生产规模在500L以上的一次性生物反应器的类型只有搅拌式，此类反应器只装备了一些基本设备，如环形通气管、水平搅拌桨等，从而使其适用范围受到一定的限制。虽然如此，一次性生物反应器的发展前景仍十分乐观，从而为其推广应用提供了条件。操作简单、适用范围广、生物安全性高、优化过程简单、投入成本较低是一次性生物反应器较为突出的优点，由此促进了它的深入发展。
一次性生物反应器的研究集中在以下几种类型上：摇动式、搅拌式、波浪混合式，这些类型的生物反应器全可以为细胞提供良好的生长环境，相关试验结果表明，Zda细胞密度与蛋白产量可以达到不锈钢生物反应器的水平。随着此类反应器的不断发展和研究的逐步深入，其培养规模与应用范围随之进一步扩大，细胞株、干细胞均可用其进行培养。
一次性生物反应器的发展现状：对于动物细胞一次性生物反应器而言，其类型的选择主要取决于如下因素：培养生物量、细胞株特性等，同时，反应器的Zda培养体积和流体参数、剪切力分布以及混合时间等技术指标也同样重要。以波浪式为例，此类反应器具备低剪切力的特点，适用于对剪切力较为敏感的细胞株。
目前，生产规模在500L以上的一次性生物反应器的类型只有搅拌式，此类反应器只装备了一些基本设备，如环形通气管、水平搅拌桨等，从而使其适用范围受到一定的限制。虽然如此，一次性生物反应器的发展前景仍十分乐观，从而为其推广应用提供了条件。操作简单、适用范围广、生物安全性高、优化过程简单、投入成本较低是一次性生物反应器较为突出的优点，由此促进了它的深入发展。一次性生物反应器
这是目前比较新的一类生物反应器，它的体积从10ml到2m3不等，可用于如下领域：疫苗生产、蛋白重组、筛选试验等等。
一次性生物反应器的核心组成部分是带有预先灭菌功能的培养容器，它的制作材料非常特殊，只能进行单次使用，不可以重复利用，故此称之为一次性生物反应器。不同类型的培养在材料的选取、结构设计、功率输入等方面均有所差别。
❷ 微生物如何给人类工业带来便利
如果在合适的条件下人工培养酵母菌，一天就能收获一次！生产味精的细菌在50多个小时内，菌体就增加30多亿倍！
在很短的时间内就能获得大量的微生物个体，这是其他生物都望尘莫及的。利用这种特性来培养微生物，可以获得大量有用的产品，像喝的酒、吃的酱、助消化的酵母片和治病用的抗生素等等都是微生物对人类的贡献。
❸ 微生物如何做趋势分析
现代微生物学，随着分子生物学的发展，基因技术和基因工程的飞速进展，信息化时代的加速。
主要有几种趋势，纯粹一家之言，仅来探讨。
1、工业化、工程菌种的培育。通过基因技术手段，培养工业化菌种，然后通过发酵等手段进行生产，因为微生物生产的周期性和特定性，有着增加产能、节约成本等等优势。（类似于胰岛素和凝乳酶的生产现在已经在进行，但是都是运用的自然选育诱变的方法筛选的菌株，如果是定向培育，还会更好。）通过基因工程手段，培育具有特定功效的工程菌株，比如将某些特定的基因片段导入到一种菌内，达到保存该基因片段的目的等等。
2、通过微生物的繁殖特性，研究细胞微观的趋势，比如现在流行的通过某些标记手段来观察酶合成、细胞吸收和排放、分子生物学的某些活动等等，通过微观的易于操作的微生物来研究生命基础结构细胞，来达到研究生物生长过程中的微观现象。再通过微观到宏观，从单细胞到整体。的一种研究趋势。
3、生物信息学、生物信息学衍生的学科的发展。通过生物学与计算机技术的结合，以数据库和实验来建立生物信息库，通过实验数据和实验结论，建立模型和数据库的分析。来探讨生命的本源，甚至于说虚拟智能的研究也与生物信息学息息相关。
❹ 如何使微生物合成比自身需求量更多的产物原理是什么
首先微生物之所以不能合成比自身需求更多的产物，主要原因是其体内存在着自身的反馈抑制和阻遏作用，
那么可以控制其反馈抑制就能达到你需要的目的，
主要方法有：利用营养缺陷菌消除反馈调节（利用其不能合成某类酶来达到目的），利用突变菌消除反馈调节（利用其对反馈调节的不敏感来达到目的），调节细胞膜的通透性（减少细胞内终产物的含量来达到目的）
还有就是控制细胞的培养条件来达到目的：1）PH，营养物配比，温度，等（利用微生物的生长特性）
❺ 学习微生物制药的书 目前大一，想拓展下
去看看关于抗菌素生产方面的书。抗菌素生产是比较典型的微生物发酵生产药物的过程，绝大多数抗菌素是用放线菌生产的。另外，也可以看看关于单克隆抗体（干扰素）生产方面的，不过这要涉及基因工程，对你可能太深了。
❻ 如何改进获得微生物产物的手段
有如下几种常见方法
1.改良培养条件，使细菌在最适条件下生长。
2.加入一些可以起到促进次级代谢的物质。
3.通过基因工程改良性状。
目前，第三种用的比较多。
❼ 生物制品的发展趋势和前景
