生產規模在500L以上的一次性生物反應器的類型只有攪拌式，此類反應器只裝備了一些基本設備，如環形通氣管、水平攪拌槳等，從而使其適用范圍受到一定的限制。雖然如此，一次性生物反應器的發展前景仍十分樂觀，從而為其推廣應用提供了條件。操作簡單、適用范圍廣、生物安全性高、優化過程簡單、投入成本較低是一次性生物反應器較為突出的優點，由此促進了它的深入發展。
一次性生物反應器的研究集中在以下幾種類型上：搖動式、攪拌式、波浪混合式，這些類型的生物反應器全可以為細胞提供良好的生長環境，相關試驗結果表明，Zda細胞密度與蛋白產量可以達到不銹鋼生物反應器的水平。隨著此類反應器的不斷發展和研究的逐步深入，其培養規模與應用范圍隨之進一步擴大，細胞株、幹細胞均可用其進行培養。
一次性生物反應器的發展現狀：對於動物細胞一次性生物反應器而言，其類型的選擇主要取決於如下因素：培養生物量、細胞株特性等，同時，反應器的Zda培養體積和流體參數、剪切力分布以及混合時間等技術指標也同樣重要。以波浪式為例，此類反應器具備低剪切力的特點，適用於對剪切力較為敏感的細胞株。
目前，生產規模在500L以上的一次性生物反應器的類型只有攪拌式，此類反應器只裝備了一些基本設備，如環形通氣管、水平攪拌槳等，從而使其適用范圍受到一定的限制。雖然如此，一次性生物反應器的發展前景仍十分樂觀，從而為其推廣應用提供了條件。操作簡單、適用范圍廣、生物安全性高、優化過程簡單、投入成本較低是一次性生物反應器較為突出的優點，由此促進了它的深入發展。一次性生物反應器
這是目前比較新的一類生物反應器，它的體積從10ml到2m3不等，可用於如下領域：疫苗生產、蛋白重組、篩選試驗等等。
一次性生物反應器的核心組成部分是帶有預先滅菌功能的培養容器，它的製作材料非常特殊，只能進行單次使用，不可以重復利用，故此稱之為一次性生物反應器。不同類型的培養在材料的選取、結構設計、功率輸入等方面均有所差別。
❷ 微生物如何給人類工業帶來便利
如果在合適的條件下人工培養酵母菌，一天就能收獲一次！生產味精的細菌在50多個小時內，菌體就增加30多億倍！
在很短的時間內就能獲得大量的微生物個體，這是其他生物都望塵莫及的。利用這種特性來培養微生物，可以獲得大量有用的產品，像喝的酒、吃的醬、助消化的酵母片和治病用的抗生素等等都是微生物對人類的貢獻。
❸ 微生物如何做趨勢分析
現代微生物學，隨著分子生物學的發展，基因技術和基因工程的飛速進展，信息化時代的加速。
主要有幾種趨勢，純粹一家之言，僅來探討。
1、工業化、工程菌種的培育。通過基因技術手段，培養工業化菌種，然後通過發酵等手段進行生產，因為微生物生產的周期性和特定性，有著增加產能、節約成本等等優勢。（類似於胰島素和凝乳酶的生產現在已經在進行，但是都是運用的自然選育誘變的方法篩選的菌株，如果是定向培育，還會更好。）通過基因工程手段，培育具有特定功效的工程菌株，比如將某些特定的基因片段導入到一種菌內，達到保存該基因片段的目的等等。
2、通過微生物的繁殖特性，研究細胞微觀的趨勢，比如現在流行的通過某些標記手段來觀察酶合成、細胞吸收和排放、分子生物學的某些活動等等，通過微觀的易於操作的微生物來研究生命基礎結構細胞，來達到研究生物生長過程中的微觀現象。再通過微觀到宏觀，從單細胞到整體。的一種研究趨勢。
3、生物信息學、生物信息學衍生的學科的發展。通過生物學與計算機技術的結合，以資料庫和實驗來建立生物信息庫，通過實驗數據和實驗結論，建立模型和資料庫的分析。來探討生命的本源，甚至於說虛擬智能的研究也與生物信息學息息相關。
❹ 如何使微生物合成比自身需求量更多的產物原理是什麼
首先微生物之所以不能合成比自身需求更多的產物，主要原因是其體內存在著自身的反饋抑制和阻遏作用，
那麼可以控制其反饋抑制就能達到你需要的目的，
主要方法有：利用營養缺陷菌消除反饋調節（利用其不能合成某類酶來達到目的），利用突變菌消除反饋調節（利用其對反饋調節的不敏感來達到目的），調節細胞膜的通透性（減少細胞內終產物的含量來達到目的）
還有就是控制細胞的培養條件來達到目的：1）PH，營養物配比，溫度，等（利用微生物的生長特性）
❺ 學習微生物制葯的書 目前大一，想拓展下
去看看關於抗菌素生產方面的書。抗菌素生產是比較典型的微生物發酵生產葯物的過程，絕大多數抗菌素是用放線菌生產的。另外，也可以看看關於單克隆抗體（干擾素）生產方面的，不過這要涉及基因工程，對你可能太深了。
❻ 如何改進獲得微生物產物的手段
有如下幾種常見方法
1.改良培養條件，使細菌在最適條件下生長。
2.加入一些可以起到促進次級代謝的物質。
3.通過基因工程改良性狀。
目前，第三種用的比較多。
❼ 生物製品的發展趨勢和前景
