微生物资源的开发课件.pptVIP

第二章 微生物资源开发利用的战略与策略;第二章 微生物资源开发利用的战略与策略;第三节??各类微生物的分离 ? 1.放线菌 2.细菌 3.真菌 第四节??资源微生物的保存 ? 1.开发过程中的菌种及保存原则 2.资源微生物的长期保存方法;第一节 微生物资源开发的战略;2. 创新是灵魂 微生物资源开发的真正兴起不过50年，开发潜力还很大。 一方面社会的新需求日益增加，新领域不断出现，随着科学技术 的不断进步，开发资源的能力也在增加。另一方面，开发的难度 也大大增加，50年代从l000株菌就可找到一个新抗生素，现在 从一万株还未必能找到一个新抗生素。据国外的统计，现在要从 一万个新化合物才有可能开发成功一个有临床价值的药物。现在 已逐步形成一种新的看法：新地方，新方法，新菌种，新模型， 新产物。核心是不断革新，变换开发的策略。例如改变分离菌??? 的技术，可以从“老地方”分离到新菌种，开发成新的产品。 ;4. 对同类型的微生物药物 (生物活性物质) 的开发提出以下思路: (1) 假设要筛选的生物(植物、动物等)产生的天然药用成分(尤其 是抗生素)和部分人工合成的药物成分，在自然界的微生物中都有可能 找到(客观存在)。 (2) 假设产生某类天然或人工合成药用成分的微生物，对这类化合 物都有抗性(这已经有许多证据)。 (3) 采集产生某类药物的植物药用部位、或其根际土壤、或其他土 壤样品。 (4) 将有关的药用成分大剂量(植物含量的l0—l000倍)加于微生物 分离培养基，选择性地分离样品中能耐受该化合物的微生物。 (5) 对分离到的纯培养物或混合菌进行发酵，监测其药用成分。 (6) 用入选的微生物生产新药物。;微生物药物的筛选阶段 微生物的次级代谢产物表现出众多的生物活性,最早被开发利用的 是抗生素。到目前为止，抗生素的数量已有1万多个。 随着天然产物化学和病理学研究的深入，人们逐渐发现微生物产 生大量非抗生素类的生物活性物质，如下表所示: 筛选微生物药物(生物活性物质)关键在于如何建立一个高效、灵 敏的筛选系统，从有合成潜力的产生菌中发现有效的先导化合物，继 而开发为临床药物。 筛选流程可以如下图表示. ;微生物药物（生物活性物质）的开发阶段 通过初筛和复筛，发现具有生物活性的微生物次级代谢产物，即 先导化合物(lead compound),经结构的修饰和药理活性筛选，获得安 全有效的候选化合物(candidate)；再进人临床前试验，包括动物试 验、毒性试验、药动学、副作用和作用机制的研究等，需要花费二到 三年时间；最后进入临床试验阶段。与此同时，必须进行菌种的优 化，提高发酵效价，优化发酵和提取工艺，并放大到工业生产规模， 具体过程如下图所示。 ;微生物药物筛选模型的建立： 筛选模型是新药筛选中十分重要的因素之一，直接影响筛选的效 率和筛选的成果，世界各大制药公司的研究开发部均把筛选模型的研 究和开发作为新药研制的首要和关键任务，且相互必威体育官网网址。一个理想的 筛选模型应具有对检测活性的灵敏性、选择性和有效性等特点，另外 还应该与人类疾病相关性好。 传统的抗生素筛选方法主要为检测体外的抑菌活性(与疾病相关或 不相关的)。 随着生物学科各种技术的发展，出现了很多更有效，更灵敏的筛 选方法，如： 定靶筛选方法 基于作用机制的筛选模型 目前常用的抗细菌、抗真菌和抗病毒抗生素的新筛选模型如下图;5. 一菌多筛 尤其对于生物活性物质的开发，有时候，我们还不很清楚要找的 究竞是哪类微生物，而开发意图在分离菌种时无法贯彻，我们常常 要分离很多(甚至数以万)菌种。这时如果只用一个或少数模型过筛， 往往找不到目的菌，造成大量浪费。我们的经验是一菌多筛。这不但 增加菌种的利用率和入选率，更重要的是有可能找到非目的(比如具有 某种活性)菌种，但用途更大的菌种，即所谓歪打正着。这就需要开发 人员全局在胸，看得深远，通晓相关领域的动态。同时还需要制定几 套开发方案。 6. 关于混合菌 在微生物学发展的历程中，分离纯培养曾经是一个巨大的进步， 现代工业微生物发酵几乎都是纯种。但是在一些情况下，资源微生物 的应用不一定需要纯培养。如沼气发酵、矿石冶炼中的资源微生物。;7. 申请专利 申请专利的件数是一个国家科技发展水平的重要标志之一。资 源开发包含重大的经济利益，同时也包含重大的投入和风险。资 源开发又是竞争很激烈的领域，开发者的意图、思路、策略和工 作进展都是严格必威体育官网网址的东西。为了保护你的劳动成果，保护知识 产权，及时申请专利是绝对必要的。专利是国家保