从长期来看，随着国民经济持续高速发展，人均收入的提高，国家在生物、生化制品的制造方面投入加大都会使生物、生化制品的制造需求增加。但由于受金融危机的影响， 2008年市场对生物、生化制品的制造需求有所减缓。在市场生物、生化制品的制造需求增长有所减缓的现状下，产能扩张的势头并没有得到较好的控制。产能过剩、重复建设不仅导致生产与消费的失衡，而且还引发了生物、生化制品的制造内的一系列恶性价格竞争，影响了生物、生化制品的制造业的盈利能力。 中国生物、生化制品的制造市场现状，为外资企业入驻中国创造了条件，国际许多生物、生化制品的制造企业已经看中在中国低成本拓展市场的机会，随着外资投入逐步加大，中国国内企业改革重组迅速壮大。同时新的行业制度等政策的颁布和实施将促使我国生物、生化制品的制造行业洗牌，企业兼并重组将在政策的促使下大力发展。 由于当前生物、生化制品的制造行业效益下滑，所以对生物、生化制品的制造企业授信更要慎重。建议银行加强对生物、生化制品的制造企业的筛选，选择行业龙头企业、长期增长的企业、具有良好赢利模式的企业，关注生物、生化制品的制造子行业，关注生物、生化制品的制造上下游企业，优化客户结构，针对生物、生化制品的制造行业需求进行新产品开发。
❽ 百度知道
我国是个农业大国。根据世界农业的走势和我国农业发展现状，专家认为未来我国农业生产将呈现五大趋势： 从"平面式"向"立体式"发展。利用各种农作物生产过程中的"时间差"和"空间差"进行各种综合技术的组装配套，充分利用土地、光照和作物、动物资源，形成多功能、多层次、多途径的高产高效优质生产模式。 从纯农业向综合企业发展。以集约化、工厂化生产为基础，以建设人与自然相协调的生态环境为长久的目标，集农业种植、养殖，环境绿化，商业贸易，观光旅游为一体的综合企业，引发了"都市农业"的兴起。 从单纯生产向种植、养殖、加工、销售、科研一体化发展。变单纯的生产企业为繁殖、养殖、生产、贮藏、加工、销售一条龙产业化企业。甚至许多企业都有自己的研究机构，研究项目，兴起了一批产业化的龙头企业。 从机械化向电脑自控化、数字化方向发展。农业机械化的发展，在减轻体力劳动，提高生产效率方面起到了重大作用。电子计算机的应用使农业机械装备及其监控系统迅速趋向自动化和智能化。计算机智能化管理系统在农业上的应用，将使农业生产过程更科学、更精确。带有电脑、全球定位系统（GI），地理信息系统（GIS）及各种检测仪器和计量仪器的农业机械的使用，将指导人们根据各种变异值况实时实地采取相应的农事操作，这些赋予农业数字化的含义。 从土地向工厂、海洋、沙漠、太空发展。生物技术、新材料、新能源技术、信息技术使农业脱离土地正在成为现实，实现了工厂化，出现了白色农业，蓝色农业，甚至在未来出现太空农业。
“十五”计划的重要性在于这是新世纪的第一个五年计划，是我国初步建立了社会主义经济体制之后的第一个五年计划，也将是我国加入WTO后第一个五年计划，更是实现小平同志提出的第三步战略目标的第一个五年计划。党的十五届五中全会制定的关于“十五”计划的《建议》以及人代会通过的《纲要》中，都把农业和农村改革发展问题放到非常重要的位置，如果不能很好地解决农业、农村和农民问题，真正实现“十五”计划的目标将很困难。
“十五”计划在肯定“九五”期间农业和农村经济主要成绩的同时指出，“九五”期间农业农村还存在着许多突出问题：
农民收入增长面临极大的困难。从全国情况来看，出现自改革以来从未出现过的严峻局面。“九五”期间，有三年农业是绝对减收，1997年人均减少34元，1998年人均减少56元，1999年人均减少46元，农民出售农产品的收入三年合计人均减少134元，极大地挫伤了农民的积极性。今年中央2号文件着重提到了农民收入问题，指出，农产品供给能力的提高如果不能给农民带来实惠，来之不易的供求平衡局面就会发生逆转；农民购买力不提高，扩大内需的方针就达不到预期的效果；农民生活不改善，影响农村社会稳定的因素就会增加；农民的投入和积累能力不强，我国农业就难以适应日趋激烈的国际市场竞争；农业和农村经济不能稳定发展，国民经济的好形势就难以保持。
“十五”计划对农业和农村经济的发展提出了四个方面的具体指标：
到“十五”期末，农业增加值占GDP的比重降到13％以下。随着经济发展，农业增加值下降是个必然趋势，但是农业在国民经济中的重要地位不会随之下降，对整个国民经济的支撑反而越来越大。今年一段时期面临的重要突出问题是，在农业占GDP的比重不断下降过程中如何加强和巩固农业的基础地位。
到“十五”期末，畜牧业占农业增加值的比重要提高到35％以上。发展畜牧业对于调整农业结构、促进农业进一步发展、扩大农业市场、增加农业经济效益、增加农民收入、改善人民食物结构都有极其重要的作用。
“十五”期间，再转移4000万农业剩余劳动力。前几个五年计划中，农业剩余劳动力的转移主要靠乡镇企业的发展，而现在则主要通过农民流动进城解决就业。
“十五”期间，农民人均纯收入平均每年要增长5％。
这四个指标既论述了农业在国民经济中的地位和作用，又强调了农业的结构调整，还论述了人口布局、劳动力布局、就业格局的变化，人民收入的增长问题，这四个指标涵盖量非常大，既让人感到振奋，难度也很大。
关于农业现代化。现代化过程是个继续发展，继续演进的过程。农业现代化也是一个不断发展的、动态的概念。学习国外的现代化不能照抄照搬其外在形式，而要把握内在实质，根据本国的国情展开。研究农业现代化一定要和当前所处的阶段紧密地结合起来，我国正处在工业化任务尚未完成，而信息化时代已经到来的阶段。在农业现代化过程中，既要利用工业化的直接成果，又要大规模地采用信息化的手段来加快农业现代化建设。在新形势下研究农业现代化一定要把握住时代的脉搏、阶段的特点，瞄准国际市场，瞄准国际水平，根据各地农业发展不同的历史背景、自然条件来制定规划、纲要、指标。
