抗生素对微生物的作用机制(抗生素对微生物的作用机制研究)
抗生素对微生物的作用机制研究
微生物农药(microbial pesticide)包括农用抗生素和活体微生物农药。为利用微生物或其代谢产物来防治危害农作物的病、虫、草、鼠害及促进作物生长。它包括以菌治虫、以菌治菌、以菌除草等。这类农药具有选择性强,对人、畜、农作物和自然环境安全,不伤害天敌,不易产生抗性等特点。这些微生物农药包括细菌、真菌、病毒或其代谢物,例如苏云金杆菌、白僵菌、核多角体病毒、井冈霉素、C型肉毒梭菌外毒素等。随着人们对环境保护越来越高的要求,微生物农药无疑是今后农药的发展方向之一。 微生物农药是21世纪农药工业的新产业,代表着植物保护的方向,其最大的优势在于能克服化学农药对生态环境的污染和减少在农副产品中农药残留量,同时在示范推广微生物农药应用的过程中,农副产品的品质和价格将大幅度上升,有利地促进农村经济增长和农民增收,社会效益不可估量。 杀虫剂效果类似,以自然和生态角度考虑。
抗微生物药物的抗菌机制
一般是指具有杀菌或抑菌活性的药物,包括各种抗生素、磺胺类、咪唑类、硝基咪唑类、喹诺酮类等化学合成药物。
由细菌、放线菌、真菌等微生物经培养而得到的某些产物,或用化学半合成法制造的相同或类似的物质,也可化学全合成。
主要适用症
在一定浓度下对病原体有抑制和杀灭作用
抗生素对微生物的作用机制研究论文
抗生素命名的由来:某些微生物对另外一些微生物的生长繁殖有抑制作用,这种现象称为抗生。利用抗生现象,人们从某种微生物体内找到了具有抗生作用的物质,并把这种物质称为抗生素。
严格来说,抗生素是由某些微生物(包括细菌、真菌、放线菌属)在生产过程中产生的,对某些其他病原微生物具有抑制或杀灭作用的一类化学物质。
抗生素对微生物的作用机制有哪几种
微生物是地球上最早出现的生命形态,因世代时间短,容易变异,使其种类非常多。科学家估计,仅细菌可能就超过500万种。
许多微生物能让人患上各种疾病,因此许多人觉得微生物非常可怕。但微生物种类虽多,绝大多数对人体无害,能让人致病的微生物只占微生物非常少的比例。
而自然界如果没有了微生物,人类绝对无法存活。在地球生态系统的维持与稳定中,微生物起着无可比拟的作用,因为微生物是整个生态系统中的基础的基础。
一是参与自然界碳、氮、氧三大循环。微生物是最初级的生产者。光合微生物利用沟通,把自然界中的碳氮氧组合在一起,形成最初级的有机物,成为其他微生物的营养来源。同时,微生物又是最末级的分解者。微生物把大量的动植物尸体快速分解,让其中的碳氮氧重新进入自然界,进行循环利用。如果没有微生物,生态系统就会崩溃。这是微生物最大的生态功能。
二是微生物是对抗疾病的功臣。微生物能够致病,但微生物也同样能够治病。人类目前使用的抗菌素均是由各种微生物产生的。正是有了微生物,人我们才有了对抗微生物感染的有效手段和方法。目前生化药物和制剂的生产,也有许多是利用微生物进行的。
三是微生物可用于农业生产和食品生产。有的微生物能将空气中的氮,转化成植物可以吸收的含氮物质。可以减少对农作物的施肥量。如根瘤菌。有的微生物能杀死农林害虫。如:苏云金杆菌,可使菜青虫生病而死亡。有的病毒可以防治一些农林害虫。我们每天吃的馒头、面包、泡菜等食品。我们喝的营养丰富的酸奶;各种酒类-调味品中的醋、酱油它们都是经过微生物的发酵制作出来的。还有我们吃的营养丰富的菌类,如各种蘑菇、木耳,银耳。还有药用价值的灵芝,冬虫夏草也都是微生物。
四是微生物可用于保护环境。在众多的污水、废水处理方法中,生物学的处理方法具有经济方便,效果好的突出优点被广泛应用。有些微生物能将水中的含碳有机物分解成二氧化碳等气体。将含氮有机物分解成氨,硝酸等物质。将汞、砷等对人体有毒的重金属盐在水体中进行转化,以便回收或除去。在污水处理中,微生物起到不可替代的作用。