從長期來看，隨著國民經濟持續高速發展，人均收入的提高，國家在生物、生化製品的製造方面投入加大都會使生物、生化製品的製造需求增加。但由於受金融危機的影響， 2008年市場對生物、生化製品的製造需求有所減緩。在市場生物、生化製品的製造需求增長有所減緩的現狀下，產能擴張的勢頭並沒有得到較好的控制。產能過剩、重復建設不僅導致生產與消費的失衡，而且還引發了生物、生化製品的製造內的一系列惡性價格競爭，影響了生物、生化製品的製造業的盈利能力。 中國生物、生化製品的製造市場現狀，為外資企業入駐中國創造了條件，國際許多生物、生化製品的製造企業已經看中在中國低成本拓展市場的機會，隨著外資投入逐步加大，中國國內企業改革重組迅速壯大。同時新的行業制度等政策的頒布和實施將促使我國生物、生化製品的製造行業洗牌，企業兼並重組將在政策的促使下大力發展。 由於當前生物、生化製品的製造行業效益下滑，所以對生物、生化製品的製造企業授信更要慎重。建議銀行加強對生物、生化製品的製造企業的篩選，選擇行業龍頭企業、長期增長的企業、具有良好贏利模式的企業，關注生物、生化製品的製造子行業，關注生物、生化製品的製造上下游企業，優化客戶結構，針對生物、生化製品的製造行業需求進行新產品開發。
❽ 百度知道
我國是個農業大國。根據世界農業的走勢和我國農業發展現狀，專家認為未來我國農業生產將呈現五大趨勢： 從"平面式"向"立體式"發展。利用各種農作物生產過程中的"時間差"和"空間差"進行各種綜合技術的組裝配套，充分利用土地、光照和作物、動物資源，形成多功能、多層次、多途徑的高產高效優質生產模式。 從純農業向綜合企業發展。以集約化、工廠化生產為基礎，以建設人與自然相協調的生態環境為長久的目標，集農業種植、養殖，環境綠化，商業貿易，觀光旅遊為一體的綜合企業，引發了"都市農業"的興起。 從單純生產向種植、養殖、加工、銷售、科研一體化發展。變單純的生產企業為繁殖、養殖、生產、貯藏、加工、銷售一條龍產業化企業。甚至許多企業都有自己的研究機構，研究項目，興起了一批產業化的龍頭企業。 從機械化向電腦自控化、數字化方向發展。農業機械化的發展，在減輕體力勞動，提高生產效率方面起到了重大作用。電子計算機的應用使農業機械裝備及其監控系統迅速趨向自動化和智能化。計算機智能化管理系統在農業上的應用，將使農業生產過程更科學、更精確。帶有電腦、全球定位系統（GI），地理信息系統（GIS）及各種檢測儀器和計量儀器的農業機械的使用，將指導人們根據各種變異值況實時實地採取相應的農事操作，這些賦予農業數字化的含義。 從土地向工廠、海洋、沙漠、太空發展。生物技術、新材料、新能源技術、信息技術使農業脫離土地正在成為現實，實現了工廠化，出現了白色農業，藍色農業，甚至在未來出現太空農業。
「十五」計劃的重要性在於這是新世紀的第一個五年計劃，是我國初步建立了社會主義經濟體制之後的第一個五年計劃，也將是我國加入WTO後第一個五年計劃，更是實現小平同志提出的第三步戰略目標的第一個五年計劃。黨的十五屆五中全會制定的關於「十五」計劃的《建議》以及人代會通過的《綱要》中，都把農業和農村改革發展問題放到非常重要的位置，如果不能很好地解決農業、農村和農民問題，真正實現「十五」計劃的目標將很困難。
「十五」計劃在肯定「九五」期間農業和農村經濟主要成績的同時指出，「九五」期間農業農村還存在著許多突出問題：
農民收入增長面臨極大的困難。從全國情況來看，出現自改革以來從未出現過的嚴峻局面。「九五」期間，有三年農業是絕對減收，1997年人均減少34元，1998年人均減少56元，1999年人均減少46元，農民出售農產品的收入三年合計人均減少134元，極大地挫傷了農民的積極性。今年中央2號文件著重提到了農民收入問題，指出，農產品供給能力的提高如果不能給農民帶來實惠，來之不易的供求平衡局面就會發生逆轉；農民購買力不提高，擴大內需的方針就達不到預期的效果；農民生活不改善，影響農村社會穩定的因素就會增加；農民的投入和積累能力不強，我國農業就難以適應日趨激烈的國際市場競爭；農業和農村經濟不能穩定發展，國民經濟的好形勢就難以保持。
「十五」計劃對農業和農村經濟的發展提出了四個方面的具體指標：
到「十五」期末，農業增加值佔GDP的比重降到13％以下。隨著經濟發展，農業增加值下降是個必然趨勢，但是農業在國民經濟中的重要地位不會隨之下降，對整個國民經濟的支撐反而越來越大。今年一段時期面臨的重要突出問題是，在農業佔GDP的比重不斷下降過程中如何加強和鞏固農業的基礎地位。
到「十五」期末，畜牧業占農業增加值的比重要提高到35％以上。發展畜牧業對於調整農業結構、促進農業進一步發展、擴大農業市場、增加農業經濟效益、增加農民收入、改善人民食物結構都有極其重要的作用。
「十五」期間，再轉移4000萬農業剩餘勞動力。前幾個五年計劃中，農業剩餘勞動力的轉移主要靠鄉鎮企業的發展，而現在則主要通過農民流動進城解決就業。
「十五」期間，農民人均純收入平均每年要增長5％。
這四個指標既論述了農業在國民經濟中的地位和作用，又強調了農業的結構調整，還論述了人口布局、勞動力布局、就業格局的變化，人民收入的增長問題，這四個指標涵蓋量非常大，既讓人感到振奮，難度也很大。
關於農業現代化。現代化過程是個繼續發展，繼續演進的過程。農業現代化也是一個不斷發展的、動態的概念。學習國外的現代化不能照抄照搬其外在形式，而要把握內在實質，根據本國的國情展開。研究農業現代化一定要和當前所處的階段緊密地結合起來，我國正處在工業化任務尚未完成，而信息化時代已經到來的階段。在農業現代化過程中，既要利用工業化的直接成果，又要大規模地採用信息化的手段來加快農業現代化建設。在新形勢下研究農業現代化一定要把握住時代的脈搏、階段的特點，瞄準國際市場，瞄準國際水平，根據各地農業發展不同的歷史背景、自然條件來制定規劃、綱要、指標。
