1. 海洋微生物制藥

海洋中的微生物多數(shù)是分解者,，但有一部分是生產(chǎn)者,，因而具有雙重的重要性,。實際上,，微生物參與海洋物質分解和轉化的全過程。

海洋微生物分解有機物質的終極產(chǎn)物如氨,、硝酸鹽,、磷酸鹽以及二氧化碳等都直接或間接地為海洋植物提供主要營養(yǎng)。微生物在海洋無機營養(yǎng)再生過程中起著決定性的作用,。

由于海洋微生物富變異性,，故能參與降解各種海洋污染物或毒物，這有助于海水的自凈化和保持海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,。

2. 海洋微生物制藥有哪些

目前,，海洋微生物天然活性物質的開發(fā)應用已取得了很多成果。且主要體現(xiàn)在海洋藥物的開發(fā)應用,，例如已經(jīng)從海洋細菌,、放線菌、真菌等微生物體內分離到多種具有較強生物活性的物質,，包括毒素,、抗生素、不飽和脂肪酸,、類胡蘿卜素等,，并著手于這些物質的工業(yè)化生產(chǎn)。

但是,，海洋微生物天然活性物質結構復雜多樣,，有效成分含量低和生產(chǎn)提取成本高等問題在一定程度上制約了海洋微 生物天然活性物質生產(chǎn)的工業(yè)化進程和臨床應用,。

3. 海洋微生物藥物資源有哪些

1．海洋微生物資源

我們知道，海洋微生物種類繁多,，其生代謝產(chǎn)物的多樣性也是陸生微生物無法與其項背的,。但能進行人工培養(yǎng)的海洋微生物只有幾千種，還未超過總數(shù)的1%,。目前為止,，以分離代謝產(chǎn)物為目的而被分離培養(yǎng)的海洋微生物就少之又少,。由于微生物可以經(jīng)發(fā)酵工程大量獲得發(fā)酵產(chǎn)物,，使藥源獲得了良好的保障。此外,，海洋共生微生物有可能是其宿主中天然活性物質的真正產(chǎn)生者,，具有較大的研究意義。

2．海洋罕見的生物資源

分布在深海,、極地以及人煙稀少的海島上的海洋動植物,，含有某些特殊的化學成分和功能基因。在6000米以下海洋深處,，曾發(fā)現(xiàn)具有特殊的生理功能的大型海洋蠕蟲,，在水溫高達90℃的海水中仍有細菌存活，這給生物的研究提供了一個新的參考,。

3．海洋生物基因資源

在自然界,，海洋生物活性代謝產(chǎn)物是由單個基因或基因組編碼、調控和表達獲取的,。獲得了這些基因就代表著可以獲得這些化合物,。海洋藥用基因資源的研究將大大有利于新的海洋藥物的研究和開發(fā)。

海洋生物基因資源細分為以下兩種：

（1）海洋動植物基因資源：包括活性物質的功能基因,，如活性肽,、活性蛋白就屬此類。

（2）海洋微生物基因資源：包括海洋環(huán)境微生物基因及海洋共生微生物基因,。

4．海洋天然產(chǎn)物資源

人類對海洋天然產(chǎn)物的研究已有數(shù)十年的歷史,，并從中積累了相當豐富的研究資料，為海洋藥物的開發(fā)提供了充足的科學依據(jù),，它的意義十分重大,。

（1）對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的上萬種海洋天然產(chǎn)物，采用多靶點的方式進行篩選,，發(fā)現(xiàn)新的活性,。

（2）對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的海洋天然產(chǎn)物進行一些，如結構修飾或結構改造,。

（3）使用組合化學或生物合成技術,，衍生更多的新型化合物,，從中篩選出新的活性成分。

5．海洋中藥資源

中藥是我國傳統(tǒng)醫(yī)藥的主要代表之一,，海洋中藥則是我國中藥寶庫的不可或缺的組成部分,，是一種民間長期用藥經(jīng)驗的總結。歷代本草中經(jīng)現(xiàn)代臨床實踐證明療效確切的海洋藥物有110多種,，是尋找先導化合物和開發(fā)海洋藥物的重要資源,。從海洋中藥開發(fā)新藥具有針對性強、見效快,、周期短等優(yōu)點,，發(fā)展前景樂觀。

4. 海洋微生物生態(tài)