目前我国在运用高新技术改造传统农业的技术路线方面，必须注意到我国农业技术结构的现状和农村经济的条件，技术路线的执行应能促进技术结构的优化。在技术结构上，我们应建立多元复合型的农业技术结构；在技术路线上，应选择以生物技术、有机技术为导向，以工程技术为辅的综合型农业技术路线。在综合发展中突出重点，抓住农业技术创新向高新技术方向发展的突破点，积极稳妥地推进农业技术创新和农业产业化。
(二)大力发展精细农业 采用精细形态生产方式的原因，首先是土地、水、能源等自然资源日益医乏，为了经济地利用各种有限资源，只能采取四大密集：技术密集、劳力密集、资金密集和生态密集的手段。其次，运用精细形态的生产方式，可以在过去不能或很难从事农业生产的土地或空间进行生产。例如，干旱缺水、山地陡坡、盐渍滩涂乃至沼泽荒漠地区，都可以用水栽法转变为生产基地。水栽法不用土地，而是用营养液，在控制环境的条件下进行生产。这样，不但延长了生产季节，也扩大了生产的空间。中东一些炎热、干旱、缺水的地区，过去不能生产新鲜的蔬菜，目前已经用水栽法解决了问题。第三，发展中国家在工业化过程中，如果采用精细形态的农业生产方式，创造出高科技、高收入的农业，就一定会吸引青年扎根农村，使农村成为真正大有可为的广阔天地。第四，精细形态的农业，在交通方便、风光秀丽的地区，只要稍加装备、经营，就可以成为观光农业和休闲农业中心。这样，既可增加收入、促进农产品销售，又可以让城市居民领略田园风光；牧歌情调。
(三)信息农业方兴未艾当代世界正在由工业化时期进入信息化时代。以计算机多媒体技术、光纤和通信卫星技术为特征的信息化浪潮正在席卷全球。同样，现代信息技术也正在向农业领域渗透，形成信息农业。信息农业的基本特征可概括为：农业基础装备信息化、农业技术操作全面自动化、农业经营管理信息网络化。信息农业又包括两个内容：一是农业信息化，二是农业信息产业化。
所谓农业信息化是社会信息化的一部分。它首先是一种社会经济形态，是农业经济发展到某一特定过程的概念描述。它不仅包括计算机技术，还应包括微电子技术、通信技术、光电技术、遥感技术等多项技术在农业上普遍而系统应用的过程。农业信息化又是传统农业发展到现代农业进而向信息农业演进的过程，表现为农业工具以手工操作或半机械化操作为基础到以知识技术和信息控制装备为基础的转变过程。
农业信息化有三个明显的特点：(1)农业信息技术在其他技术序列中优先发展；(2)信息资源在农业生产和农产品经营中的作用日益突出，农民更注意用信息指导生产和销售；(3)信息产业的发展很大程度上促进乡镇企业的发展，并优化农业内部结构。据某些预测标准，当一个国家信息产业在农业中的附加值达到或超过农业总产值的50％时，就认为农业实现了信息化。
所谓农业信息产业化，就是将农业信息的采集、加工、传递、反馈、服务等形成一个一体化的、以信息咨询为主的知识密集型产业，它是农村社会化服务中新兴的独立的第三产业，是农村社会、经济发展的必然趋势。农业信息产业化是发展一优两高农业的需要，是农民进入市场的需要，是推进农村社会化服务的需要，是农业信息部门转变职能、自我发展的需要，是农村经济发展的必然趋势。
当前，农业现代化建设一定要从我国的国情和发展阶段出发，要抓好十个方面的工作：
农业生产条件的建设。农业生产条件最重要的是农田水利基本建设、设施农业建设和生态环境建设。浙江省历来相当重视农业生产条件建设，最近，又高度重视生态环境建设，大力发展有机农业、生态环境、绿色食品，这确实把握住了市场变化的方向，这才能提高国际竞争力。 农业生产工具的进步。就是要把信息技术和传统工具的进步有机地结合起来。
农业劳动对象的现代化。种子是农业科技的结晶，是大量科技成果的载体。为农民提供优良的种子，是给农民最大的实惠。农业劳动对象的现代化，关键是要采用先进育种技术使种子本身现代化，从而提高农业生产率。
科学的栽培和技术。就是要抓好农产品的质量安全标准体系建设，建立科学的生产操作规范，提供标准化技术服务。
对农民的科技文化培养，适应现代农业的要求。要高度重视对农民的培训，培养现代化的农民。要形成较为完善的农村成人教育和职业培训网络体系，通过培训，全面提高农村劳动者的素质，为发展现代农业打下坚实的基础。
现代化的加工、贮运、保鲜技术。农产品加工的重要性越来越突出，要通过转化加工，把初级农产品的精华提取出来，生产出营养价值更高、经济价值更高、受消费者欢迎的食品，不断扩大销量。
农民经营组织现代化。“公司+农户”是种好的形式，但存在着脱节的地方，资产量大的公司和规模较小的农户要建立一种平等的谈判地位不太可能。因此，公司与农户之间应建立一个农产品专业协会，由农户组成的专业协会与公司进行谈判，提高农户的谈判地位，并对农户的自身行为进行监督。同时，龙头企业也要逐步成立专业的行业协会，成为一个进行自我调控和行为自律的主体。
农产品市场体系的现代化。近年来，现代的农产品市场建设硬件设施和制度法规都建立了不少，要重视市场信息体系建设，目前关键是为农民提供完整的、准确的信息。