目前我國在運用高新技術改造傳統農業的技術路線方面，必須注意到我國農業技術結構的現狀和農村經濟的條件，技術路線的執行應能促進技術結構的優化。在技術結構上，我們應建立多元復合型的農業技術結構；在技術路線上，應選擇以生物技術、有機技術為導向，以工程技術為輔的綜合型農業技術路線。在綜合發展中突出重點，抓住農業技術創新向高新技術方向發展的突破點，積極穩妥地推進農業技術創新和農業產業化。
(二)大力發展精細農業 採用精細形態生產方式的原因，首先是土地、水、能源等自然資源日益醫乏，為了經濟地利用各種有限資源，只能採取四大密集：技術密集、勞力密集、資金密集和生態密集的手段。其次，運用精細形態的生產方式，可以在過去不能或很難從事農業生產的土地或空間進行生產。例如，乾旱缺水、山地陡坡、鹽漬灘塗乃至沼澤荒漠地區，都可以用水栽法轉變為生產基地。水栽法不用土地，而是用營養液，在控制環境的條件下進行生產。這樣，不但延長了生產季節，也擴大了生產的空間。中東一些炎熱、乾旱、缺水的地區，過去不能生產新鮮的蔬菜，目前已經用水栽法解決了問題。第三，發展中國家在工業化過程中，如果採用精細形態的農業生產方式，創造出高科技、高收入的農業，就一定會吸引青年紮根農村，使農村成為真正大有可為的廣闊天地。第四，精細形態的農業，在交通方便、風光秀麗的地區，只要稍加裝備、經營，就可以成為觀光農業和休閑農業中心。這樣，既可增加收入、促進農產品銷售，又可以讓城市居民領略田園風光；牧歌情調。
(三)信息農業方興未艾當代世界正在由工業化時期進入信息化時代。以計算機多媒體技術、光纖和通信衛星技術為特徵的信息化浪潮正在席捲全球。同樣，現代信息技術也正在向農業領域滲透，形成信息農業。信息農業的基本特徵可概括為：農業基礎裝備信息化、農業技術操作全面自動化、農業經營管理信息網路化。信息農業又包括兩個內容：一是農業信息化，二是農業信息產業化。
所謂農業信息化是社會信息化的一部分。它首先是一種社會經濟形態，是農業經濟發展到某一特定過程的概念描述。它不僅包括計算機技術，還應包括微電子技術、通信技術、光電技術、遙感技術等多項技術在農業上普遍而系統應用的過程。農業信息化又是傳統農業發展到現代農業進而向信息農業演進的過程，表現為農業工具以手工操作或半機械化操作為基礎到以知識技術和信息控制裝備為基礎的轉變過程。
農業信息化有三個明顯的特點：(1)農業信息技術在其他技術序列中優先發展；(2)信息資源在農業生產和農產品經營中的作用日益突出，農民更注意用信息指導生產和銷售；(3)信息產業的發展很大程度上促進鄉鎮企業的發展，並優化農業內部結構。據某些預測標准，當一個國家信息產業在農業中的附加值達到或超過農業總產值的50％時，就認為農業實現了信息化。
所謂農業信息產業化，就是將農業信息的採集、加工、傳遞、反饋、服務等形成一個一體化的、以信息咨詢為主的知識密集型產業，它是農村社會化服務中新興的獨立的第三產業，是農村社會、經濟發展的必然趨勢。農業信息產業化是發展一優兩高農業的需要，是農民進入市場的需要，是推進農村社會化服務的需要，是農業信息部門轉變職能、自我發展的需要，是農村經濟發展的必然趨勢。
當前，農業現代化建設一定要從我國的國情和發展階段出發，要抓好十個方面的工作：
農業生產條件的建設。農業生產條件最重要的是農田水利基本建設、設施農業建設和生態環境建設。浙江省歷來相當重視農業生產條件建設，最近，又高度重視生態環境建設，大力發展有機農業、生態環境、綠色食品，這確實把握住了市場變化的方向，這才能提高國際競爭力。 農業生產工具的進步。就是要把信息技術和傳統工具的進步有機地結合起來。
農業勞動對象的現代化。種子是農業科技的結晶，是大量科技成果的載體。為農民提供優良的種子，是給農民最大的實惠。農業勞動對象的現代化，關鍵是要採用先進育種技術使種子本身現代化，從而提高農業生產率。
科學的栽培和技術。就是要抓好農產品的質量安全標准體系建設，建立科學的生產操作規范，提供標准化技術服務。
對農民的科技文化培養，適應現代農業的要求。要高度重視對農民的培訓，培養現代化的農民。要形成較為完善的農村成人教育和職業培訓網路體系，通過培訓，全面提高農村勞動者的素質，為發展現代農業打下堅實的基礎。
現代化的加工、貯運、保鮮技術。農產品加工的重要性越來越突出，要通過轉化加工，把初級農產品的精華提取出來，生產出營養價值更高、經濟價值更高、受消費者歡迎的食品，不斷擴大銷量。
農民經營組織現代化。「公司+農戶」是種好的形式，但存在著脫節的地方，資產量大的公司和規模較小的農戶要建立一種平等的談判地位不太可能。因此，公司與農戶之間應建立一個農產品專業協會，由農戶組成的專業協會與公司進行談判，提高農戶的談判地位，並對農戶的自身行為進行監督。同時，龍頭企業也要逐步成立專業的行業協會，成為一個進行自我調控和行為自律的主體。
農產品市場體系的現代化。近年來，現代的農產品市場建設硬體設施和制度法規都建立了不少，要重視市場信息體系建設，目前關鍵是為農民提供完整的、准確的信息。