海洋微生物資源豐富,，在正常海水中的密度一般少于106 cells/mL,。在1L海水里會有超過2萬種海洋微生物，也就是說,，在大海里游泳時,，如果不小心咽下了一口海水，那么就等于咽下了1000種細菌,。

這些微生物絕大多數(shù)為海水中的正常菌群成員,，在海水、海洋動植物體表,、體內廣泛存在,。

海洋微生物中有些為條件病原菌，在正常海洋環(huán)境中大量存在,，在海洋動物機體體質下降,、環(huán)境條件惡化或該種微生物大量繁殖等情況下，有可能引起海洋動物發(fā)病,。

5. 海洋微生物制藥的流程

個體難以用肉眼觀察的一切微小生物之統(tǒng)稱,。[3] 微生物包括細菌、病毒,、真菌和少數(shù)藻類等,。（但有些微生物是肉眼可以看見的，像屬于真菌的蘑菇,、靈芝等,。）病毒是一類由核酸和蛋白質等少數(shù)幾種成分組成的“非細胞生物”，但是它的生存必須依賴于活細胞,。根據(jù)存在的不同環(huán)境分為空間微生物,、海洋微生物等，按照細胞結構分類分為原核微生物和真核微生物。

培養(yǎng)微生物都有對應的培養(yǎng)基,，按培養(yǎng)基組成物質的化學成分區(qū)分根據(jù)對培養(yǎng)組成物質的化學成分是否完全了解來區(qū)分,，可以將培養(yǎng)基分為天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基和半合成培養(yǎng)基,。

（1）天然培養(yǎng)基,。天然培養(yǎng)基是指利用各種動、植物或微生物的原料,，其成分難以確切知道,。例如培養(yǎng)細菌常用的肉湯蛋白胨培養(yǎng)基：牛肉膏3g，蛋白胨5g,，水1000mL,。

用做這種培養(yǎng)基的主要原料有：牛肉膏、麥芽汁,、蛋白胨,、酵母膏、玉米粉,、麩皮、各種餅粉,、馬鈴薯,、牛奶、血清等,。用這些物質配成的培養(yǎng)基雖然不能確切知道它的化學成分,，但一般來講，營養(yǎng)是比較豐富的,，微生物生長旺盛,，而且來源廣泛，配制方便,，所以較為常用,，尤其適合于配制實驗室常用的培養(yǎng)基和大生產(chǎn)上的培養(yǎng)基。

這種培養(yǎng)基的穩(wěn)定性常受生產(chǎn)廠或批號等因素的影響,，另外自養(yǎng)微生物一般不能在其上面生長,。

（2）合成培養(yǎng)基。合成培養(yǎng)基是一類化學成分和數(shù)量完全知道的培養(yǎng)基,，它是用已知化學成分的化學藥品配制而成,。例如培養(yǎng)細菌的葡萄糖銨鹽培養(yǎng)基：C6H12O60.2%，K2HPO40.7%,，KH2PO4 0.3%,，Na3C6H5O70.05%，MgSO4·7H2O0.01%，（NH4）2SO40.1%,，H2O 100mL,。

這類培養(yǎng)基化學成分精確、重復性強,，但價格昂貴,，而微生物又生長緩慢，所以它只適用于做一些科學研究,，例如營養(yǎng),、代謝的研究。

（3）半合成培養(yǎng)基,。在合成培養(yǎng)基中,，加入某種或幾種天然成分；或者在天然培養(yǎng)基中,，加入一種或幾種已知成分的化學藥品即成半合成培養(yǎng)基,。例如馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基等。如果在合成培養(yǎng)基中加入瓊脂,，由于瓊脂中含有較多的化學成分不太清楚的雜質,，故也只能算是半合成培養(yǎng)基。這種培養(yǎng)基在生產(chǎn)實踐和實驗室中使用最多,。

按培養(yǎng)基的物理狀態(tài)區(qū)分

培養(yǎng)基按其物理狀態(tài)可分為固體培養(yǎng)基,、液體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基三類。

（1）固體培養(yǎng)基,。是在培養(yǎng)基中加入凝固劑,，有瓊脂、明膠,、硅膠等,。固體培養(yǎng)基常用于微生物分離、鑒定,、計數(shù)和菌種保存等方面,。

