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微生物对药品的贡献是什么
微生物在中的应用摘要：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。作为天然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、、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。微生物在领域有着广泛的运用。微生物可运用于菌体发酵、炮制等。关键词：微生物发酵技术发酵中国是中医的起源，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。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，我国有实力、有优势、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，在和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、、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的发展对传统微生物的生物学研究加深了传统微生物的应用和产品开发，特别是多种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也有了更深入的认识,如龙竭的形成与真菌有密切的关系,是龙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、茯苓等的生物学研究促进了这些品种栽培技术的发展。微生物相关形成方式，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,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，如龙竭、沉香等[1]。微生物相关活性成分的研究为这些的质量标准化起到了重要的作用，也加深了对这些药理作用的认识。药理学研究促进了传统微生物在现代社会的高发如症、、性中的应用。多数微生物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,真菌多糖能增强力、没有直接的细胞毒作用，成为抗、抗产品开发热点。2微生物发酵在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，并终制剂成型来实现产品的生产。发酵制药技术是在继承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制药新技术，是从(天然)制药方面寻找的新疗效。传统的发酵多是在天然的条件下进行的，而现在的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，加入提取液中，再按照现代发酵工艺制成产品，它是一种含有活性成分、菌体及其代谢产物的全组分发酵液的新型发酵加工制剂。2.1古代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、改变、降低毒副作用等目的。直到现在，临床仍在应用的发酵（制品），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、等）进行多菌种固体发酵而成[2]。发酵技术应用历史悠久，也是传统加工炮制的重要方法之一，一般主要是起到复合炮制的作用。不同的培养基经同样的发酵处理后会产生的差异，可利用该特性生产不同适应证的。例如，发酵淡豆豉时，以桑叶、青蒿发酵者，偏于寒凉，多用于风热或热胸中烦闷之症；以麻黄、紫苏发酵者，偏于辛温，多用于风寒头痛之症。在清代，根据辅料及功能的不同，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的性能或有意识地根据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，使微生物在中的潜在效能没有大限度地发挥出来。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，但也仅是将当做菌丝体发酵的菌质，同时研究发现，含有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，可借助肠道转化为致泻有效成分而起到作用。又有报道，在有效成分与的生物转化过程，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。成分的生物转化是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著抑制小鼠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。据报道，含有成分的培养基对原发酵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，Bacillussubtilis菌环能消除小肠内致菌，其提取物具有明显的抗活性和作用。中草药发酵的研究有必要借鉴上述成功的经验[4]。2.2发酵制药的特点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)的有效组分、活性物质大限度的得以提取、利用；2)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的功能；4)发酵制药与原有相比产生了新的活性物质，从而具有新的保健、或功能；5)是实现现代化、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发酵的分类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发酵在研究中的应用2.4.1利用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。