建立嚴格的農產品品質管理。過去人們主要是注重農產品的營養含量，現在更注重安全性。由於是現代農業，就會有大量的非傳統投入，其中有一部分對食品的安全有破壞，需要引起注意。
現代農業需要政府的支持和保護。我國加入WTO後，對農業的支持和保護手段應該根據WTO的規則進行調整。我們過去支持農業的政策，存在最大的兩個問題是，農業補貼過多地補貼在價格上、補貼在流通環節上，這兩點都被列為WTO的黃箱補貼，是受WTO限制的。加入WTO後，我國只允許有兩類補貼政策，一類是政府的補貼旨在提高農業和農民的潛在素質，不直接扭曲價格，稱為綠箱政策；另一類是有可能扭曲價格的補貼，稱為黃箱政策。
❾ 微生物在中醫葯領域的應用有哪些
微生物在中葯中的應用
摘要：中葯是中華民族的瑰寶，幾千年來中醫葯為我國人民的健康做出了巨大的貢獻，形成了系統的中醫葯理論和大量經實踐檢驗的成葯驗方。中葯作為天然葯物正逐步引起世界的關注。微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物，包括細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生動物、顯微藻類等在內的一大類生物群體，它個體微小，卻與人類生活關系密切。利用微生物廣泛涉及健康、食品、醫葯、工農業、環保等諸多領域。微生物在中葯領域有著廣泛的運用。微生物可運用於中葯菌體發酵、中葯炮製等。
關鍵詞：微生物 中葯 發酵技術 發酵中葯
中國是中醫中葯的起源，幾千年來中醫葯為我國人民的健康做出了巨大的貢獻，並逐漸積累，形成了系統的中醫葯理論和大量經實踐檢驗的成葯驗方。中葯行業是我國具有比較優勢的少數幾個產業之一，在自然科學領域，我國最有實力、最有優勢、最有後勁的就是中醫葯。它是中華民族的瑰寶，也是世界傳統醫學中重要的組成部分，在預防和治療疾病方面發揮著重要的作用。正受到各國人民和研究人員的關注和重視。目前各國都在從中葯等天然產物中尋找有效葯源。
微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物，包括細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生動物、顯微藻類等在內的一大類生物群體，它個體微小，卻與人類生活關系密切。涵蓋了有益有害的眾多種類，廣泛涉及健康、食品、醫葯、工農業、環保等諸多領域。微生物學是生命科學中發展較快的學科之一，在生命科學中地位越來越重要，成為各門學科都離不開的重要工具。在制葯葯現代化進程中，微生物顯示出了越來越重要的作用，充分利用現代微生物學成果可以更好地促進制葯的現代化，也為微生物學的發展開辟了新領域。
1 微生物學理論促進了微生物相關中葯的發展
對傳統微生物中葯的生物學研究加深了傳統微生物中葯的應用和產品開發，特別是多種中葯微生物純培養物代替原葯材的研究尤其引人注目，如靈芝、猴頭等各種葯用菌的栽培, 對保護環境、保護資源、滿足人民群眾用葯需求起到了十分巨大的作用。以金水寶為代表的從冬蟲夏草中分離的真菌純培養物代替冬蟲夏草的研究取得了巨大的經濟和社會效益, 掀起了以蝙蝠蛾擬青黴、蝙蝠蛾多毛孢、蛹蟲草、等蟲生真菌的研究熱潮。對一些微生物和植物相互作用形成的中葯也有了更深入的認識, 如龍血竭的形成與真菌有密切的關系, 是龍血樹抵抗微生物侵染而產生的一種植物抗毒素；僵蠶中的一些有效成分是微生物、蠶、桑葉相互作用形成的。對天麻、茯苓等中葯的生物學研究促進了這些中葯品種栽培技術的發展。
微生物相關中葯形成方式，可以分為以下幾種情況：1)以腐生生活方式形成的大型葯用真菌，如靈芝、猴頭、木耳、香菇等。這些真菌基本上都可以實現人工栽培。2)天然微生物發酵植物性中葯材料形成，如神曲、紅曲等，主要是酵母和絲狀真菌。3)植物和微生物共生形成的中葯, 如天麻是蜜環菌和天麻植物的共生體，天麻植物依靠蜜環菌提供營養；豬苓也是由於蜜環菌侵入豬苓菌核形成的共生體，由蜜環菌提供營養。4)寄生真菌侵染活體昆蟲形成的蟲菌復合體，其實質是昆蟲的致病菌。如冬蟲夏草、僵蠶、蛹蟲草等。5)微生物侵染植物後，植物抵抗微生物的侵染而形成的植物抗毒素，如龍血竭、沉香等[1]。
微生物相關中葯活性成分的研究為這些中葯的質量標准化起到了重要的作用，也加深了對這些中葯葯理作用的認識。葯理學研究促進了傳統微生物中葯在治療現代社會的高發病如癌症、心腦血管疾病、病毒性疾病中的應用。多數微生物中葯都具有滋補保健的效果，如靈芝、冬蟲夏草成為保健食品開發的熱點。大多數葯用真菌都含有真菌多糖, 真菌多糖能增強免疫力、沒有直接的細胞毒作用，成為抗癌、抗病毒產品開發熱點。
2 微生物發酵在中葯中的應用
發酵工程是指採用工程技術手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的離體酶的某些功能，為人類生產有用的生物產品，或直接用微生物參與控制某些工業生產過程的一種技術。
發酵工程微生物發酵制葯是指利用微生物技術，通過高度工程化的新型綜合技術，以利用微生物反應過程為基礎，依賴於微生物機體在反應器內的生長繁殖及代謝過程來合成一定產物，通過分離純化進行提取精製，並最終制劑成型來實現葯物產品的生產。
