抗生素的耐药性与菌株的优化策略

摘要：本文主要分析了抗生素的耐药性和微生物菌株优化的策略。希望通过本次的分析，可以为微生物制药之中的菌株优化提供出合理化的策略，让抗生素的耐药性问题得以有效解决。

关键词：抗生素;耐药性问题;微生物菌株;菌株优化策略

引言：

在抗生素的应用过程中，广泛使用、长期使用以及错误使用等的情况都容易让患者产生耐药性，进而降低抗生素的使用效果。而根据相关研究发现，用于制造抗生素的微生物菌株可以进行相应的优化，而将优化之后的菌株应用到抗生素制造之中，就能够有效抵御抗生素的耐药性。

一、抗生素耐药性分析

在对抗生素的作用机制进行研究的过程中，相关专家和学者发现，很多的抗生素都会对蛋白质合成起到一定的抑制作用，进而将致病微生物一致或是杀死。因为微生物蛋白质都是在核糖体之中合成，所以研究者分析，这些抗生素很可能对核糖体产生相应的作用，进而对蛋白质合成起到有效的抑制作用。核糖体属于一种细胞器，该细胞器十分复杂，其中的核糖体RNA有三种，核糖体蛋白有四十多种。

随着当今核糖体方面的研究越来越多，且发展越来越快，研究者们发现，许多对蛋白质的合成有着抑制作用的抗生素都可以直接作用在rRNA上，这是因为RNA之中有着特异性结合位点的存在，且很多抗生素之中的产生菌会借助于甲基化16S或者是13SrRNA二产生出比较强烈的抗生素耐药能力[1]。同时，红霉素、链霉素以及大观霉素耐药性也可以借助于核糖体之中的蛋白突变而产生。比如：如果核糖体蛋白S12发生了突变，则链霉素的耐药性也就会随之增强;如果核糖体蛋白L4以及L22发生了突变，则红霉素的耐药性就会随之增强;如果核糖体蛋白S5发生了突变，则大观霉素的耐药性就会随之增强[2]。

虽然这些对蛋白质合成有着抑制作用的抗生素耐药性的形成机制十分复杂，但是因为其作用靶位仅仅是核糖体，所以只要核糖体之中的相应蛋白发生突变，耐药机制也就会随之形成。且随着核糖体耐药机制的产生，核糖体自身的功能也会随之改变，这样的情况也会让抗生素之中微生物的其他一些生理活性受到影响。

二、抗生素菌株优化策略分析

很多实用价值十分强大的化合物都是通过微生物结合而成，其中，抗生素就是一种主要的微生物类药物。因为抗生素的社会需求很大，所以，仅仅通过野生菌来合成抗生素还远远无法满足抗生素合成量的需求，基于这一情况，制药企业就需要借助于菌株优化的形式来获得足够的微生物资源，并通过微生物发酵制药技术来实现抗生素的制造。随着微生物发酵制药技术的不断发展和药品行业竞争的日益激烈，菌株优化策略在当今的抗生素制药之中也得到了越来越高的重视。这样的情况就加速了菌株优化策略的发展与进步。在当今，所有菌株优化方面的策略都是对微生物基因组之中的DNA序列加以改变，并通过该方法来实现微生物机能的改造，进而实现突变株产量的提升或者是特性的理想化。但是不同突变方法都有着各自不同的特点，如果按照其特点进行划分，我们可以将其分为遗传重组、突变剂诱导以及现代基因工程等。

通常情况下，如果核酸发生了变化，则基因的表达、功能以及相应的蛋白质功能也都会发生很大的变化。虽然很多的突变都属于有害性突变，但是也有一些突变可以让微生物对环境做到更好的适应，并使其性能得到更合理的优化。在应用传统方法進行微生物植株优化的过程中，主要是通过各种的物理诱变剂或者是化学诱变剂来诱导DNA发生突变，然后借助于大量的筛选来找寻理想化的突变菌株。在此过程中，应用到的突变剂会直接在DNA上产生作用，其具体的情况如下表所示：

但是在突变过程中，由于特异性靶位的缺乏，使得正向突变的频率很难得到提升，这就在很大程度上增加了筛选工作量。虽然这种优化策略具有很多的不足，但是因为该策略有着十分广泛的应用范围，且不需要具备菌株的背景知识，加之成功几率比较高等的诸多优势，使得该优化策略一直被作为菌株优化之中的一种可行性策略。

伴随着当今遗传学、微生物生理学以及分子生物学等诸多学科的发展，基因重组技术已经在很多微生物菌株的优化之中得以合理应用。随着遗传工程技术以及克隆技术的发展，体外DNA重组技术以及定点突变法也得到了合理应用[3]。下表就是分子育种法具体的应用情况：

由此可见，将当今先进的分子育种法应用到菌株优化之中，不仅可以保障优化目标的明确性，也可以有效保障优化效率，这对于抗生素微生物菌株优化效果的提升和抗生素耐药性问题的解决都有着极大的意义。

结束语：

综上，随着当今社会经济和医药行业的不断发展，抗生素耐药性问题也越来越受到相关学者的关注。基于这一情况，本文对抗生素的耐药性机制进行了分析，并分析了抗生素微生物菌株的优化策略。希望通过本次的分析，可以让抗生素微生物菌株得到更加合理的优化，解决抗生素耐药性问题，让抗生素发挥出更好的效果。这样才更加有利于当今医药行业的良好发展以及人们医疗卫生需求的有效满足。

参考文献：

[1] 刘海锋，张艳娇，廖小微，等.牛奶中大肠杆菌对抗生素的耐药性研究[J].成都医学院学报，2019（5）：569-574.

[2] 李洋.抗生素耐药性的来源与控制对策[J].健康大视野，2019（23）：235.

[3] 陆继爽，李波，单春乔，等.抗生素耐药性研究进展[J].中国兽医学报，2019（10）：2088-2095.

作者简介：王超，汉族，四川成都人，硕士研究生学历，云南经济管理学院医学院党总支副书记，讲师，研究方向：生物工程微生物研究。

（作者单位：云南经济管理学院）