抗生素对微生物的抑制作用
抗生素类杀菌剂主要有链霉素、井冈霉素、嘧啶核苷类抗菌素(农抗120)、多抗霉素、春雷霉素、灭瘟素、公主岭霉素、四霉素(梧宁霉素)、中生霉素、武夷菌素、宁南霉素、申嗪霉素、长川霉素、嘧肽霉素等。
农用抗生素是微生物产生的代谢物质,能抑制许多植物病原菌的生长和繁殖,具有内吸作用和内渗作用,易被植物吸收,能起到治疗作用,并且容易被生物体分解,残毒问题小,不污染环境。适于蔬菜无公害生产的应用,具有效果好、起效快、持效期长、耐雨水冲刷、应用成本低、未发现抗药性等优点。另外,农用抗生素类农药还有一个突出的特点,即有效成分相对比较稳定,在生产、储存、使用等多个环节对温、湿度等环境条件要求不像其他活体生物农药那样严格。
农用抗生素杀菌剂都属于广谱性抗生素类杀菌剂,为低毒杀菌剂,虽然对人、畜、环境都是友好的,但多数品种在农产品中的残留都有严格限制。所以,在使用时仍应按安全规则操作,并且要注意不能与碱性或酸性农药混用。
抗生素抑制微生物生长的作用机制有哪些
一.抗生素的作用机制 现多以干扰细菌的生化代谢过程,诸如抗病菌的叶酸代谢、抑制细菌的细胞壁或体内蛋白质的合成、影响细菌胞浆膜的通透性等来解释。
二.在饲料中添加抗生素的好处有哪些方面 ⑴对某些疾病的预防和治疗作用,治疗是抗生素的正常药理作用,尤其是对某些传染病和常见病的预防作用效果更佳; ⑵促生长作用,使畜禽生长速度加快,提高日增重,缩短饲养周期; ⑶提高饲料转化率,在相同的饲料条件下,可得到更佳的饲喂效果,提高动物产品的数量,从而节省饲料提高效益; ⑷提高动物机体的抵抗力。三.抗生素饲料添加剂分为人畜共用抗生素类(如土霉素、金霉素、四环素等)与畜禽专用抗生素类(如黄霉素、杆菌肽锌、多粘菌素、莫能霉素、盐霉素、越霉素A、泰乐霉素、维吉尼亚霉素、潮霉素B、恩拉霉素、魁北霉素、硫肽霉素等)两大类。另外有合成抗菌药物饲料添加剂类如喹乙醇等。人畜共用抗生素因长期使用如产生耐药性,怕给人畜疾病防治工作带来不良后果,西欧已禁用。畜禽专用抗生素在使用中不仅具有使用量少,吸收量极少或几乎不吸收,排泄迅速,无残留或残留极少,几乎不产生抗药性,不会给人畜健康带来危害,具有持续的促长效果。是目前最为理想的抗生素饲料添加剂。而合成抗菌药物饲料添加剂也大都具有毒性较小、作用强、效果好等特点,也是目前使用效果较好的饲料添加剂。抗生素对微生物的作用机制研究报告
微生物在制药领域的应用
摘要:1.掌握抗生素的概念、制备、效价的微生物学测定法,了解抗生素产生菌的筛选方法及生产过程。
2.了解微生物在医药工业其他方面的重要应用。关键字:抗生素制备产品质量检测
微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知
的抗生素开始的,抗生素一般定义为:是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物
抗生素产生菌的分离和筛选
1.土壤微生物的分离2.筛选
3.早期鉴别
4.分离精制
5.药理试验和临床试用抗生素的制备:
菌种
成品包装
微生物发酵的一般工艺也就是利用深层培养,进行微生物发酵生产所需要产品的过程。微生物发酵一般分发酵与提取2个阶段。
发酵阶段:发酵阶段是指微生物菌种在适宜的培养液内,在一定的培养条件下,微生
物生长繁殖,生物合成所需产物的过程。
(1)菌种
发酵所用的菌种都是从自然界分离、纯化及选育后获得的。这些菌种通常采用砂土管或冷冻干燥管保存。要经常进行菌种选育工作,用人工方法加以纯化和育种,才能保持菌种的优良性状不变。菌种制备的整个过程要保持严格的无菌状态。
(2)孢子制备
胞子制备就是将保藏的菌种进行培养,制备大量孢子供下一步植被种子使用。需氧发酵制备孢子一般是在摇瓶内进行,通过振荡,外界空气与培养液进行自然交换获得氧气。所用的培养基要含有生长因子和微量元素,且碳源或氮源不宜过多,从而保证生产大量的