可以利用作为培养基的组成部分，构建菌质，比较发酵前后相关成分的变化，为与药用真菌的结合寻找突破点，并开发具有良好功效的。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。尤建良等将抗复方“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，结果表明灵芝制剂发酵液的抑瘤率达47.87%比单独的灵芝发酵液、单味制剂和灵芝发酵液制剂混合液均有明显提高。2.4.2发酵用于药材的炮制发酵法一直是炮制方法之一，它借助微生物的作用，改变原有，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的毒副作用。现代加工中用发酵法炮制，如五倍子，这种具有收敛止泻、止的功能，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，能显著提高其收敛作用，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，并使提高，发酵黄芪所含的黄芪多糖多为传统工艺的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。（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发酵在研究中的应用2.1发酵用于药材的炮制等物质构成的致密结构。在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）发酵可提高在发酵的过程中，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，使发酵在人体中可以较快的被吸收，且吸收较完，效果好。王林等人用麻黄、莱菔子、金银花、连翘四味发酵灵芝菌，发现这四味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、作用高于其与混合发酵前。董枚等也报道，将传统方六味地黄汤发酵，其发酵液对小鼠具有显著的抑制作用。六味地黄发酵液0.3g/kg连续给药两周，可显著抑制小鼠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数比煎剂组多(P<0.01)。在调节方面，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，短期内在液中达到较高的浓度，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、效果都显著增强。（3）发酵产生新的活性物质有些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的有毒物质进行分解，从而降低的毒副作用。大黄生用泻下作用峻烈，易引起、恶心等道反应。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强。在中医临床中，为了缓和大黄的泻下作用及对道的不良反应，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发酵的优势试验证明，发酵的与煎、煮、熬、灼、蒸、浸法提取的有以下几点不同：（1）发酵是在常温、常压条件下进行的生物转化过程，大限度地保护了的活性成分，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）发酵的分子量较小，吸收较快、较完全、效果较好。如临床中跌打损伤，若筋骨无断裂，98％能1～2次愈；痔疮98％一次根。经中央卫生部检验所试验证实：发酵的是普通水提法的4～28倍。（4）目前很多不能进入国际市场的主要原因之一是重金属超标，而发酵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，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，有的患者服用了发酵后意外地解决了的问题[5]。2.6发酵技术中的关键技术目前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。同时发酵技术也面临一些问题，如中医药自身体系的模糊性、成分的复杂性、发酵机理的不明确性、微生物生长特性的多样性以及在发酵过程中如何贯彻中医理论的指导等。因此，对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发酵机理：目前微生物发酵的机理已有一些基础和推断，但由于化学成分的复杂性和作用机理的不明确性，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；针对具体的及复方，明确其发酵作用机理，揭示发酵的科学内涵，其发酵体系的特点和作用机理仍待进一步研究。2.5.2发酵共性技术：加强对单味、提取物、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发酵的通用方法与共性技术体系，为实现发酵的现代化、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大限度作用于，从而为更多有价值的发酵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，进行多菌种发酵，提高发酵生产的可控性、稳定性，提高发酵的有效性和安全性，是进行现代发酵研究的又一关键技术。2.5.5发酵筛选模型和多维评价体系：具有品种多样性、化学成分复杂性、作用多向性的特点，复方具有整体性、系统性、复杂性、非加和性等特点。