?yàn)檫@兩種培養(yǎng)基的微生物發(fā)酵簡(jiǎn)單高效，給操作員帶來(lái)很多便利。

2.微生物發(fā)酵技術(shù)的操作流程

2.1 選擇菌種

在正式開始發(fā)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(fā)酵過(guò)程可以順利進(jìn)行。在選擇菌種后，要對(duì)菌種進(jìn)行純化，保證菌種的發(fā)酵效率。

2.2種子培育

這個(gè)過(guò)程實(shí)際上是激活培養(yǎng)基中物質(zhì)的過(guò)程，在菌種純化后，操作員將其放置在特定設(shè)備上激活之前，必須先打開設(shè)備，然后將菌種移出再放置到培養(yǎng)基中，再進(jìn)行下一個(gè)激活過(guò)程。激活過(guò)程中，操作員必須保證微生物的凈化工作也在進(jìn)行中。被激活后的菌種也被稱為種子，種子在培育時(shí)，不管是菌種還是環(huán)境等因素都會(huì)影響到發(fā)酵物的質(zhì)量。培育種子的方法有很多種，其中菌絲進(jìn)罐培養(yǎng)的方法是將瓶?jī)?nèi)液體放入種子罐內(nèi)，然后幫助菌種繁殖，而孢子進(jìn)罐培養(yǎng)方法就是對(duì)孢子的培養(yǎng)方法。另外，操作員在根據(jù)實(shí)際環(huán)境培育種子時(shí)必須選擇合適的環(huán)境，以避免影響到微生物的發(fā)酵質(zhì)量。

2.3發(fā)酵

發(fā)酵過(guò)程的前提是在無(wú)菌環(huán)境中，這種情況下培養(yǎng)出來(lái)的微生物才是最純種的。而無(wú)菌環(huán)境的存在不僅要消毒所處的培養(yǎng)范圍，還要把使用到的設(shè)備、儀器、操作員都進(jìn)行系統(tǒng)的消毒處理。

2.4游處理

這三個(gè)階段都結(jié)束后，隨之而后的就是微生物發(fā)酵的最后一部分——游處理。這時(shí)，操作員需要把從培養(yǎng)基中已經(jīng)發(fā)酵好的細(xì)胞提取處理，作為準(zhǔn)備對(duì)生物藥品制備生產(chǎn)的發(fā)酵產(chǎn)物，為生物制藥提供更多的原材料，完善整個(gè)微生物發(fā)酵過(guò)程。

結(jié)語(yǔ)：總而言之， 微生物制藥技術(shù)可以研發(fā)出預(yù)防和治療相關(guān)疾病的藥物，為醫(yī)藥事業(yè)開辟新的途徑，隨著微生物制藥技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，不僅有助于促進(jìn)醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展，而且微生物技術(shù)制藥的科學(xué)應(yīng)用也對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)定和人民生活的質(zhì)量產(chǎn)生了重大影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐深錄，鄭猛，陳紅斌.微生物技術(shù)應(yīng)用于發(fā)酵制藥生產(chǎn)中的應(yīng)用意義[J].中國(guó)保健營(yíng)養(yǎng)，2019，29（018）：58.

[2]錢一鑫，楊興變，羅乙凱，等.制藥工程專業(yè)《微生物學(xué)》實(shí)驗(yàn)課立體化教學(xué)模式的構(gòu)建[J].廣東化工，2019，046（003）：200-200.

[3]陳俊，張革."雙一流"背景下藥學(xué)專業(yè)《生物技術(shù)制藥》教學(xué)改革探索[J].教育教學(xué)論壇，2019.