微生物制药中菌种筛选方法的比较

【引言】微生物制药是当前我国在制药工作开展过程中极为关注的核心组成部分，它主要是利用微生物的代谢产物或生物合成能力来进行药品全面生产。当前市面上大多抗生素、维生素、氨基酸等都是由微生物制药工作开展所生产而成的，菌种的优劣直接关系到药品最终的效果和产量的高低。因此探索更加高效的、科学的、安全的菌种筛选方法，对微生物制药行业具有极重要的意义和价值，也是行业发展的必然需要。

一、传统筛选方法

一直以来，我国在大力加强对微生物制药工作的关注，为此引进了多元化的筛选方式和方法。传统筛选方法是运用较为广泛的、多元的、成熟的策略，它主要基于微生物的表型特征，如生长的特征、代谢产物积累等进行筛选，截至今日为止依旧是微生物制药领域中不可或缺的技术手段。其核心原理在于培养分离检测微生物的形态和生理生化特性，最终判断出最具有高产量，最具有良好效能的微生物，生产成为药品供给大家进行使用。

1. 自然筛选法

自然筛选法主要分析，微生物在自然状态环境中发生的突变，通过传代培养和产物测定筛选优良菌。需要相关研究人员、操作人员从自然环境如土壤、水体、动植物中进行菌株的样品采集，经富集培育后分离单菌落进行产物产量测定，在多元化的菌株中筛选出最高产量的菌株，最终对菌株的质量效能进行综合性的研究和分析。该方法操作较为简单，成本较低，不需要极为复杂多元的设备，适用于最初对菌种进行剖析、挖掘、筛选。但是该方式也存在较为明显的缺点，筛选效率相对较低，而且对相关工作人员的技术要求相对较高， 需要长时间的清晰化的精准化的观测和探究。

2. 诱变育种筛选法

诱变育种筛选法主要是在自然筛选的基础之上，引进紫外线、X 光或亚硝酸等诱变剂，进行微生物处理，分析判断微生物的突变率，在筛选最高产量的菌株，通过人工干预能够有效实现菌株筛选流程的简化，时间的缩短，筛选范围的拓展和延伸。与自然筛选相比，诱变育种的筛选速度相对较高，适用于快速进行药品生产制作，而且成本相对较低，是工业生产中常用的菌种改良手段。青霉素生产菌株就是通过紫外线诱变后最终明确的，为此该方法也成为了当前进行菌株筛选过程中不可或缺的策略方法。

二、现代分子生物筛选方法

随着分子生物技术的快速发展，基于基因水平的筛选方法，逐步成了当前菌株改良剖析研究分析的主流技术。现代分子生物学的筛选方式，主要是通过更加精密化的机械设备器材，直接操纵微生物的遗传物质，从而实现对于菌株特定目标筛选，提高筛选的效能、质量、精准性和效率，为后续更进一步实现我国微生物制药行业的发展奠定了坚实基础。

1. 基因工程筛选法

基因工程筛选法是近些年以来，伴随着我国对新型技术掌握熟练度全面提高，所形成的一种新型的筛选策略和方法。通过克隆目标产物的合成基因，构建重组表达载体并载入宿主，进而利用基因标记对基因的阳性特征进行克隆生产，再通过进一步的产物检测对菌株开展筛选，并最终获得既符合实际要求，又能有较高产量的菌株品种。

举例而言，现阶段利用大肠杆菌表达重组人胰岛素就展现了基因工程筛选方法，筛选了提高产量的菌株，有效实现了胰岛素药品生产效能的全面提高，该方法的优点是定向性强，可直接改造微生物的代谢途径，但是他的局限性在于过分依赖于目标基因的序列信息可能会导致筛选过程中存在问题遗漏或者会影响菌株稳定性。

2. 代谢工程筛选法

代谢工程筛选法，也是近些年以来所引进的新型高效微生物筛选方式，它主要通过解析微生物的代谢网络，对其代谢的关键酶进行进一步的深入剖析，针对微生物繁殖过程进行改进和革新，逐步优化产物合成途径。这既能够减少微生物繁殖过程中副产物的积累，同时也能极大限度提高微生物的产量。例如在红霉素生产中，就通过表达甲基转移酶基因，提高红霉素 a 的比例，降低了红霉素可能对人体产生的各类危害，同时降低无效副产物红霉素 b 的生成。在头孢菌素生产过程中也通过这一策略和方法，实现了关键酶基因的有序摘除，实现了菌株筛选工作、生产工作的全面优化。该方法的优点在于能够更清楚地对菌株进行筛选研究和剖析运用，筛选结果相对稳定。但是也存在一定操作困难和压力，需要了解微生物的代谢机制，对微生物进行深入剖析和研究，同时还需要对技术平台数据进行大量分析，对相关科研人员的工作能力、工作水平要求较高，外加前期研发成本相对较大，适用于突破急难重症。但随着代谢组学和系统生物学的不断发展，该方法的应用范围也会不断拓展延伸，成本降低、效能提高。

【结束语】综上所述，未来菌种筛选技术发展趋势将更加多元、先进、优化，目前常用的微生物制药中菌种筛选策略方法均展现出了一定优势以及一定不足，但随着科学技术的迅速发展，我国对微生物制药关注程度的更进一步提高，促使生物制药工作开展过程中，菌种的筛选工作将得到质的飞跃和提升，进而为微生物制药领域的高质量可持续性发展奠定坚实基础。

【参考文献】

[1] 王丽琴 . 微生物制药中菌种准备方法及改进 [J]. 生物化工 ，2018， 4 （03）： 113- 115.

[2] 刘晓辉 ， 郭萍 ， 韩佳迪 ， 等 . 微生物制药实验中菌种准备方法改进 [J]. 实验室科学 ， 2017， 20 （05）： 36- 38+41 .