建立严格的农产品品质管理。过去人们主要是注重农产品的营养含量，现在更注重安全性。由于是现代农业，就会有大量的非传统投入，其中有一部分对食品的安全有破坏，需要引起注意。
现代农业需要政府的支持和保护。我国加入WTO后，对农业的支持和保护手段应该根据WTO的规则进行调整。我们过去支持农业的政策，存在最大的两个问题是，农业补贴过多地补贴在价格上、补贴在流通环节上，这两点都被列为WTO的黄箱补贴，是受WTO限制的。加入WTO后，我国只允许有两类补贴政策，一类是政府的补贴旨在提高农业和农民的潜在素质，不直接扭曲价格，称为绿箱政策；另一类是有可能扭曲价格的补贴，称为黄箱政策。
❾ 微生物在中医药领域的应用有哪些
微生物在中药中的应用
摘要：中药是中华民族的瑰宝，几千年来中医药为我国人民的健康做出了巨大的贡献，形成了系统的中医药理论和大量经实践检验的成药验方。中药作为天然药物正逐步引起世界的关注。微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物，包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活关系密切。利用微生物广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。微生物在中药领域有着广泛的运用。微生物可运用于中药菌体发酵、中药炮制等。
关键词：微生物 中药 发酵技术 发酵中药
中国是中医中药的起源，几千年来中医药为我国人民的健康做出了巨大的贡献，并逐渐积累，形成了系统的中医药理论和大量经实践检验的成药验方。中药行业是我国具有比较优势的少数几个产业之一，在自然科学领域，我国最有实力、最有优势、最有后劲的就是中医药。它是中华民族的瑰宝，也是世界传统医学中重要的组成部分，在预防和治疗疾病方面发挥着重要的作用。正受到各国人民和研究人员的关注和重视。目前各国都在从中药等天然产物中寻找有效药源。
微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物，包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活关系密切。涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。微生物学是生命科学中发展较快的学科之一，在生命科学中地位越来越重要，成为各门学科都离不开的重要工具。在制药药现代化进程中，微生物显示出了越来越重要的作用，充分利用现代微生物学成果可以更好地促进制药的现代化，也为微生物学的发展开辟了新领域。
1 微生物学理论促进了微生物相关中药的发展
对传统微生物中药的生物学研究加深了传统微生物中药的应用和产品开发，特别是多种中药微生物纯培养物代替原药材的研究尤其引人注目，如灵芝、猴头等各种药用菌的栽培, 对保护环境、保护资源、满足人民群众用药需求起到了十分巨大的作用。以金水宝为代表的从冬虫夏草中分离的真菌纯培养物代替冬虫夏草的研究取得了巨大的经济和社会效益, 掀起了以蝙蝠蛾拟青霉、蝙蝠蛾多毛孢、蛹虫草、等虫生真菌的研究热潮。对一些微生物和植物相互作用形成的中药也有了更深入的认识, 如龙血竭的形成与真菌有密切的关系, 是龙血树抵抗微生物侵染而产生的一种植物抗毒素；僵蚕中的一些有效成分是微生物、蚕、桑叶相互作用形成的。对天麻、茯苓等中药的生物学研究促进了这些中药品种栽培技术的发展。
微生物相关中药形成方式，可以分为以下几种情况：1)以腐生生活方式形成的大型药用真菌，如灵芝、猴头、木耳、香菇等。这些真菌基本上都可以实现人工栽培。2)天然微生物发酵植物性中药材料形成，如神曲、红曲等，主要是酵母和丝状真菌。3)植物和微生物共生形成的中药, 如天麻是蜜环菌和天麻植物的共生体，天麻植物依靠蜜环菌提供营养；猪苓也是由于蜜环菌侵入猪苓菌核形成的共生体，由蜜环菌提供营养。4)寄生真菌侵染活体昆虫形成的虫菌复合体，其实质是昆虫的致病菌。如冬虫夏草、僵蚕、蛹虫草等。5)微生物侵染植物后，植物抵抗微生物的侵染而形成的植物抗毒素，如龙血竭、沉香等[1]。
微生物相关中药活性成分的研究为这些中药的质量标准化起到了重要的作用，也加深了对这些中药药理作用的认识。药理学研究促进了传统微生物中药在治疗现代社会的高发病如癌症、心脑血管疾病、病毒性疾病中的应用。多数微生物中药都具有滋补保健的效果，如灵芝、冬虫夏草成为保健食品开发的热点。大多数药用真菌都含有真菌多糖, 真菌多糖能增强免疫力、没有直接的细胞毒作用，成为抗癌、抗病毒产品开发热点。
2 微生物发酵在中药中的应用
发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。
发酵工程微生物发酵制药是指利用微生物技术，通过高度工程化的新型综合技术，以利用微生物反应过程为基础，依赖于微生物机体在反应器内的生长繁殖及代谢过程来合成一定产物，通过分离纯化进行提取精制，并最终制剂成型来实现药物产品的生产。
