微生物发酵制药技术探讨

刘肖君

摘要：现代社会生活中经常使用青霉素、维生素、氨基酸等药物用来治疗身体疾病，而这些药物都是通过微生物发酵技术生产而成的。在药物开发及制造领域，微生物发酵技术可以说是划时代的发现，极大地促进了现代医药制造业的发展。经过长期研究，微生物发酵制药技术已形成完善的药物开发及制造工艺，许多环节也有相应的成熟技术。本文主要对现阶段微生物发酵制药技术的工艺过程进行梳理分析。

关键词：微生物;发酵;制药技术

【中图分类号】R93             【文献标识码】A             【文章编号】2107-2306（2021）07--01

引言：发酵是指利用微生物的特殊结构和生命活动，在最佳条件下新陈代谢生产产物的过程。发酵制药技术也有很多成功事例，都是通过利用微生物生命活动的特点，提炼代谢合成产物，应用于药品中。在目前的制药工作中，微生物制药技术已经占据了重要地位。

一、微生物发酵定义

微生物发酵条件要求在特定环境下，通过特定的代谢方法，想要将原料转化为所需的产品，所使用适当的微生物过程。微生物发酵得到的产物，主要与微生物本身的结构特征及生产条件有关。目前，微生物发酵已成为制药、食品、化学、农业及其他行业广泛使用的技术之一。为了药物的研究开发，利用微生物发酵的方法是药物开发的主要目标。青霉素成功开发和广泛使用后，近年来很多酶的发酵等微生物发酵技术在制药行业被大量使用。微生物发酵技术应用于制药行业，极大地促进了制药技术的发展。微生物存在于我们生活中的各个地方，这些微生物有的会给人们造成危害，但有的却会给人们带来意想不到的效果，如果可以将这些微生物综合运用起来，应用到人们的生产和生活中去，将会给人们的生活带来很大的帮助。

二、微生物发酵技术的发展分析

1.微生物发酵的种类

发酵过程中有多种微生物，有一些天然微生物可以在生活发酵过程中成为原料。发酵过程中，一般有些天然突变体可以起催化作用，主要原因是原料比较容易获得，成本相对较低。例如，细菌、藻类、酵母和病毒是发酵过程中常用的微生物。

2.微生物药物分类

微生物药物是在微生物的催化下，利用生物技术和化学技术生产的药物。微生物药物可以用于各种疾病的预防和治疗，因此制药行业中微生物发酵技术被广泛使用。最常见的微生物药物是青霉素。青霉素的出现大大提高了人类对细菌感染的抵抗力，现在医疗行业里很多抗生素制定的药物都是利用微生物制药技术生产制造出的。因此，微生物发酵技术的应用也提高了抗生素行业的发展。

三、微生物发酵制药技术的种类分析

我国选择的微生物发酵技术的种类很多，但为了使微生物能更好地发酵，在选择发酵技術时要慎重考虑。一种是要保证微生物发酵技术所选取的发酵环境，另一种则是保证存放微生物发酵设备的环境合适程度。根据微生物发酵环境选定的发酵技术分为好氧、厌氧、以及兼性厌氧等类型。也就是说，在选择微生物发酵技术时，要根据微生物发酵时对氧气的需求来选择。其中对这一要求的需求不高属于最后一类微生物。第二种类型则是根据微生物发酵设备的存放环境来进行的选择，而微生物发酵技术又可以分为开口发酵、密闭发酵、浅盘发酵和深层发酵。这四种发酵技术中最简单的是开口式发酵技术。不仅操作简单，对发酵设备和设备的要求也不高。与开口发酵技术相比，深层发酵技术难度就相对高一点。在现有的发酵工艺中，可以发酵技术的微生物也数不胜数，其中包括合成的微生物和突变微生物，这些微生物比其他微生物发酵技术应用的效果更好，可以给制药行业带来更快的发展速度。

四、微生物发酵技术的基本过程

1.培养基

培养基发酵技术在进行过程中需要培养基作为发酵场所，以提供适合微生物发酵的空间和充足的养分。这种培养基的生产通常是人工调配的，所以含有碳水化合物、含氮物质等很多适合微生物生长的营养素。这种类型的培养基也有很多种，其中所含的液体培养基和固体培养基顾名思义就是只存有液体和固体中的一种单类型的形态，半固体培养基是通过在液体培养基中加入某些物质进行适当的凝固而形成的。而脱水培养基就是对培养基进行脱水，使其没有水分所形成的，但其他适合微生物生长的营养素仍然存在。在这些培养基中使用最多的类型是牛肉膏琼脂培养基和土豆培养基，因为这两种培养基的微生物发酵简单高效，给操作员带来很多便利。

2.微生物发酵技术的操作流程

2.1 选择菌种

在正式开始发酵工艺之前，操作员首先要做的是处理菌种，选择最合适的菌种，让发酵过程可以顺利进行。在选择菌种后，要对菌种进行纯化，保证菌种的发酵效率。

2.2种子培育

这个过程实际上是激活培养基中物质的过程，在菌种纯化后，操作员将其放置在特定设备上激活之前，必须先打开设备，然后将菌种移出再放置到培养基中，再进行下一个激活过程。激活过程中，操作员必须保证微生物的净化工作也在进行中。被激活后的菌种也被称为种子，种子在培育时，不管是菌种还是环境等因素都会影响到发酵物的质量。培育种子的方法有很多种，其中菌丝进罐培养的方法是将瓶内液体放入种子罐内，然后帮助菌种繁殖，而孢子进罐培养方法就是对孢子的培养方法。另外，操作员在根据实际环境培育种子时必须选择合适的环境，以避免影响到微生物的发酵质量。

2.3发酵

发酵过程的前提是在无菌环境中，这种情况下培养出来的微生物才是最纯种的。而无菌环境的存在不仅要消毒所处的培养范围，还要把使用到的设备、仪器、操作员都进行系统的消毒处理。

2.4游处理

这三个阶段都结束后，随之而后的就是微生物发酵的最后一部分——游处理。这时，操作员需要把从培养基中已经发酵好的细胞提取处理，作为准备对生物药品制备生产的发酵产物，为生物制药提供更多的原材料，完善整个微生物发酵过程。

结语：总而言之， 微生物制药技术可以研发出预防和治疗相关疾病的药物，为医药事业开辟新的途径，随着微生物制药技术的发展及其应用领域的扩大，不仅有助于促进医疗事业的发展，而且微生物技术制药的科学应用也对经济社会的稳定和人民生活的质量产生了重大影响。

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