因此，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，建立发酵筛选模型和多维评价体系，是发酵研究的又一技术难点[7]。3微生物在组培材次生代谢产物的形成中的应用用组织培养方法来生产的有效成分是解决资源紧张的重要手段，是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(hairyroot)，由发状根形成次生代谢产物已成为利用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。Yoshikawa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20d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，过氧化物酶活力显著提高，且有利于次生代谢产物的积累[1]。药用植物内生真菌在栽培和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，甚至会促进宿主植物某些代谢产物的形成。深入研究内生菌，对研究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，侧芽及侧根数均显著高于对照。在植物试管苗培养基中分别加入20%真菌菌丝及10mg/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著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著促进作用；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著促进作用，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，提高寄主植物的抗和抗逆能力。用VA菌根真菌Glomusmosseae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，微生物应用于业有悠久的历史，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、提高疗效、降低毒副作用的研究提供新的手段，为的发展开辟新的研究空间。进行发酵研究也具有成熟的现实条件，应当成为我国现代化研究的内容之一，从而更好的为人类服务。发酵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。发酵是现代生物技术和研究的完美结合，必将为新药研究开发开辟新的道路，拓展更广阔的发展空间，并在新药研究开发中占有越来越重要的地位。发酵还有利于推进现代化和国际化进程，提高我国行业的国际竞争力，为走向世界、造福全人类做出新的贡献。
微生物在中医药领域的应用有哪些
微生物在中的应用
摘要：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。作为天然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、、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。微生物在领域有着广泛的运用。微生物可运用于菌体发酵、炮制等。
关键词：微生物发酵技术发酵
中国是中医的起源，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。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，我国有实力、有优势、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，在和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、、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的发展
对传统微生物的生物学研究加深了传统微生物的应用和产品开发，特别是多种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也有了更深入的认识,如龙竭的形成与真菌有密切的关系,是龙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、茯苓等的生物学研究促进了这些品种栽培技术的发展。
微生物相关形成方式，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,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，如龙竭、沉香等[1]。
微生物相关活性成分的研究为这些的质量标准化起到了重要的作用，也加深了对这些药理作用的认识。药理学研究促进了传统微生物在现代社会的高发如症、、性中的应用。多数微生物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,真菌多糖能增强力、没有直接的细胞毒作用，成为抗、抗产品开发热点。
2微生物发酵在中的应用
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，并终制剂成型来实现产品的生产。
发酵制药技术是在继承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制药新技术，是从(天然)制药方面寻找的新疗效。传统的发酵多是在天然的条件下进行的，而现在的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，加入提取液中，再按照现代发酵工艺制成产品，它是一种含有活性成分、菌体及其代谢产物的全组分发酵液的新型发酵加工制剂。