中药发酵制药技术是在继承中药炮制学发酵法的基础上，吸取了微生态学研究成果，结合现代生物工程的发酵技术而形成的高科技中药制药新技术，是从中药(天然药物) 制药方面寻找药物的新疗效。传统的中药发酵多是在天然的条件下进行的，而现在的中药发酵制药技术是在充分吸收了近代微生态学、生物工程学的研究成果而逐渐形成的。其先进发酵工艺特点是：以优选的有益菌群中的一种或几种、一株或几株益生菌作为菌种，加入中药提取液中，再按照现代发酵工艺制成产品，它是一种含有中药活性成分、菌体及其代谢产物的全组分发酵液的新型中药发酵加工制剂。
2.1古代中药发酵技术应用历史与现状
我国人民远在 4000多年前就学会利用发酵来酿酒，此后又相继利用发酵来生产酱、醋、豆豉和臭豆腐等食品。《本草经疏》曰：“古人用曲，即造酒之曲，其气味甘温，性专消导，行脾胃滞气，散脏腑风冷。”说明中药临床应用之曲是在酿酒业发展的基础上出现的，曲与酒相维系。后来人们在酒曲中加入其他药物制成专供药用的各类曲剂。《本草纲目》云：“古人用麴，多是造酒之麴。后医乃造神麴，专以供药，力更胜之。”可见古人早已将微生物发酵应用于中药炮制。即将药材与辅料拌和，一定温度和湿度下通过微生物的发酵达到提高药效、改变药性、降低毒副作用等目的。直到现在，临床仍在应用的发酵（制品）中药，如六神曲、淡豆豉、建曲、沉香曲、半夏曲、红曲、豆黄等，均是利用炮制环境中的野生微生物（多为霉菌、酵母、细菌等）进行多菌种固体发酵而成[2]。
发酵技术应用历史悠久，也是传统中药加工炮制的重要方法之一，一般主要是起到中药复合炮制的作用。不同的培养基经同样的发酵处理后会产生药性的差异，可利用该特性生产不同适应证的中药。例如，发酵淡豆豉时，以桑叶、青蒿发酵者，药性偏于寒凉，多用于风热感冒或热病胸中烦闷之症；以麻黄、紫苏发酵者，药性偏于辛温，多用于风寒感冒头痛之症。在清代，根据辅料中药及治疗功能的不同，又制出了皂角曲、竹沥曲、麻油曲、牛胆曲、开郁曲、海粉曲、覆天曲等10种药曲。
但是传统的中药发酵仅对自然界的菌种进行利用，且菌种不纯，不能利用现代研究成果定向改变药物的性能或有意识地根据药物之间的特性进行有目的的组合。同时，对那些在自然界中不占优势、生长条件要求比较严格的微生物来说，就不可能在药物上生长起来。这极大地限制了微生物的作用。另外，是否会落入有害菌也不明确，使微生物在药物中的潜在效能没有最大限度地发挥出来。
中药发酵研究开始于80年代，但仅是对真菌类自身发酵的研究，如灵芝菌丝体、冬虫夏草菌丝体、槐耳发酵等，大都是单一发酵。虽有报道加入中药，但也仅是将中药当做菌丝体发酵的菌质，同时研究发现，含有中药的菌质对原发酵物的功效有影响，只是未见深入研究。目前，已有学者呼吁中药发酵制药可按新药审批办法规定开发新药。同时也开展了另一项研究，即生物转化，我们认为它与中药发酵是密不可分的。90年代初，日本人小桥恭一发现中草药成分如番泻叶甙，可借助肠道细菌转化为致泻有效成分而起到治疗作用。又有报道，在中药有效成分与细菌的生物转化过程，许多甙类、黄酮类、黄酮醇、黄烷酮类、香豆素类等均经过肠道菌进行了化学修饰。有作者指出 ,在中药成分生物转化的研究过程中 ,对代谢物提纯、确定结构模式固然需要，但更应当推出微生物发酵。中药成分的生物转化是中药创制新药研究的重要方面。正在修订中的我国新药申报指导原则，已决定将生物转化列入创新(一类) 药的研究。董玫等研究发现，六味地黄丸发酵液可显着抑制小鼠肝癌 H22的生长，而等量的六味地黄丸煎剂则无明显抑瘤作用。六味地黄发酵液还可以对抗环磷酸酰胺所致白细胞减少，且升高报细胞的作用明显高于六味地黄煎剂。香港中医博士吴志勇成功发酵出黄芪液，经福建中医学院测定，发酵的黄芪所含的黄芪多糖是普通煎、煮、熬水提法的5.04～0.365倍之间。据悉，卫生部药品检验所动物试验结果：发酵中药只需1/28的量，即可与一般煎、煮、熬的水提物一份的量发挥同等的药效。据报道，含有中药成分的培养基对原发酵中药的影响和多菌种混合发酵的研究将有望成为未来的研究热点。
国外对于中药发酵的研究报道较少，主要在食品、酶工程，如日本的纳豆，用Bacillus菌发酵大豆。由于Bacillus菌酶系丰富（包括淀粉酶、纤维素酶和蛋白酶），并能增加维生素K的含量，Bacillus subtilis菌环能消除小肠内致病菌，其提取物具有明显的抗癌活性和降压作用。中草药发酵的研究有必要借鉴上述成功的经验[4]。
2.2中药发酵制药的特点
中药发酵制药技术的典型特点就是生物转化。可概括如下几点：1)药物的有效组分、活性物质最大限度的得以提取、利用；2)药物进入人体后不能直接被利用的有效活性组分，因在体外得以完成而被直接利用，迅速发挥应有效能；3)优选的人体有益菌种本身具有补充或增强原有药物的功能；4)中药发酵制药与原有药物相比产生了新的活性物质，从而具有新的保健、预防或治疗功能；5)是实现中药现代化、具有高科技水平的又一新技术，生产工艺可控，所得产物精确，制剂方便，便于与国际接轨[4]。
2.3 中药发酵的分类