用于微生物分離，鑒定,，計數(shù),。如圖，微生物分離成菌落,、菌苔,。圖中為大腸桿菌菌落，是用涂布平板法得到,。

用于分離微生物的固體培養(yǎng)基

（2）半固體培養(yǎng)基,。是在液體培養(yǎng)基中加入少量凝固劑而呈半固體狀態(tài)。可用于觀察細菌的運動,、鑒定菌種和測定噬菌體的效價等方面,。

用于觀察微生物運動特征。如圖,，左側試管中微生物不運動,，而右側試管中微生物運動，因而兩試管中現(xiàn)象不同,。

用于觀察微生物運動特征的半固體培養(yǎng)基

（3）液體培養(yǎng)基,。液體培養(yǎng)基中不加任何凝固劑。這種培養(yǎng)基的成分均勻,，微生物能充分接觸和利用培養(yǎng)基中的養(yǎng)料,，適于作生理等研究，由于發(fā)酵率高,，操作方便,，也常用于發(fā)酵工業(yè)。

用于觀察微生物生長狀態(tài),。如圖,，此例中左側為表面生長，右側為沉淀生長,，中間兩個為均勻混濁生長,。

用于觀察微生物生長狀態(tài)的液體培養(yǎng)基

凝固劑含量（以瓊脂計）

主要用途

固體培養(yǎng)基

1.5%-2.0%

微生物分離，鑒定,，計數(shù)等

半固體培養(yǎng)基

0.5%-0.8%

觀察微生物運動特征、鑒定菌種等

液體培養(yǎng)基

無

大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)及在實驗室進行微生物的基礎理論和應用方面的研究

按培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分是否完全區(qū)分

根據(jù)培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分是否完全來區(qū)分,，可以分為基本培養(yǎng)基,、完全培養(yǎng)基和補充培養(yǎng)基。這類術語主要是用在微生物遺傳學中,。

（1）基本培養(yǎng)基,。亦稱“最低限度培養(yǎng)基”。它只能保證某些微生物的野生型菌株正常生長,，是含有營養(yǎng)要求最低成分的合成培養(yǎng)基,，常用“[-]”表示。這種培養(yǎng)基往往缺少某些生長因子,，所以經(jīng)過誘變過的營養(yǎng)缺陷型菌株不能生長,。

（2）完全培養(yǎng)基。如果基本培養(yǎng)基中加入一些富含氯基酸,、維生素和堿基之類的天然物質（如酵母浸出物,、蛋白胨等），即加入生長因子而成完全培養(yǎng)基。完全培養(yǎng)基可用來滿足微生物的各種營養(yǎng)缺陷型菌株的生長需要,，常以“[+]”表示,。

（3）補充培養(yǎng)基。如果往基本培養(yǎng)基中有針對性加進某一種或某幾種營養(yǎng)成分,，以滿足相應的營養(yǎng)缺陷型菌株生長的需要,，這種培養(yǎng)基稱為補充培養(yǎng)基，常用某種成分如“[A]”,、“[B]”表示,。[1]

按微生物的種類區(qū)分

培養(yǎng)基按微生物的種類可分為細菌培養(yǎng)基、放線菌培養(yǎng)基,、酵母菌培養(yǎng)基和霉菌培養(yǎng)基等四類,。

（1）常用的細菌培養(yǎng)基有營養(yǎng)肉湯和營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基。

（2）常用的放線菌培養(yǎng)基為高氏1號培養(yǎng)基,。

（3）常用的酵母菌培養(yǎng)基有馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基和麥芽汁培養(yǎng)基,。

（4）常用的霉菌培養(yǎng)基有馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基、豆芽汁蔗糖（或葡萄糖,，葡萄糖比較昂貴）瓊脂培養(yǎng)基和察氏培養(yǎng)基等,。

按照培養(yǎng)基用途區(qū)分

培養(yǎng)基按其特殊用途可分為基礎培養(yǎng)基、加富培養(yǎng)基,、選擇性培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基,。

（1）基礎培養(yǎng)基。是含有一般微生物生長繁殖所需基本營養(yǎng)物質的培養(yǎng)基,。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基是最常用的 基礎培養(yǎng)基,。

（2）加富培養(yǎng)基。是在基礎培養(yǎng)基中加入血,、血清,、動植物組織提取液制成的培養(yǎng)基。用于培養(yǎng)要求比較苛刻的某些微生物,。

（3）選擇培養(yǎng)基,。是在普通培養(yǎng)基中加入特殊營養(yǎng)物質或化學物質，以抑制不需要的微生物的生長,，有利于所需微生物的生長,。用于將某種或某類微生物從混雜的微生物群體中分離出來。