中葯發酵制葯技術是在繼承中葯炮製學發酵法的基礎上，吸取了微生態學研究成果，結合現代生物工程的發酵技術而形成的高科技中葯制葯新技術，是從中葯(天然葯物) 制葯方面尋找葯物的新療效。傳統的中葯發酵多是在天然的條件下進行的，而現在的中葯發酵制葯技術是在充分吸收了近代微生態學、生物工程學的研究成果而逐漸形成的。其先進發酵工藝特點是：以優選的有益菌群中的一種或幾種、一株或幾株益生菌作為菌種，加入中葯提取液中，再按照現代發酵工藝製成產品，它是一種含有中葯活性成分、菌體及其代謝產物的全組分發酵液的新型中葯發酵加工制劑。
2.1古代中葯發酵技術應用歷史與現狀
我國人民遠在 4000多年前就學會利用發酵來釀酒，此後又相繼利用發酵來生產醬、醋、豆豉和臭豆腐等食品。《本草經疏》曰：「古人用曲，即造酒之曲，其氣味甘溫，性專消導，行脾胃滯氣，散臟腑風冷。」說明中葯臨床應用之曲是在釀酒業發展的基礎上出現的，曲與酒相維系。後來人們在酒麴中加入其他葯物製成專供葯用的各類曲劑。《本草綱目》雲：「古人用麴，多是造酒之麴。後醫乃造神麴，專以供葯，力更勝之。」可見古人早已將微生物發酵應用於中葯炮製。即將葯材與輔料拌和，一定溫度和濕度下通過微生物的發酵達到提高葯效、改變葯性、降低毒副作用等目的。直到現在，臨床仍在應用的發酵（製品）中葯，如六神曲、淡豆豉、建曲、沉香曲、半夏曲、紅曲、豆黃等，均是利用炮製環境中的野生微生物（多為黴菌、酵母、細菌等）進行多菌種固體發酵而成[2]。
發酵技術應用歷史悠久，也是傳統中葯加工炮製的重要方法之一，一般主要是起到中葯復合炮製的作用。不同的培養基經同樣的發酵處理後會產生葯性的差異，可利用該特性生產不同適應證的中葯。例如，發酵淡豆豉時，以桑葉、青蒿發酵者，葯性偏於寒涼，多用於風熱感冒或熱病胸中煩悶之症；以麻黃、紫蘇發酵者，葯性偏於辛溫，多用於風寒感冒頭痛之症。在清代，根據輔料中葯及治療功能的不同，又制出了皂角曲、竹瀝曲、麻油曲、牛膽曲、開郁曲、海粉曲、覆天曲等10種葯曲。
但是傳統的中葯發酵僅對自然界的菌種進行利用，且菌種不純，不能利用現代研究成果定向改變葯物的性能或有意識地根據葯物之間的特性進行有目的的組合。同時，對那些在自然界中不佔優勢、生長條件要求比較嚴格的微生物來說，就不可能在葯物上生長起來。這極大地限制了微生物的作用。另外，是否會落入有害菌也不明確，使微生物在葯物中的潛在效能沒有最大限度地發揮出來。
中葯發酵研究開始於80年代，但僅是對真菌類自身發酵的研究，如靈芝菌絲體、冬蟲夏草菌絲體、槐耳發酵等，大都是單一發酵。雖有報道加入中葯，但也僅是將中葯當做菌絲體發酵的菌質，同時研究發現，含有中葯的菌質對原發酵物的功效有影響，只是未見深入研究。目前，已有學者呼籲中葯發酵制葯可按新葯審批辦法規定開發新葯。同時也開展了另一項研究，即生物轉化，我們認為它與中葯發酵是密不可分的。90年代初，日本人小橋恭一發現中草葯成分如番瀉葉甙，可藉助腸道細菌轉化為致瀉有效成分而起到治療作用。又有報道，在中葯有效成分與細菌的生物轉化過程，許多甙類、黃酮類、黃酮醇、黃烷酮類、香豆素類等均經過腸道菌進行了化學修飾。有作者指出 ,在中葯成分生物轉化的研究過程中 ,對代謝物提純、確定結構模式固然需要，但更應當推出微生物發酵。中葯成分的生物轉化是中葯創制新葯研究的重要方面。正在修訂中的我國新葯申報指導原則，已決定將生物轉化列入創新(一類) 葯的研究。董玫等研究發現，六味地黃丸發酵液可顯著抑制小鼠肝癌 H22的生長，而等量的六味地黃丸煎劑則無明顯抑瘤作用。六味地黃發酵液還可以對抗環磷酸醯胺所致白細胞減少，且升高報細胞的作用明顯高於六味地黃煎劑。香港中醫博士吳志勇成功發酵出黃芪液，經福建中醫學院測定，發酵的黃芪所含的黃芪多糖是普通煎、煮、熬水提法的5.04～0.365倍之間。據悉，衛生部葯品檢驗所動物試驗結果：發酵中葯只需1/28的量，即可與一般煎、煮、熬的水提物一份的量發揮同等的葯效。據報道，含有中葯成分的培養基對原發酵中葯的影響和多菌種混合發酵的研究將有望成為未來的研究熱點。
國外對於中葯發酵的研究報道較少，主要在食品、酶工程，如日本的納豆，用Bacillus菌發酵大豆。由於Bacillus菌酶系豐富（包括澱粉酶、纖維素酶和蛋白酶），並能增加維生素K的含量，Bacillus subtilis菌環能消除小腸內致病菌，其提取物具有明顯的抗癌活性和降壓作用。中草葯發酵的研究有必要借鑒上述成功的經驗[4]。
2.2中葯發酵制葯的特點
中葯發酵制葯技術的典型特點就是生物轉化。可概括如下幾點：1)葯物的有效組分、活性物質最大限度的得以提取、利用；2)葯物進入人體後不能直接被利用的有效活性組分，因在體外得以完成而被直接利用，迅速發揮應有效能；3)優選的人體有益菌種本身具有補充或增強原有葯物的功能；4)中葯發酵制葯與原有葯物相比產生了新的活性物質，從而具有新的保健、預防或治療功能；5)是實現中葯現代化、具有高科技水平的又一新技術，生產工藝可控，所得產物精確，制劑方便，便於與國際接軌[4]。
2.3 中葯發酵的分類