中药发酵分为液体发酵和固体发酵。液体发酵是在借鉴抗生素生产工艺的基础上，把菌丝体加入培养基中，将之与药材混合后放置于适温下进行发酵。液体发酵具有较高的物质传递效率，易于实现发酵工艺的自动化控制。固体发酵是以富含多种营养成分的农副产品如麦麸、甘蔗渣、玉米芯等作为发酵营养基质，用一种或多种真菌作为发酵菌种，在一定的温度、湿度条件下进行发酵。固体发酵在发酵过程中既生长菌体，又形成各种次生代谢物质，难以将其分离，南京中医药大学庄毅教授将它们统称为“菌质”。按应用方式又可将其分为“无渣式”和“去渣式”，前者不用经过提取可直接用药，后者要经过有效成分的提取和制剂后才可用药[3]。
2.4发酵在中药研究中的应用
2.4.1利用中药培养基发酵药用真菌
菌物界估计逾十万种，可供药用的高等真菌约20余种，利用潜力巨大。国内20世纪60年代兴起深层培养（或发酵），2世纪80年代中国医学科学院药物研究所进行的冬虫夏草大规模发酵培养研究，也仅是对菌类自身发酵的研究，如灵芝、冬虫夏草、香菇发酵等，且大多是单一发酵。目前对灵芝、云芝、冬虫夏草、灰树花、密环菌、金针菇、香菇、姬松茸、茯苓等很多菌种的发酵技术已日趋成熟。
庄毅曾提出了菌质的概念，即用一定的药用菌菌种接种在一定的固体基质上，在一定环境条件下，经过一定时间发酵（发酵周期），在特定的质量指标控制下达到发酵终点而产生菌质。可采用现代技术将有效真菌与中草药组成的不同发酵基质构成各种发酵组合，在一定条件下进行发酵，产生各种性质不同的菌质。可以利用中药作为培养基的组成部分，构建药性菌质，比较发酵前后中药相关成分的变化，为中药与药用真菌的结合寻找突破点，并开发具有良好功效的药物。王玉红等在发酵培养基中添加适量的黄芪以促进灵芝的生长和灵芝多糖的产生，结果其多糖的组分发生了变化，有可能产生了新的物质。尤建良等将中药抗癌复方“康复灵”（主要含党参、麦冬、薏苡仁、猪苓、淮山药等）以灵芝菌进行生物发酵，结果表明灵芝中药制剂发酵液的抑瘤率达47.87%比单独的灵芝发酵液、单味中药制剂和灵芝发酵液中药制剂混合液均有明显提高。
2.4.2中药发酵用于药材的炮制
发酵法一直是中药炮制方法之一，它借助微生物的作用，改变中药原有药性，提高疗效，降低毒副作用，扩大适应症。微生物在生长过程中产生的各种酶，将药物的成分分解转化为新的活性成分或将毒性成分分解而降低药物的毒副作用。现代中药加工中用发酵法炮制中药，如五倍子，这种中药具有收敛止泻、止血的功能，但其主要成分鞣酸在肠道中与蛋白质结合会降低其活性。研究人员用含根毒菌等物质的酵曲发酵五倍子，能显着提高其收敛作用，降低副作用。
香港中医吴志勇博士与内地教授林陆山合作，运用生物工程技术发酵中药获得成功。它彻底改变了煎、煮、熬、炼、蒸、浸的传统加工工艺，并使药效提高，发酵黄芪所含的黄芪多糖最多为传统工艺的5倍，且动物实验证明发酵黄芪的用量为传统方法制成的药的1/28，即可产生相同的药效。
（1）提高有效成分提取率
中草药中植物类药材占90％，药材有效成分多存在于胞浆中，植物细胞壁是由纤维素、半纤维素、果胶质、木质素2 发酵在中药研究中的应用2.1中药发酵用于药材的炮制等物质构成的致密结构。在中药有效成分提取过程中，当胞浆中的有效成分向提取介质扩散时，必须克服细胞壁及细胞间质的双重阻力，使有效成分浸出受阻。微生物可利用中药中的成分为营养进行分裂、生长、繁殖和代谢，在代谢过程中分泌蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶等几十种胞外酶进入培养基，使细胞破裂，细胞间隙增加，减小细胞壁、细胞间质等传质屏障对有效成分从胞内向提取介质扩散的传质阻力。体外试验证明对盾叶薯蓣采用预发酵，有效组分薯蓣皂苷元的产率明显提高。
（2）中药发酵可提高中药药效
在发酵的过程中，对中草药细胞进行破壁使有效物质溶出，提高了活性成分的浓度。并且，将许多人体不能直接吸收利用的大分子有效活性物质降解成小分子的活性物质，使发酵中药在人体中可以较快的被吸收，且吸收较完，治疗效果好。
王林等人用麻黄、莱菔子、金银花、连翘四味中药发酵灵芝菌，发现这四味中药对灵芝菌的生物量有明显的促进增加作用，且使灵芝发酵液的止咳、祛痰作用高于其与中药混合发酵前。
董枚等也报道，将传统方六味地黄汤发酵，其发酵液对小鼠肝癌具有显着的抑制作用。六味地黄发酵液0.3g/kg连续给药两周，可显着抑制小鼠肝癌Hzz的生长，抑瘤率为30，而同等剂量的六味地黄煎剂无明显的抑瘤作用，而且六味地黄发酵液组的白细胞数比煎剂组多(P<0.01)。在免疫调节方面，六味地黄发酵液的功效明显优于六味地黄煎剂。
陈永强等经实验发现，甘草经微生物产生的β-葡萄糖醛酸酶水解后甘草酸转化为甘草次酸，甘草次酸可被肠道直接吸收，短期内在血液中达到较高的药物浓度，迅速作用于靶部位，并且通过微生物的作用，甘草的细胞间质及细胞壁得到分解，促进甘草其它有效成份的释放。通过微生物对甘草的转化作用，甘草的急性抗炎、镇痛效果都显着增强。
（3）中药发酵产生新的活性物质
有些中药经过多菌种混合发酵后还可产生新的活性物质，产生新的功能，为活性物质的筛选提供新的途径。云南大学与昆明植物研究所李国红等人，联合采用枯草芽孢杆菌对三七根进行发酵后，在对其中的皂苷成分的研究中发现，从发酵后的三七中分离到了人参皂苷RH4。这种化合物未在发酵前检测到，说明这种化合物是通过发酵产生的，可能是在发酵的过程中，三七须根的某些皂苷被微生物转化为人参皂苷RH4。