培養(yǎng)基

用途

原因

加入青霉素

分離酵母菌,，霉菌等真菌

青霉素僅作用于細菌,，對真菌無作用

加入高濃度食鹽

分離金黃色葡萄球菌

金黃色葡萄球菌細胞壁結構致密，且能分泌血漿凝固酶,，分解纖維蛋白原為纖維蛋白,，沉積在細胞壁表面形成很厚的一層不透水的膜,，不易失水

不加氮源

分離固氮菌

固氮菌能利用空氣中的氮氣，其他菌類不行

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（4）鑒別培養(yǎng)基,。是在培養(yǎng)基中加入某種試劑或化學藥品,，使培養(yǎng)后會發(fā)生某種變化，從而區(qū)別不同類型的微生物,。如鑒別大腸桿菌的伊紅美藍培養(yǎng)基,，鑒別纖維素分解菌的剛果紅培養(yǎng)基。

伊紅美藍培養(yǎng)基：用于鑒別大腸桿菌,。右圖中是大腸桿菌菌落,，菌落表面反光，有金屬光澤,。

按培養(yǎng)基用于生產(chǎn)的目的區(qū)分

根據(jù)培養(yǎng)基用于生產(chǎn)的目的來區(qū)分,，可以分為種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基。

（1）種子培養(yǎng)基,。種子培養(yǎng)基是為保證發(fā)酵工業(yè)獲得大量優(yōu)質菌種而設計的培養(yǎng)基,。種子培養(yǎng)基的目的是提供大量優(yōu)質的菌種。所以這種培養(yǎng)基與發(fā)酵培養(yǎng)基相比,，營養(yǎng)總是較為豐富,，氮源比例較高。為了使菌種能夠較快適應發(fā)酵生產(chǎn),，有時在種子培養(yǎng)基中有意識地加入使菌種適應發(fā)酵條件的基質,。

（2）發(fā)酵培養(yǎng)基。發(fā)酵培養(yǎng)基的目的是使生產(chǎn)菌種能夠大量生長并能累積大量代謝產(chǎn)物而設計的培養(yǎng)基,。發(fā)酵培養(yǎng)基的用量大,，因此對發(fā)酵培養(yǎng)基的要求，除了要滿足菌種需要的營養(yǎng)和累積大量代謝產(chǎn)物外,，還要求原料來源廣泛,，成本比較低。所以,，這種培養(yǎng)基的成分一般都比較粗，碳源的比例較大,。

除上述幾類培養(yǎng)基外,，還有專門用于培養(yǎng)病毒等寄生微生物的活組織培養(yǎng)基，如雞胚等,；專門用于培養(yǎng)自養(yǎng)微生物的無機鹽培養(yǎng)基等,。

6. 海洋微生物資源

海洋具有鹽度高、溫度低,、有機物含量少,、深海靜水壓力大及多種極端生態(tài)環(huán)境等特點,，使得其包括了幾乎所有的微生物類型，其種類約是陸地微生物種類的20倍以上,。海洋微生物的分布非常廣泛,，無論是在高溫的海底火山口、熱泉口,，或是在低溫的極地,、深海，還是在營養(yǎng)豐富的河口,、近海海岸,、養(yǎng)殖水體以及營養(yǎng)貧瘠的遠洋區(qū)域，都有海洋微生物的蹤跡,。目前已經(jīng)描述過的海洋微生物種群大致分布在海水(2%),；沉積物(23%)；魚類(9%),；藻類(10%),；無脊椎動物，如海綿動物(33%),、軟體動物(5%),、腔腸動物(2%)、被囊動物(5%),、甲殼類動物(2%),、其他(如蠕蟲等)(9%)。

7. 海洋微生物技術

沸水能殺死大多數(shù)的微生物,，但是不能殺死海洋中所有的微生物,，有些海洋微生物能在沸水中繁

衍生息。比如嗜熱菌在130℃的環(huán)境中,，它也能維持生命,，只是不能繁衍。其中最不怕熱的要數(shù)超嗜熱菌了,，它們喜歡在80～120℃的環(huán)境中生活,。

高溫甚至是嗜熱微生物生長的必要條件，例如一種生長在大洋中脊熱液口壁上的古菌,，它的最佳

生長溫度是105℃,，當溫度低于90℃時，它就會停止生長,。