2.1古代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、改变、降低毒副作用等目的。直到现在，临床仍在应用的发酵（制品），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、等）进行多菌种固体发酵而成[2]。
发酵技术应用历史悠久，也是传统加工炮制的重要方法之一，一般主要是起到复合炮制的作用。不同的培养基经同样的发酵处理后会产生的差异，可利用该特性生产不同适应证的。例如，发酵淡豆豉时，以桑叶、青蒿发酵者，偏于寒凉，多用于风热或热胸中烦闷之症；以麻黄、紫苏发酵者，偏于辛温，多用于风寒头痛之症。在清代，根据辅料及功能的不同，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的性能或有意识地根据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，使微生物在中的潜在效能没有大限度地发挥出来。
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，但也仅是将当做菌丝体发酵的菌质，同时研究发现，含有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，可借助肠道转化为致泻有效成分而起到作用。又有报道，在有效成分与的生物转化过程，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。成分的生物转化是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著抑制小鼠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。据报道，含有成分的培养基对原发酵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，Bacillussubtilis菌环能消除小肠内致菌，其提取物具有明显的抗活性和作用。中草药发酵的研究有必要借鉴上述成功的经验[4]。
2.2发酵制药的特点
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)的有效组分、活性物质大限度的得以提取、利用；2)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的功能；4)发酵制药与原有相比产生了新的活性物质，从而具有新的保健、或功能；5)是实现现代化、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发酵的分类
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发酵在研究中的应用
2.4.1利用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。可以利用作为培养基的组成部分，构建菌质，比较发酵前后相关成分的变化，为与药用真菌的结合寻找突破点，并开发具有良好功效的。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。尤建良等将抗复方“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，结果表明灵芝制剂发酵液的抑瘤率达47.87%比单独的灵芝发酵液、单味制剂和灵芝发酵液制剂混合液均有明显提高。
2.4.2发酵用于药材的炮制
发酵法一直是炮制方法之一，它借助微生物的作用，改变原有，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的毒副作用。现代加工中用发酵法炮制，如五倍子，这种具有收敛止泻、止的功能，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，能显著提高其收敛作用，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，并使提高，发酵黄芪所含的黄芪多糖多为传统工艺的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。
（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发酵在研究中的应用2.1发酵用于药材的炮制等物质构成的致密结构。在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）发酵可提高
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，使发酵在人体中可以较快的被吸收，且吸收较完，效果好。
王林等人用麻黄、莱菔子、金银花、连翘四味发酵灵芝菌，发现这四味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、作用高于其与混合发酵前。
董枚等也报道，将传统方六味地黄汤发酵，其发酵液对小鼠具有显著的抑制作用。六味地黄发酵液0.3g/kg连续给药两周，可显著抑制小鼠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数比煎剂组多(P<0.01)。在调节方面，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，短期内在液中达到较高的浓度，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、效果都显著增强。
（3）发酵产生新的活性物质
有些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