（4）减毒增效
微生物有可能将中药中的有毒物质进行分解，从而降低药物的毒副作用。大黄生用泻下作用峻烈，易引起腹痛、恶心等胃肠道反应。大黄泻下成分主要是结合型蒽醌衍生物，其中以二蒽醌番泻苷的作用最强。在中医临床中，为了缓和大黄的泻下作用及对胃肠道的不良反应，常用不同的炮制方法，使结合型蒽醌分解或破坏，从而缓和泻下作用和其它副作用。云南中医学院的学者戴万生等人，用发酵法炮制大黄，改变了大黄的蒽醌类成分的含量。蒽醌类成分经酵母发酵后，总蒽醌含量仅略有降低，较传统方法保存了更多的大黄总蒽醌，而起泻下作用的结合型蒽醌含量降低。另外，作为抗菌、抗肿瘤的主要有效成分的游离型蒽醌的含量增加了6倍左右，起到减毒增效的作用[5,6]。
2.5 发酵中药的优势
试验证明，发酵的中药与煎、煮、熬、灼、蒸、浸法提取的中药有以下几点不同：（1）中药发酵是在常温、常压条件下进行的生物转化过程，最大限度地保护了中药的活性成分，如对热敏感的挥发油和维生素等成分，如薄荷、当归等。（2）中药中有效成份不被破坏并充分利用，如蛋白质、氨基酸，维他命、微量元素等。经检验：发酵中药中含有18种氨基酸、大量的亚麻酸、多肽类小分子活性蛋白、20多种维他命和微量元素等。（3）发酵中药的分
子量较小，吸收较快、较完全、治疗效果较好。如临床中治疗跌打损伤，若筋骨无断裂，98％能1～2次治愈；痔疮98％一次根治。经中央卫生部药物检验所试验证实：发酵中药的药效是普通水提法中药的4～28倍。（4）目前很多中药不能进入国际市场的主要原因之一是重金属超标，而发酵中药所含的重金属不会产生毒性，如朱砂不会释放出水银（汞），（5）发酵法既环保又可“废物”再用，通常中药提取有效成分后药渣弃掉，污染环境。发酵法经过反复发酵，约95％被利用，中药渣（即纤维）经过纤维素酶的水解及多酶体的裂解代谢，大部分变成单糖（葡萄糖），可被机体利用，未被利用的纤维素可润肠通便，起到肠道清道夫的作用，有的便秘患者服用了发酵中药后意外地解决了便秘的问题[5]。
2.6中药发酵技术中的关键技术
目前中药发酵技术无论在基础理论方面还是在方法上的研究仍处于起步阶段，对单味药材发酵和传统复方发酵开发得都很少，故少有投入生产的发酵新药。同时中药发酵技术也面临一些问题，如中医药自身体系的模糊性、中药成分的复杂性、中药发酵机理的不明确性、微生物生长特性的多样性以及在中药发酵过程中如何贯彻中医理论的指导等。因此，对中药发酵关键技术的正确把握关系到其发展方向和前景，笔者认为，今后以下几方面的工作有待深入研究。
2.5.1中药发酵机理：目前微生物发酵中药的机理已有一些基础和推断，但由于中药化学成分的复杂性和作用机理的不明确性，中药的有效成分、一些非有效成分及特殊的基质环境与微生物的相互作用尚有待研究；针对具体的中药及复方，明确其发酵作用机理，揭示发酵中药的科学内涵，其发酵体系的特点和作用机理仍待进一步研究。
2.5.2 中药发酵共性技术：加强对单味中药、中药提取物、中药复方发酵技术、微生物培养的系统研究，并进行成分的分离、鉴定和相关药理试验，明确微生物的性质以及变化过程，建立起统一的能应用于大多数中药发酵的通用方法与共性技术体系，为实现发酵中药的现代化、科学化、国际化提供新的途径和方法。
2.5.3 优良菌种选育技术：菌种的选育是中药发酵的关键和基础。因此，应该加大发酵菌种的选育和评价工作，使更多优良的菌种能够最大限度作用于中药，从而为更多有价值的发酵中药产品的研制奠定基础。
2.5.4 现代复合微生物发酵技术：多菌种发酵较单一菌种发酵具有更强的生物转化能力，但也是发酵研究的难点。传统中药发酵多是自然界混合菌种天然发酵的结果，因那时人们并不知道微生物和发酵的关系，从而很难人为控制发酵过程。如何应用现代微生物工程的相关技术，进行中药多菌种发酵，提高发酵生产的可控性、稳定性，提高发酵中药的有效性和安全性，是进行现代发酵中药研究的又一关键技术。
2.5.5 发酵中药筛选模型和多维评价体系：中药具有品种多样性、化学成分复杂性、药效作用多向性的特点，中药复方具有整体性、系统性、复杂性、非加和性等特点。因此，中药及其复方在发酵过程中如何遵循中医药理论的指导，进行发酵后选用何种评价指标和评价模型，建立发酵中药筛选模型和多维评价体系，是发酵中药研究的又一技术难点[7]。
3微生物在组培中药材次生代谢产物的形成中的应用
用组织培养方法来生产中药的有效成分是解决中药资源紧张的重要手段，是中药现代化的重要内容之一。在组织培养中用发根农杆菌诱导组培物产生发状根(hairy root)，由发状根形成次生代谢产物已成为利用中药组织培养物产生次生代谢产物的常用方法。到目前为止已建立了80多种植物的发状根无性系，其中不少是药用植物。Yosh ikawa等的研究表明，人参的发状根在无外源激素的条件进行培养，人参皂苷，可达干质量的0.95%，而天然栽培根仅为0.4%，因此人参发状根完全有可能代替天然人参作药用。黄遵锡从短叶红豆杉诱导出发状根，选育出的5株无性系20 d后生物量增加9倍，紫杉醇的量是愈伤组织的1.3～8.0倍。