中葯發酵分為液體發酵和固體發酵。液體發酵是在借鑒抗生素生產工藝的基礎上，把菌絲體加入培養基中，將之與葯材混合後放置於適溫下進行發酵。液體發酵具有較高的物質傳遞效率，易於實現發酵工藝的自動化控制。固體發酵是以富含多種營養成分的農副產品如麥麩、甘蔗渣、玉米芯等作為發酵營養基質，用一種或多種真菌作為發酵菌種，在一定的溫度、濕度條件下進行發酵。固體發酵在發酵過程中既生長菌體，又形成各種次生代謝物質，難以將其分離，南京中醫葯大學庄毅教授將它們統稱為「菌質」。按應用方式又可將其分為「無渣式」和「去渣式」，前者不用經過提取可直接用葯，後者要經過有效成分的提取和制劑後才可用葯[3]。
2.4發酵在中葯研究中的應用
2.4.1利用中葯培養基發酵葯用真菌
菌物界估計逾十萬種，可供葯用的高等真菌約20餘種，利用潛力巨大。國內20世紀60年代興起深層培養（或發酵），2世紀80年代中國醫學科學院葯物研究所進行的冬蟲夏草大規模發酵培養研究，也僅是對菌類自身發酵的研究，如靈芝、冬蟲夏草、香菇發酵等，且大多是單一發酵。目前對靈芝、雲芝、冬蟲夏草、灰樹花、密環菌、金針菇、香菇、姬松茸、茯苓等很多菌種的發酵技術已日趨成熟。
庄毅曾提出了菌質的概念，即用一定的葯用菌菌種接種在一定的固體基質上，在一定環境條件下，經過一定時間發酵（發酵周期），在特定的質量指標控制下達到發酵終點而產生菌質。可採用現代技術將有效真菌與中草葯組成的不同發酵基質構成各種發酵組合，在一定條件下進行發酵，產生各種性質不同的菌質。可以利用中葯作為培養基的組成部分，構建葯性菌質，比較發酵前後中葯相關成分的變化，為中葯與葯用真菌的結合尋找突破點，並開發具有良好功效的葯物。王玉紅等在發酵培養基中添加適量的黃芪以促進靈芝的生長和靈芝多糖的產生，結果其多糖的組分發生了變化，有可能產生了新的物質。尤建良等將中葯抗癌復方「康復靈」（主要含黨參、麥冬、薏苡仁、豬苓、淮山葯等）以靈芝菌進行生物發酵，結果表明靈芝中葯制劑發酵液的抑瘤率達47.87%比單獨的靈芝發酵液、單味中葯制劑和靈芝發酵液中葯制劑混合液均有明顯提高。
2.4.2中葯發酵用於葯材的炮製
發酵法一直是中葯炮製方法之一，它藉助微生物的作用，改變中葯原有葯性，提高療效，降低毒副作用，擴大適應症。微生物在生長過程中產生的各種酶，將葯物的成分分解轉化為新的活性成分或將毒性成分分解而降低葯物的毒副作用。現代中葯加工中用發酵法炮製中葯，如五倍子，這種中葯具有收斂止瀉、止血的功能，但其主要成分鞣酸在腸道中與蛋白質結合會降低其活性。研究人員用含根毒菌等物質的酵曲發酵五倍子，能顯著提高其收斂作用，降低副作用。
香港中醫吳志勇博士與內地教授林陸山合作，運用生物工程技術發酵中葯獲得成功。它徹底改變了煎、煮、熬、煉、蒸、浸的傳統加工工藝，並使葯效提高，發酵黃芪所含的黃芪多糖最多為傳統工藝的5倍，且動物實驗證明發酵黃芪的用量為傳統方法製成的葯的1/28，即可產生相同的葯效。
（1）提高有效成分提取率
中草葯中植物類葯材佔90％，葯材有效成分多存在於胞漿中，植物細胞壁是由纖維素、半纖維素、果膠質、木質素2 發酵在中葯研究中的應用2.1中葯發酵用於葯材的炮製等物質構成的緻密結構。在中葯有效成分提取過程中，當胞漿中的有效成分向提取介質擴散時，必須克服細胞壁及細胞間質的雙重阻力，使有效成分浸出受阻。微生物可利用中葯中的成分為營養進行分裂、生長、繁殖和代謝，在代謝過程中分泌蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、澱粉酶等幾十種胞外酶進入培養基，使細胞破裂，細胞間隙增加，減小細胞壁、細胞間質等傳質屏障對有效成分從胞內向提取介質擴散的傳質阻力。體外試驗證明對盾葉薯蕷採用預發酵，有效組分薯蕷皂苷元的產率明顯提高。
（2）中葯發酵可提高中葯葯效
在發酵的過程中，對中草葯細胞進行破壁使有效物質溶出，提高了活性成分的濃度。並且，將許多人體不能直接吸收利用的大分子有效活性物質降解成小分子的活性物質，使發酵中葯在人體中可以較快的被吸收，且吸收較完，治療效果好。
王林等人用麻黃、萊菔子、金銀花、連翹四味中葯發酵靈芝菌，發現這四味中葯對靈芝菌的生物量有明顯的促進增加作用，且使靈芝發酵液的止咳、祛痰作用高於其與中葯混合發酵前。
董枚等也報道，將傳統方六味地黃湯發酵，其發酵液對小鼠肝癌具有顯著的抑製作用。六味地黃發酵液0.3g/kg連續給葯兩周，可顯著抑制小鼠肝癌Hzz的生長，抑瘤率為30，而同等劑量的六味地黃煎劑無明顯的抑瘤作用，而且六味地黃發酵液組的白細胞數比煎劑組多(P<0.01)。在免疫調節方面，六味地黃發酵液的功效明顯優於六味地黃煎劑。
陳永強等經實驗發現，甘草經微生物產生的β-葡萄糖醛酸酶水解後甘草酸轉化為甘草次酸，甘草次酸可被腸道直接吸收，短期內在血液中達到較高的葯物濃度，迅速作用於靶部位，並且通過微生物的作用，甘草的細胞間質及細胞壁得到分解，促進甘草其它有效成份的釋放。通過微生物對甘草的轉化作用，甘草的急性抗炎、鎮痛效果都顯著增強。
（3）中葯發酵產生新的活性物質
有些中葯經過多菌種混合發酵後還可產生新的活性物質，產生新的功能，為活性物質的篩選提供新的途徑。雲南大學與昆明植物研究所李國紅等人，聯合採用枯草芽孢桿菌對三七根進行發酵後，在對其中的皂苷成分的研究中發現，從發酵後的三七中分離到了人參皂苷RH4。這種化合物未在發酵前檢測到，說明這種化合物是通過發酵產生的，可能是在發酵的過程中，三七須根的某些皂苷被微生物轉化為人參皂苷RH4。
