微生物制药及微生物药物研究

摘要：微生物制药是以一种新型制药技术而存在的，随着近年来生物技术的迅猛发展，利用微生物制药来催生微生物药物方面的研究无论是在国内，还是国外都取得了具有突破性的进展。本文首先对微生物制药、微生物药物的概念作了界定，然后再介绍了微生物制药类型以及微生物药物的开发技术，最后再在此基础上探讨了微生物药物在医学界的具体应用这一话题。

关键词：微生物制药；微生物药物；概念；类型；应用

1976年，荷兰著名学者虎克利用显微镜首次观察到球状、杆状以及螺旋状细菌，并证实了微生物的真实存在这一事实。在之后的1929年，作为首个抗生素的青霉素也被生物与细菌雪茄弗莱明所发明出来，并被广泛地应用于临床当中。上世纪七十年代，微生物制药开始被逐步应用于基因工程、蛋白质工程和细胞融合工程当中，这些都极大地影响着人们的生活。可以肯定的是，随着我们对微生物的认识与理解的加深，以及微生物制药技术的不断发展，微生物药物的开发前景可以说是非常光明的。

一、微生物制药与微生物药物概念简述

（一）微生物制药

微生物制药指通过对微生物技术的利用来实现对药物药品的有效生产，其主要是以微生物机体的生长繁殖和微生物的发酵反应过程为基础的，通过对高度工程化的新型的综合技术和分离纯化提取技术的充分应用来制剂成型。作为工业微生物重要的组成部分的微生物制药在近年来的药品研发当中占据了越来越大的比例。

（二）微生物药物

所谓的微生物药物，主要是指在微生物的生命活动过程中的次级代谢以及衍生物。环境污染小、条件温和等都是微生物药物合成的显著特点，其最早始于对抗生素的利用，而随著不断发展的生物技术，微生物药物的合成必将取得更加显著的研究成果。

二、微生物制药类型与微生物药物开发技术

（一）微生物制药类型

微生物转化制药、菌体制药、代谢产物制药、酶制药等都是微生物制药的具体类型，下文笔者将对几种常见类型进行具体阐述：

微生物转化制药：外源化合物通过对生物体系中酶或者细胞的利用，并将其当作催化剂，由此来实现有机合成的一种方法。相较于传统的合成方法，这种方法的催化率更高，选择性更强，反应条件更加温和，并且其对环境造成的污染也会更小。比如，青蒿素，其就是在天然活性基础上，通过结构优化而得到的一种药物。

微生物菌体制药：是指直接利用菌体进行制药，比如，利用茯苓和虫夏草制成“要用真菌”，或者利用苏云金杆菌来制成SCP、活性乳制剂以及生物防治制剂等等。

微生物酶制药：指由微生物为基础所产生的酶制药，所产生的酶种类很多，并且大多具有效率高、选择性强、条件温和等特点。通过对菌种的恰当选育，再配置培养基，通过抑制、诱导等调控的作用来对有用的酶进行生产。比如，由此方法制成的天冬酰胺酶就具有非常好的抗癌效果，另外，链激酶和纳豆激酶则可以有效地治疗血栓。

微生物代谢产物制药：微生物代谢产物有初级和次级代谢产物这两种，后者次级是在前者初级代谢产物基础上进行合成的，活性较强，结构较多，其在临床中表现出来的有效性也很强，所以其衍生物和代谢产物被广泛地应用于临床当中，比如用南昌霉素来抗鸡球虫病，用安斯霉素来抗癌等等。

（二）微生物药物开发技术

第一，基因工程技术。这主要是根据微生物药物的合成原理，在用分子水平来改造微生物药物的基础上，得到新的微生物药物。该技术的使用能够对特殊酶基因进行克隆，得到不同于二亲株产物的抗生素，不过新药物的化学结构与二亲株产物的类型还是相同的。

第二，组合生物合成技术。在实际的合成期间，该技术的使用能够转换微生物次级代谢产物涉及到的编码的基因，进而产生出一种新的非天然的基因簇，并由此合成新的、天然的化合物。

第三，组合生物转化技术。这主要是通过选择一种（或多种）具有特殊转化能力的酶或者微生物來进行转化和组合，从而得到更具多结构更具多样性的化合物。这一方法既能够从化合物的内部去寻找新的衍生物，也能够使单纯的化合物变得复杂化。

三、微生物药物在医学界的具体应用

抗生素为微生物药物的一种，在抗菌药物之中起到了不可忽视的重要作用，除了能够抵抗细菌性的感染，还具有抗肿瘤活性与免疫调节功能。在临床当中，许多微生物药物都是以一种免疫抑制剂的身份而被应用于气管抑制的排斥反应中的。例如，环孢素A（由微生物次级代谢产物制药而得到的相应的微生物药物）就被作为免疫抑制剂而被非常广泛地应用到临床当中，比如西罗莫司、他克莫司、依维莫司以及霉酚酸等在临床中的广泛应用就是很好的例证。

四、结语

综上可知，微生物制药有着传统制药不可比拟的优势，操作条件温和、原料低廉、变量低等都是其表现出来的明显优势。所以，极有必要加强对微生物制药的推广，这除了能够促进新药具、药物的研发，进而取得较大经济效益外，对环境资源的可持续发展来说也是非常有利的。我们相线，随着基础生物学和基础医学的发展，微生物制药在医药领域所发挥的作用将会越来越大。

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作者简介：涂永江（1994），男，汉族，贵州遵义人，本科生，研究方向：制药工程。