在植物与微生物的相互作用中，真菌能诱导植物中特定次生产物的积累，使植物产生对这些病原微生物的抗性。丹参是一种重要的药用植物，利用丹参毛状根和丹参转化细胞生产丹参酮等次生代谢物成为研究的热点。大丽轮枝菌.激发子V44和酵母提取物分别诱导丹参毛状根和丹参转化细胞后，过氧化物酶活力显着提高，且有利于次生代谢产物的积累[1]。
药用植物内生真菌在中药栽培和中药新资源开发方面的应用
内生菌(endophyte)主要指在其生活史的某一阶段存在于健康植物的组织中、不形成明显侵染的一类微生物。内生菌可以促进宿主的生长、发育，增强对不良环境的抵抗力，甚至会促进宿主植物某些代谢产物的形成。深入研究中药内生菌，对研究中药的活性成分和栽培可能具有重要作用。内生真菌与宿主植物某些活性成分的形成有密切关系，对于不同地方的相同物种来说，其内生真菌类群是不同的，这可能是形成中药道地性的原因之一。
开唇兰小菇、石斛小菇、兰小菇等3 种小菇属内生真菌对兰科濒危药用植物铁皮石斛、金线莲的生长有促进作用。接种3 种内生真菌后，铁皮石斛苗的生长量高于对照3～5倍，石斛小菇、兰小菇对铁皮石斛原球茎增殖也有明显促进作用；接种3种真菌的金线莲苗，侧芽及侧根数均显着高于对照。在植物试管苗培养基中分别加入20%真菌菌丝及10 mg/L发酵液的醋酸乙酯提取物，结果发现3种菌的菌丝体及兰小菇的醋酸乙酯提取物能显着提高铁皮石斛原球茎的增殖率；石斛小菇的菌丝体对金线莲的生长和侧芽增殖有显着促进作用；开唇兰小菇和兰小菇的醋酸乙酯提取物分别对金线莲侧芽发生数及生长有显着促进作用，说明3 种内生真菌对铁皮斛、金线莲的促生长作用与菌丝内及分泌到菌丝外的代谢产物有关。
菌根是植物和真菌的共生体，是植物普遍存在的现象，菌根菌能促进菌根植物吸收矿质营养和水分，通过刺激或增加寄主植物产生次生代谢物，如抗生素、植保素、酚类化合物、苯丙烷类代谢酶系、木质素、过氧化物酶、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 接种韭菜进行试验, 结果接种株比未接种株的株高、鲜质量、干质量、叶绿素质量分数都增加，抗冻性增强。但在中药栽培研究中应用菌根技术尚未引起人们足够的重视，报道的文献比较少[1]。
展望
我国有悠久的重要使用史，微生物应用于中药业有悠久的历史，中药炮制采用微生物发酵法具有一般方法所无法比拟的优势，可以为开发新药、提高药物疗效、降低药物毒副作用的研究提供新的手段，为中药的发展开辟新的研究空间。进行中药发酵研究也具有成熟的现实条件，应当成为我国中药现代化研究的内容之一，从而更好的为人类服务。发酵中药所包含的成分极其复杂，对其成分分离纯化有较大的难度，今后应加强纯化条件的研究，并科学地优化，提高纯化水平。同时，应加强新剂型的研究开发，针对不同的适应症开发出相适应的剂型。
发酵中药是现代生物技术和中药研究的完美结合，必将为中药新药研究开发开辟新的道路，拓展更广阔的发展空间，并在中药新药研究开发中占有越来越重要的地位。发酵中药还有利于推进中药现代化和国际化进程，提高我国中药行业的国际竞争力，为中药走向世界、造福全人类做出新的贡献。
参考文献
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❿ 微生物的发展前景
前景
继续采用微生物作为生命科学的研究材料。
微生物生产与动植物生产并列为生物产业的三大支柱。
在工业中许多产品利用微生物来生产，如各种生物活性物质(抗生素等)、化工原料(酒精等)。
微生物在农业生产中也有着多方面的作用。
微生物在食品加工中有广泛用途，发酵食品和许多调味品都离不开微生物。
微生物是消除污染、净化环境的重要手段。
在新兴的生物技术产业中，微生物的作用更是不可替代。作为基因工程的外源DNA载体，不是微生物本身(如噬菌体)，就是微生物细胞中的质粒；被用作切割与拼接基因的工具酶，绝大多数来自各种微生物。由于微生物生长繁殖快、培养条件较简易，当今大量的基因工程产品主要是以微生物作为受体而进行生产，尤其是大肠杆菌、枯草芽胞杆菌和酿酒醉母。借助微生物发酵法，人们已能生产外源蛋白质药物(如人胰岛素和干扰素等)。尽管基因工程所采用的外源基因可以来自动植物，但由于微生物生理代谢类型的多样性，它们是最丰富的外源基因供体。
与高等动植物相比，已知微生物种类只是估计存在数量的很小一部分。哺乳动物和鸟类的物种几乎全部为人们所掌握，被子植物已知种类达93%，但细菌已知种数仅为估计数的12%，真菌为5%，病毒为4%(Bull，1992)。目前研究的也只是已知种类的很少一部分。根据SCI(science
citation
index)资料，1991—1997发表的微生物学文献大量集中在8个属，尤其是埃希氏杆菌，其中大肠杆菌又占主要部分(Galvez等，1998)。可以想象，既然对少数已知微生物的研究就已为人类作出了重要贡献，通过对多样性微生物的开发必然会为社会带来巨大利益。微生物学事业方兴未艾。
微生物基因组学研究将全面展开，以微生物之间、微生物与其他生物、微生物与环境的相互作用为主要内容的微生物生态学、环境微生物学、细胞微生物学将基因组信息在基础上获得长足发展。