（4）減毒增效
微生物有可能將中葯中的有毒物質進行分解，從而降低葯物的毒副作用。大黃生用瀉下作用峻烈，易引起腹痛、惡心等胃腸道反應。大黃瀉下成分主要是結合型蒽醌衍生物，其中以二蒽醌番瀉苷的作用最強。在中醫臨床中，為了緩和大黃的瀉下作用及對胃腸道的不良反應，常用不同的炮製方法，使結合型蒽醌分解或破壞，從而緩和瀉下作用和其它副作用。雲南中醫學院的學者戴萬生等人，用發酵法炮製大黃，改變了大黃的蒽醌類成分的含量。蒽醌類成分經酵母發酵後，總蒽醌含量僅略有降低，較傳統方法保存了更多的大黃總蒽醌，而起瀉下作用的結合型蒽醌含量降低。另外，作為抗菌、抗腫瘤的主要有效成分的游離型蒽醌的含量增加了6倍左右，起到減毒增效的作用[5,6]。
2.5 發酵中葯的優勢
試驗證明，發酵的中葯與煎、煮、熬、灼、蒸、浸法提取的中葯有以下幾點不同：（1）中葯發酵是在常溫、常壓條件下進行的生物轉化過程，最大限度地保護了中葯的活性成分，如對熱敏感的揮發油和維生素等成分，如薄荷、當歸等。（2）中葯中有效成份不被破壞並充分利用，如蛋白質、氨基酸，維他命、微量元素等。經檢驗：發酵中葯中含有18種氨基酸、大量的亞麻酸、多肽類小分子活性蛋白、20多種維他命和微量元素等。（3）發酵中葯的分
子量較小，吸收較快、較完全、治療效果較好。如臨床中治療跌打損傷，若筋骨無斷裂，98％能1～2次治癒；痔瘡98％一次根治。經中央衛生部葯物檢驗所試驗證實：發酵中葯的葯效是普通水提法中葯的4～28倍。（4）目前很多中葯不能進入國際市場的主要原因之一是重金屬超標，而發酵中葯所含的重金屬不會產生毒性，如硃砂不會釋放出水銀（汞），（5）發酵法既環保又可「廢物」再用，通常中葯提取有效成分後葯渣棄掉，污染環境。發酵法經過反復發酵，約95％被利用，中葯渣（即纖維）經過纖維素酶的水解及多酶體的裂解代謝，大部分變成單糖（葡萄糖），可被機體利用，未被利用的纖維素可潤腸通便，起到腸道清道夫的作用，有的便秘患者服用了發酵中葯後意外地解決了便秘的問題[5]。
2.6中葯發酵技術中的關鍵技術
目前中葯發酵技術無論在基礎理論方面還是在方法上的研究仍處於起步階段，對單味葯材發酵和傳統復方發酵開發得都很少，故少有投入生產的發酵新葯。同時中葯發酵技術也面臨一些問題，如中醫葯自身體系的模糊性、中葯成分的復雜性、中葯發酵機理的不明確性、微生物生長特性的多樣性以及在中葯發酵過程中如何貫徹中醫理論的指導等。因此，對中葯發酵關鍵技術的正確把握關繫到其發展方向和前景，筆者認為，今後以下幾方面的工作有待深入研究。
2.5.1中葯發酵機理：目前微生物發酵中葯的機理已有一些基礎和推斷，但由於中葯化學成分的復雜性和作用機理的不明確性，中葯的有效成分、一些非有效成分及特殊的基質環境與微生物的相互作用尚有待研究；針對具體的中葯及復方，明確其發酵作用機理，揭示發酵中葯的科學內涵，其發酵體系的特點和作用機理仍待進一步研究。
2.5.2 中葯發酵共性技術：加強對單味中葯、中葯提取物、中葯復方發酵技術、微生物培養的系統研究，並進行成分的分離、鑒定和相關葯理試驗，明確微生物的性質以及變化過程，建立起統一的能應用於大多數中葯發酵的通用方法與共性技術體系，為實現發酵中葯的現代化、科學化、國際化提供新的途徑和方法。
2.5.3 優良菌種選育技術：菌種的選育是中葯發酵的關鍵和基礎。因此，應該加大發酵菌種的選育和評價工作，使更多優良的菌種能夠最大限度作用於中葯，從而為更多有價值的發酵中葯產品的研製奠定基礎。
2.5.4 現代復合微生物發酵技術：多菌種發酵較單一菌種發酵具有更強的生物轉化能力，但也是發酵研究的難點。傳統中葯發酵多是自然界混合菌種天然發酵的結果，因那時人們並不知道微生物和發酵的關系，從而很難人為控制發酵過程。如何應用現代微生物工程的相關技術，進行中葯多菌種發酵，提高發酵生產的可控性、穩定性，提高發酵中葯的有效性和安全性，是進行現代發酵中葯研究的又一關鍵技術。
2.5.5 發酵中葯篩選模型和多維評價體系：中葯具有品種多樣性、化學成分復雜性、葯效作用多向性的特點，中葯復方具有整體性、系統性、復雜性、非加和性等特點。因此，中葯及其復方在發酵過程中如何遵循中醫葯理論的指導，進行發酵後選用何種評價指標和評價模型，建立發酵中葯篩選模型和多維評價體系，是發酵中葯研究的又一技術難點[7]。
3微生物在組培中葯材次生代謝產物的形成中的應用
用組織培養方法來生產中葯的有效成分是解決中葯資源緊張的重要手段，是中葯現代化的重要內容之一。在組織培養中用發根農桿菌誘導組培物產生發狀根(hairy root)，由發狀根形成次生代謝產物已成為利用中葯組織培養物產生次生代謝產物的常用方法。到目前為止已建立了80多種植物的發狀根無性系，其中不少是葯用植物。Yosh ikawa等的研究表明，人參的發狀根在無外源激素的條件進行培養，人參皂苷，可達干質量的0.95%，而天然栽培根僅為0.4%，因此人參發狀根完全有可能代替天然人參作葯用。黃遵錫從短葉紅豆杉誘導出發狀根，選育出的5株無性系20 d後生物量增加9倍，紫杉醇的量是愈傷組織的1.3～8.0倍。