微生物有可能将中的有毒物质进行分解，从而降低的毒副作用。大黄生用泻下作用峻烈，易引起、恶心等道反应。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强。在中医临床中，为了缓和大黄的泻下作用及对道的不良反应，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发酵的优势
试验证明，发酵的与煎、煮、熬、灼、蒸、浸法提取的有以下几点不同：（1）发酵是在常温、常压条件下进行的生物转化过程，大限度地保护了的活性成分，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）发酵的分
子量较小，吸收较快、较完全、效果较好。如临床中跌打损伤，若筋骨无断裂，98％能1～2次愈；痔疮98％一次根。经中央卫生部检验所试验证实：发酵的是普通水提法的4～28倍。（4）目前很多不能进入国际市场的主要原因之一是重金属超标，而发酵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，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，有的患者服用了发酵后意外地解决了的问题[5]。
2.6发酵技术中的关键技术
目前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。同时发酵技术也面临一些问题，如中医药自身体系的模糊性、成分的复杂性、发酵机理的不明确性、微生物生长特性的多样性以及在发酵过程中如何贯彻中医理论的指导等。因此，对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发酵机理：目前微生物发酵的机理已有一些基础和推断，但由于化学成分的复杂性和作用机理的不明确性，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；针对具体的及复方，明确其发酵作用机理，揭示发酵的科学内涵，其发酵体系的特点和作用机理仍待进一步研究。
2.5.2发酵共性技术：加强对单味、提取物、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发酵的通用方法与共性技术体系，为实现发酵的现代化、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大限度作用于，从而为更多有价值的发酵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，进行多菌种发酵，提高发酵生产的可控性、稳定性，提高发酵的有效性和安全性，是进行现代发酵研究的又一关键技术。
2.5.5发酵筛选模型和多维评价体系：具有品种多样性、化学成分复杂性、作用多向性的特点，复方具有整体性、系统性、复杂性、非加和性等特点。因此，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，建立发酵筛选模型和多维评价体系，是发酵研究的又一技术难点[7]。
3微生物在组培材次生代谢产物的形成中的应用
用组织培养方法来生产的有效成分是解决资源紧张的重要手段，是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(hairyroot)，由发状根形成次生代谢产物已成为利用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。Yoshikawa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20d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，过氧化物酶活力显著提高，且有利于次生代谢产物的积累[1]。
药用植物内生真菌在栽培和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，甚至会促进宿主植物某些代谢产物的形成。深入研究内生菌，对研究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，侧芽及侧根数均显著高于对照。在植物试管苗培养基中分别加入20%真菌菌丝及10mg/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著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著促进作用；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著促进作用，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，提高寄主植物的抗和抗逆能力。用VA菌根真菌Glomusmosseae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，微生物应用于业有悠久的历史，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、提高疗效、降低毒副作用的研究提供新的手段，为的发展开辟新的研究空间。进行发酵研究也具有成熟的现实条件，应当成为我国现代化研究的内容之一，从而更好的为人类服务。发酵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。
发酵是现代生物技术和研究的完美结合，必将为新药研究开发开辟新的道路，拓展更广阔的发展空间，并在新药研究开发中占有越来越重要的地位。发酵还有利于推进现代化和国际化进程，提高我国行业的国际竞争力，为走向世界、造福全人类做出新的贡献。
参考文献
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的概念
（学名：Bacteria）是指生物的主要类群之一，属于域。也是所有生物中数量多的一类，据估计，其总数约有5×10^30个。的形状相当多样，主要有球状、杆状，以及螺旋状。[1]