在植物與微生物的相互作用中，真菌能誘導植物中特定次生產物的積累，使植物產生對這些病原微生物的抗性。丹參是一種重要的葯用植物，利用丹參毛狀根和丹參轉化細胞生產丹參酮等次生代謝物成為研究的熱點。大麗輪枝菌.激發子V44和酵母提取物分別誘導丹參毛狀根和丹參轉化細胞後，過氧化物酶活力顯著提高，且有利於次生代謝產物的積累[1]。
葯用植物內生真菌在中葯栽培和中葯新資源開發方面的應用
內生菌(endophyte)主要指在其生活史的某一階段存在於健康植物的組織中、不形成明顯侵染的一類微生物。內生菌可以促進宿主的生長、發育，增強對不良環境的抵抗力，甚至會促進宿主植物某些代謝產物的形成。深入研究中葯內生菌，對研究中葯的活性成分和栽培可能具有重要作用。內生真菌與宿主植物某些活性成分的形成有密切關系，對於不同地方的相同物種來說，其內生真菌類群是不同的，這可能是形成中葯道地性的原因之一。
開唇蘭小菇、石斛小菇、蘭小菇等3 種小菇屬內生真菌對蘭科瀕危葯用植物鐵皮石斛、金線蓮的生長有促進作用。接種3 種內生真菌後，鐵皮石斛苗的生長量高於對照3～5倍，石斛小菇、蘭小菇對鐵皮石斛原球莖增殖也有明顯促進作用；接種3種真菌的金線蓮苗，側芽及側根數均顯著高於對照。在植物試管苗培養基中分別加入20%真菌菌絲及10 mg/L發酵液的醋酸乙酯提取物，結果發現3種菌的菌絲體及蘭小菇的醋酸乙酯提取物能顯著提高鐵皮石斛原球莖的增殖率；石斛小菇的菌絲體對金線蓮的生長和側芽增殖有顯著促進作用；開唇蘭小菇和蘭小菇的醋酸乙酯提取物分別對金線蓮側芽發生數及生長有顯著促進作用，說明3 種內生真菌對鐵皮斛、金線蓮的促生長作用與菌絲內及分泌到菌絲外的代謝產物有關。
菌根是植物和真菌的共生體，是植物普遍存在的現象，菌根菌能促進菌根植物吸收礦質營養和水分，通過刺激或增加寄主植物產生次生代謝物，如抗生素、植保素、酚類化合物、苯丙烷類代謝酶系、木質素、過氧化物酶、水解酶等，提高寄主植物的抗病和抗逆能力。用VA菌根真菌Glomusm osseae 接種韭菜進行試驗, 結果接種株比未接種株的株高、鮮質量、干質量、葉綠素質量分數都增加，抗凍性增強。但在中葯栽培研究中應用菌根技術尚未引起人們足夠的重視，報道的文獻比較少[1]。
展望
我國有悠久的重要使用史，微生物應用於中葯業有悠久的歷史，中葯炮製採用微生物發酵法具有一般方法所無法比擬的優勢，可以為開發新葯、提高葯物療效、降低葯物毒副作用的研究提供新的手段，為中葯的發展開辟新的研究空間。進行中葯發酵研究也具有成熟的現實條件，應當成為我國中葯現代化研究的內容之一，從而更好的為人類服務。發酵中葯所包含的成分極其復雜，對其成分分離純化有較大的難度，今後應加強純化條件的研究，並科學地優化，提高純化水平。同時，應加強新劑型的研究開發，針對不同的適應症開發出相適應的劑型。
發酵中葯是現代生物技術和中葯研究的完美結合，必將為中葯新葯研究開發開辟新的道路，拓展更廣闊的發展空間，並在中葯新葯研究開發中佔有越來越重要的地位。發酵中葯還有利於推進中葯現代化和國際化進程，提高我國中葯行業的國際競爭力，為中葯走向世界、造福全人類做出新的貢獻。
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❿ 微生物的發展前景
前景
繼續採用微生物作為生命科學的研究材料。
微生物生產與動植物生產並列為生物產業的三大支柱。
在工業中許多產品利用微生物來生產，如各種生物活性物質(抗生素等)、化工原料(酒精等)。
微生物在農業生產中也有著多方面的作用。
微生物在食品加工中有廣泛用途，發酵食品和許多調味品都離不開微生物。
微生物是消除污染、凈化環境的重要手段。
在新興的生物技術產業中，微生物的作用更是不可替代。作為基因工程的外源DNA載體，不是微生物本身(如噬菌體)，就是微生物細胞中的質粒；被用作切割與拼接基因的工具酶，絕大多數來自各種微生物。由於微生物生長繁殖快、培養條件較簡易，當今大量的基因工程產品主要是以微生物作為受體而進行生產，尤其是大腸桿菌、枯草芽胞桿菌和釀酒醉母。藉助微生物發酵法，人們已能生產外源蛋白質葯物(如人胰島素和干擾素等)。盡管基因工程所採用的外源基因可以來自動植物，但由於微生物生理代謝類型的多樣性，它們是最豐富的外源基因供體。
與高等動植物相比，已知微生物種類只是估計存在數量的很小一部分。哺乳動物和鳥類的物種幾乎全部為人們所掌握，被子植物已知種類達93%，但細菌已知種數僅為估計數的12%，真菌為5%，病毒為4%(Bull，1992)。目前研究的也只是已知種類的很少一部分。根據SCI(science
citation
index)資料，1991—1997發表的微生物學文獻大量集中在8個屬，尤其是埃希氏桿菌，其中大腸桿菌又佔主要部分(Galvez等，1998)。可以想像，既然對少數已知微生物的研究就已為人類作出了重要貢獻，通過對多樣性微生物的開發必然會為社會帶來巨大利益。微生物學事業方興未艾。
微生物基因組學研究將全面展開，以微生物之間、微生物與其他生物、微生物與環境的相互作用為主要內容的微生物生態學、環境微生物學、細胞微生物學將基因組信息在基礎上獲得長足發展。