也对人类活动有很大的影响。一方面，是许多的原体，可以通过各种方式，如接触、消化道、道、昆虫叮咬等在正常人体间传播，具有较强的传染性，对社会危害极大。[2]另一方面，人类也时常利用，例如乳酪及酸奶和酒酿的制作、部分抗生素的制造、废水的处理等，都与有关。在生物科技领域中，也有着广泛的运用。
的个体非常小，目前已知小的只有0.2微米长，因此大多只能在显微镜下被看到。一般是单细胞，细胞结构简单，缺乏细胞核、细胞骨架以及膜状胞器，例如线粒体和叶绿体。基于这些特征，属于原核生物（Prokaryote）。原核生物中还有另一类生物称作古（Archaea），是科学家依据演化关系而另辟的类别。为了区别，本类生物也被称为真（Eubacteria）。[1]
广泛分布于土壤和水中，或者与其他生物共生。人体身上也带有相当多的。据估计，人体内及表皮上的细胞总数约是人体细胞总数的十倍。此外，也有部分种类分布在极端的环境中，例如温泉，甚至是放射性废弃物中，它们被归类为嗜极生物，其中著名的种类之一是海栖热袍菌（Thermotogamaritima），科学家是在意大利的一座海底火山中发现这种的。然而，的种类是如此之多，科学家研究过并命名的种类只占其中的小部分。域下所有门中，只有约一半是能在实验室培养的种类。[1]
的营养方式有自养及异养，其中异养的腐生是生态系中重要的分解者，使碳循环能顺利进行。部分会进行固氮作用，使氮元素得以转换为生物能利用的形式。也对人类活动有很大的影响。一方面，是许多的原体，包括结核、淋、炭疽、梅毒、鼠疫、砂眼等都是由所引发。然而，人类也时常利用，例如乳酪及酸奶的制作、部分抗生素的制造及废水的处理等，都与有关。在生物科技领域中，也有着广泛的运用。[1]
是一种单细胞生物体，生物学家把这种生物归入“裂殖菌类”。细胞的细胞壁非常像普通植物细胞的细胞壁，但没有叶绿素。因此，往往与其他缺乏叶绿素的植物结成团块，并被看作“真菌”。因为特别小而区别于其他植物细胞。实际上，也包括存在着的小的细胞。此外，没有明显的核，而具有分散在整个细胞内的核物质。因此，有时与被称为“蓝绿藻”的简单植物细胞结成团块，蓝绿藻也有分散的核物质，但它还有叶绿素。人们越来越普遍地把和其他大一些的单细胞生物归在一起，形成既不属于植物界也不属于动物界的一类生物，它们组成生命的第三界——“原生物界”。有些是“原的”，其含义是致的。然而，大多数类型的不是致的，而的确常常是非常有用的。例如，土壤的肥沃在很大程度上取决于住在土壤中的的活性。“微生物”，恰当地说，是指任何一种形式的微观生命。“菌株”一词用得更加普遍，因为它指的是任何一点小的生命，甚至是一个稍大一点的生物的一部分。例如，包含着实际生命组成部分的一个种子的那个部分就是胚芽，因此我们说“小麦胚芽”。此外，卵细胞和精子（载着终将发育成一个完整生物的极小生命火花）都称为“生殖细胞”。然而，在一般情况下，微生物和菌株都用来作为的同义词；而且确实尤其适用于致的。[1]
大部分是分解者，处在生物链的底层。还有一部分是消费者和生产者。比如硫，铁等，他们是化能合成异养型，属于生产者，可以利用无机物硫铁等制造自身需要的有机物。而根瘤菌则是消费者，它们与豆科植物互利共生，消耗豆科植物光合作用所生产的有机物，因此为消费者。当然，主要的作用还是分解者，如果没有真菌等微生物，世界将是尸体的海洋
微生物指的是什么
微生物包括：、、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，与人类关系密切。在我国教科书中，将微生物划分为以下8大类：、、真菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体。
原核生物：
原核微生物的核很原始，发育不全，只是DNA链高度折叠形成的一个核区，没有核膜，核质裸露，与细胞质没有明显界线，叫拟核或似核。原核微生物存在单一细胞器核糖体，只有由细胞质膜内陷形成的不规则的泡沫结构体系，如间体和光合作用层片及其他内折。
以上内容参考：百度百科——微生物
喷雾冷冻干燥颗粒密度
喷雾冷冻干燥颗粒显示出多孔性质，具有改善的表面积和球形形态，空气动力学直径为2.7μm。然而，喷雾干燥的颗粒是球形和凹坑结构，空气动力学直径为3.5μm。使用级联冲击器确定SD和SFD颗粒的细颗粒分数，以确认所生产粉末的空气动力学粒径。喷雾冷冻干燥是一种相对较新的干燥技术，涉及的步骤包括：液滴形成、冷冻和升华。与其他干燥方法相比，它的优势在于生产出的产品具有更高的结构完整性、优良的质量和更好的货架稳定性。凭借这些优点，喷雾冷冻干燥已在递送领域获得了大量应用。喷雾冷冻干燥产生的颗粒在、鼻粘膜、肠道和中表现出更高的稳定性。与传统干燥技术相比，这些颗粒还具有通过各种递送途径持续释放和特异性的重要特性。推动了喷雾冷冻干燥的商业化市场。本文重点介绍了喷雾冻干粉的制造方法和其在传递系统中的应用。还概述了喷雾冷冻干燥的其他应用。
1.介绍
人体是复杂器官的组合体，容易发生。使用来不同的，涉及不同的递送系统。递送系统(DDS)是指将或生物分子引入生命系统以达到积极效果的方法。DDS的主要是开发靶向，在目标区域使制剂达到佳释放。DDS旨在通过减少与消耗相关的副作用来延长人类寿命。递送方法分为传统系统和新型系统。
1.1传统的传递系统
传统的DDS包括口服给药、颊/舌下给药、直肠给药、静脉给药、皮下给药和肌肉内给药。而且传统的DDS具有一定的局限性，会产生依从性差、生物利用度低、浓度波动大，还会使蛋白质和肽相关的发生酶降解、分子大小变化和电荷效应，导致效率降低。此外，该DDS还具有非特异性的特点。目前需要新型DDS来完善传统DDS的不足。
1.2新型给药系统
新型DDS具有更安全的输送和更长的半衰期，以及可开发用于缓释和靶向递送的新概念和技术。在靶向DDS中，被靶向并递送到特定部位（结肠、等），在此处释放，避免了首过效应，副作用小，效果更好。这种新型的DDS通过在指定的时间段内以预定的速率输送，解决了与常规输送相关的问题。该DDS采用不同的技术制备，使用载体或标记物，如脂质体、纳米颗粒、微球、微乳液、单克隆抗体、纳米混悬剂、重新密封的红细胞和胶束。制剂在经过喷雾干燥（SD）、冷冻干燥（FD）、沉淀和喷雾冷冻干燥（SFD）过程制备后，应用到人体。
对生产温度、pH和盐浓度敏感的来说，SFD制备方法是绝佳的选择。SFD方法可以很好地控制制剂的粒度，且制备过程中使用快速冷冻的方法，避免了和赋形剂之间的相分离范围，提供了更好的分子分布并。同时，避免了SD使用高干燥温度和FD工艺耗时等问题，且设备成本远远低于FD。
与FD中生产的高孔隙率的饼状结构不同，SFD制备的粉末是球形的，具有光滑的形态。本综述重点介绍SFD用于DDS的新型应用。
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2.喷雾冷冻干燥
SFD是一种干燥工艺，应用于制药技术领域和食品技术领域。SFD已被用于生产高活性的微囊益生菌细胞和具有高质量的脱脂奶粉。由于涉及低温制备，所以可以保护高挥发性的化合物。
SFD按照应用可以分为三类：(1)高价值食品；(2)药品；(3)活性成分。前两类侧重于干燥作为单元操作，后者侧重于封装感兴趣的成分。
众所周知，SFD（Fig.1）是两种干燥技术（即SD和FD）的组合。典型的SFD过程中涉及三个主要步骤：将液体分散成液滴，通过冷冻使液滴凝固，在低温下进行真空干燥。在SFD技术中，雾化是将液体分解成较小液滴的主要步骤。影响雾化的因素包括喷嘴类型、料液粘度、雾化能量、进料流速和表面张力。
2.1SFD在输送系统中的应用
世界纳米技术的发展引起了制药领域对改进靶向给药系统的需求。SFD具有改进粉末的物理性能和特性。前者侧重于粒径分布、空气动力学行为和体积密度，后者指的是其在生物系统中的活性，目前已证明SFD在疫苗、、干质粒、阿霉素和重组人内皮生长因子（rHEGF）中的潜力。
2.1.1口服给药
与其他递送途径相比，口服途径被认为是优选的递送途径，其优点是不会引起任何组织损伤或受试者的感觉不适。口腔是口服给药途径的第一步，由角质化区、舌下区、颊部和非角质化区域等黏膜层组成。疫苗好能用口服给药，因为能以较低的成本向受试者提供保护。同时指出，口服能较好地维持稳态，并被认为是输送的佳方法，因为它可以适当地释放激素以补偿的代谢异常。研究人员认为口服给药是优选的非侵入性给药途径。还强调了低无菌限制、剂量的灵活性、生产的便利性、更好的患者依从性和相对较低的成本，作为口服DDS的附加优势。
道（GIT）中的稳定性和吸收高度依赖于个体的生理和的性质等因素相关。通常，的口服生物利用度都以溶出度、渗透性和溶解度表示。由于GIT中涉及复杂的代谢，口服在目标部位的作用仍面临一些挑战。口服给药的主要挑战来自道，如吸收减少就会导致其在肠上皮细胞的生物利用度差。另外，胃中的pH值也会导致给药的更高降解率。为了克服这些问题，应该对进行修改，以通过靶向给药来保正其在特定部位的作用。减小制剂尺寸可以增加表面积，以获得更好的溶解和扩散速率。
为提高维生素E的口服生物利用度而进行的一项研究中，使用SD、FD和SFD等不同技术进行了微胶囊化。研究结果表明，SFD生产的多孔颗粒具有更高的溶解速率。同时，发现SFD技术制备的维生素E具有高的口服生物利用度。阿奇霉素是一种高度不溶于水的抗生素，但使用SFD技术可以提高阿奇霉素的口服生物利用度。研究表明，使用SFD技术生产的脂溶性，溶出度会提高8.9倍。如图2阿奇霉素的光滑球形（图2C和2D），其天然不规则形状（图2A和2B）。聚集效应明显并且观察到皱褶形态，阿奇霉素表面积的减少归因于SFD过程，从而导致分子在载体内明显分散，颗粒表面光滑与进料浓度有关。可通过化学修饰、共溶性、pH调节、微粉化固体分散等方法改善难溶性的溶解度，从而使通过口服途径获得生物利用度。除了外，SFD还用于包封植物乳杆菌，包括植物乳杆菌、干酪乳杆菌和副干酪乳杆菌等多种益生菌菌株。结果表明，与其他技术相比，该技术提高了口服生物利用度。因此，SFD可用于改善脂溶性的口服生物利用度。
2.1.2部给药
由于部给药方法是非侵入性的，的部输送受到了极大的关注。该方法在各种系统的中起着至关重要的作用。人的更大表面积和更高的溶质渗透性改善了通过部途径的递送。部给药的优点，避免首过代谢和上皮细胞的薄壁，有助于各种的。部输送的机制包括惯性撞击、重力沉降和布朗扩散。用于向部给药的递送装置包括雾化器、加压计量吸入器和干粉吸入器。动物和人体研究都证明了使用DDS的潜力。制备用于鼻腔递送的颗粒必须满足不会在鼻腔中产生任何刺激或不适。此外，颗粒尺寸的过度减小可能会导致其转运到部深处。
对于在中靶向递送，空气动力学粒径起着重要作用。较轻的颗粒比较重的颗粒在空气动力学上更好，因为较轻的颗粒可以递送到深入内，从而获得的有效吸收。如前所述，空气动力学直径范围在1-5μm的颗粒非常适合吸入，它可以更好的递送至部。
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从表1中可以明显看出，大多数喷雾冷冻干燥可用于部靶向。空气动力学颗粒尺寸是控制这种系统中颗粒输送的主要因素。在DDS中，颗粒的性质及其大小起着重要作用。由于碰撞效应，大尺寸颗粒会滞留在道的上部。尺寸范围为1-5μm的超细粉末悬浮在道的泡区域，因此该尺寸可以达到有效的输送。对于经鼻给药，颗粒的空气动力学直径应为4.8-23μm；而对于表皮给药，空气动力学直径应在40-70μm的范围内。除了粒径分布外，的溶解度对于在体内实现所需活性和全身循环也起着重要作用。
干粉吸入剂的应用已在生物制药中广泛应用，制备干粉的方法有：SD、机械研磨和沉淀技术等。SD技术可生产规定尺寸范围内的自由流动粉末，缺点是在入口处温度较高，容易发生使材料变性和热降解。使用SD和SFD制备了一种蛋白质吸入粉，且均使用双流体喷嘴系统。喷雾冷冻干燥颗粒显示出多孔性质，具有改善的表面积和球形形态，空气动力学直径为2.7μm。然而，喷雾干燥的颗粒是球形和凹坑结构，空气动力学直径为3.5μm。使用级联冲击器确定SD和SFD颗粒的细颗粒分数，以确认所生产粉末的空气动力学粒径。在撞击器的不同阶段收集粉末，并在扫描电子显微镜下进一步检查。结果表明，SFD产生了更大的多孔颗粒，与SD相比，SFD中的雾化效果至少可提高50%，其产量大于95%。还得出结论，与液体对照制剂相比，喷雾冷冻干燥制剂的稳定性更好，特别是蛋白质/肽。使用SFD作为鼻内给药的替代方法制备疫苗，颗粒形态显示高度多孔的颗粒，空气动力学直径为5.3μm，有利于颗粒沉积在。此外，还观察到抗原的保留很高，从而提高了的原性反应。
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使用SFD技术配制的疫苗粉末可以更好地替代传统DDS。使用双流体喷嘴SFD技术制备了鲑鱼降钙素，用以症和佩吉特。颗粒的形态被发现是高度多孔的球形，表明它可以用于的部输送。此外，确定了喷雾冷冻干燥颗粒的体外沉积行为，颗粒表现出令人满意的细颗粒分数大于40%，且颗粒聚集度低，表明泡区域的颗粒沉积更好。卡那霉素作为吸入的SFD工艺，在10%卡那霉素浓度下，退火温度、时间、压力和喷嘴尖端提升的优化条件分别为−15°C、5小时、100kPa和1mm。使用该工艺获得了约3.58μm的空气动力学粒径，与原始卡那霉素相比，该显示出95.7%-98.4%的抗生素活性。颗粒的高孔隙率很明显（Fig.3）。
此外，使用SFD技术制备了布地奈德颗粒，吸入给药用于的。初，使用反溶剂方法在微流控反应器中制备颗粒，然后使用超声雾化探针对其进行喷雾冷冻干燥，然后表征颗粒的体外气溶胶特性。结果表明，使用SFD制备的粉末表现出良好的气溶胶性能，因此可以有效地用于通过部途径递送。使用SD和SFD使用海藻糖固定化胰蛋白酶，并进行了表征。配方结果表明，与SD相比，1:1的胰蛋白酶包衣海藻糖对酶活性具有更好的保护作用。因此，与生产吸入用粉末的其他工程方法相比，SFD是制备具有球形形态、高比表面积和低密度颗粒的合适方法，便于部沉积。还观察到喷雾冷冻干燥的颗粒更容易到达部深处，具有独特的空气动力学特性，可以促进的全身循环。
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2.1.3透皮给药
透皮递送使用作为连续给药及其全身循环的部位。通常，将贴片放置在上，以便将受控剂量的活性制剂释放到流中。透皮给药克服了首过效应，从而提高了的生物利用度。此外，它允许通过一个狭窄的窗口有效地使用具有较短生物半衰期的。通过透皮层递送已被广泛接受，因为它能够作用于目标部位而不会破坏。在透皮层内的渗透机制涉及通过表皮，也称为经表皮吸收。经表皮途径面临的主要阻力初是在角质层，其厚度约为10-20μm。下一步涉及渗透通过有活力的表皮，后渗透到真皮层内。由于在透皮层内扩散途径简单，避免了GIT内部涉及的复杂，不会产生任何副作用。由于患者间的差异很小，经皮DDS以预定的速率将输送到流中。
任何透皮给药系统的设计都取决于的渗透率，目的是可以很容易地到达目标部位。使用超声SFD技术和冻干法配制负载rhEGF的脂质体粉末。在制备rhEGF粉末时选择了脂质体，因为它们是的有利载体。结果表明，使用超声SFD技术生产的脂质体粉末产生多孔颗粒，其结构完整性没有明显变化。这是因为在SFD中避免了冰晶的形成，而在传统的冻干技术中，由于冷冻时间延长，观察到脂质体双层的破坏。体外释放研究也证实了这一结果，其中在通过冻干配制的脂质体的情况下观察到初始突释（即前1小时内50%）；而使用SFD制备的脂质体在8小时内显示出持续的释放。因此，SFD的情况下与冻干相比，可以防止干燥过程中的泄漏。在透皮给药中，使用SFD技术制备的负载rhEGF的脂质体粉末显示出改善的结果，这已从荧光显微图像中得到证实（Fig.4）。由于SFD粒径范围比冻干制备的脂质体小，导致SFD配制的rhEGF脂质体的渗透性更高。与常规递送系统相比，SFD可用作改善特性的有效技术。
高中生物细胞问题一箩筐
我不知道你的盲点在哪，按我的理解，把分类及你提到的东西特点跟你清楚的说说吧：
1.生物：非细胞生物：
细胞生物：原核生物：（乳酸菌，光合，硝化）
蓝（蓝藻）
放线菌
立克次氏
支原体（支原体）
衣原体（衣原体）
真核生物：动物（蛔虫）
植物
真菌（酵母菌）
原生生物：藻类（衣藻，黑藻，水绵）
原生动物（变形虫）
原生菌
2.内质网高尔基体是真核生物特有的细胞器，部分真核的原生生物由于结构过
于简单，仅一个细胞组成，很多生命活动都在细胞膜上完成，并没有内质网
高尔基体结构，但是，原核生物是绝对不可能有内质网和高尔基体的
内质网分滑面内质网粗面内质网两种，粗面是因为上面附着了核糖体，内质
网与三大物质代谢合成有关，可以向高尔基体分泌小泡即物质传递
高尔基体的主要功能是将内质网合成的蛋白质进行加工、分类、与包装，然
后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。
在植物细胞中高尔基体与细胞壁的合成有关（合成纤维素果胶）
3.按分类中提到的顺序介绍：
乳酸菌：没什么特别的，一类产乳酸的而已
光合：进行光合作用，没有叶绿体哦，有光和所需色素而已
硝化：在N循环中是重要角色，但是结构没什么很特别的
蓝藻：很古老的种类，有光合片层结构，色素就在那上面
支原体：小的细胞生物，只有核糖体一种细胞器
衣原体：一种致原而已，不典型
以上生物无内质网及高尔基体
蛔虫：大的特色是没有线粒体其它细胞器齐全
酵母菌：单细胞真菌，研究时常用的材料，它有质粒（质粒在等原核生
物中广泛存在）
衣藻，黑藻：均为藻类没的说
水绵：有很大的叶绿体，记得生物书上做的那个好氧菌的实验不？就是用的
这个
变形虫：身体没有固定形状，单细胞结构简单，无内质网及高尔基体
以上除变形虫外均有内质网及高尔基体
我是生物专业的大二学生，以上内容均保证正确，有问题可以再问我，祝学习进步
狗狗得细小康复后吃什么
先什么都不要喂，如果情况好转要等一个星期，只要它不吐不拉了以后，可以少喂点小米粥，不要喂太多，然后看它拉的是条状的，能拿起来的，那就说明已经快好了，刚开始不要喂它狗粮，先喂点馍，刚开少一点，然后慢慢的增加。
OK，本文到此结束，希望对大家有所帮助。
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