孢子。此外,还要严格控制培养基的 pH 、培养温度、培养时间等条件。
(3)种子制备
种子制备是使有限数量的孢子萌发、生长、繁殖产生足够量的菌丝体,供发酵培养所用。在种子罐内微生物菌丝大量生长、繁殖,因而缩短了下一步发酵罐内菌丝生长的时间。种子罐中的培养液要尽可能与发酵液一致。而且要有易吸收的碳源和氮源。
孢子制备 种子制备 发酵发酵液预处理 提取及精制成品检验
提取阶段
发酵结束后,只有对发酵液中的产物通过一系列物理、化学方法进行分离、提取
及精制,才能得到合乎规定的纯品,此为微生物发酵的提取阶段。
(1)发酵液预处理
多数发酵产品如抗生素存在于发酵液内,有些存在于菌丝内。发酵液预处理包括除去发酵液内的杂质离子(Ca2+、Mg2+、Fe3+等)以及蛋白质,并利用板框压滤机,使菌
丝与滤液分开,便于进一步提取。
(2)提取与精制提取方法是根据产品的理化性质决定的。目前常用的提取方法有吸附法、溶媒萃取
法、离子交换法和沉淀法。
(3)成品检验
经过发酵与提取得到的成品,应根据药典标准进行检测,检测的项目根据产品的性质而定。如抗生素一般要进行效价测定、毒性试验、无菌试验、热原质试验、水分测定等。
(4)成品分装
生产的成品一股是大包装的原料药,以供制剂厂进行小包装或制剂加工,也有一些
工厂在无菌条件下用自动分装机械进行小瓶分装。
影响微生物发酵的因素
影响发酵的因素有培养基成分、 pH 值、温度、含氧量、泡沫(空气通入后经搅拌形成大量泡沫,应及时用消沫剂消除)及杂菌和噬菌体的污染等。它们互相影响,相制约,对每一个环节都应严格要求。尤其要注意无菌操作,防止杂菌和噬菌体的污染。
发酵药物产品
1.抗生素根据抗生素的化学结构分类(1)6﹣内酰胺类抗生素如青霉素类、头孢霉素类及其衍生物。(2)氨基糖苷类抗生素如链霉素、卡那霉素。
(3)大环内酯类抗生素如红霉素、麦迪霉素等。
(4)四环素类抗生素如四环素、金霉素、土霉素等。
(5)多肽类抗生素多黏菌素、杆菌肽等。
2,维生素
(1)维生素 C (2)维生素B2
(3)维生素B123.氨基酸(1)谷氨酸(2)赖氨酸
4.薛制剂及酶抑制剂
(1)薛制剂①透明质酸蘭②天冬酰胲酵
③胶原酶
④消化酶
⑤青霉素酰化酶
⑥青霉素蘭
我们在医药方面常用的微生物酶制剂有
1.促消化酶类:我们利用微生物生产的种进消化的酶类有蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等,能够治疗消化不良、急慢性肠胃炎、食欲不振等疾病。2.消炎酶类:这类酶制剂中常用的比如溶菌酶,具有抗菌、抗病毒、抗炎症、促进组织修复等作用,临床上用于五官科各种粘膜炎症或者龋齿等。
3.抗肿瘤酵类:酶能治疗某些肿瘤,比如大肠杆菌产生的天冬酰胺酶就是一种抗白血病的药物。它的主要作用是水解天冬酰胺成为天冬胲酸和氮。
4.与血液有关的酶类:是由乙型溶血性链球菌产生的链激酶和链道酶,我们习惯上称为“双链薛”。链激酶能激活血浆中的溶纤维蛋白酶原转变成溶纤维蛋白酶,链道酶可以溶解纤维蛋白凝块,所以临床上“双链酶”用于治疗脑血栓及溶解其他部分的血凝块。
5.其他药用鹊类:我们临床上用的其他的药用酶类还有很多种,比如青霉素酶能分解青霉素,能治疗青霉素引起的过敏反应,也可以用于青霉素类药物的无菌检验。葡萄糖酶能防止龋齿。
(2)蘭抑制剂
酶抑制剂是一类主要由微生物产生的小分子生物活性物质,能抑制酵的活性,增强机体免疫力,调节代谢,以达到治疗某些疾病的目的,也可用于某些抗药性细菌感染的治疗。目前发现由微生物产生的抑制剂有几十种,抑肽素是一种由链霉菌产生的蛋白酶抑制剂,可以用来治疗胃溃疡,它能与胃蛋白酶形成复合物从而抑制胃蛋白酶的作用。泛涎菌素是淀粉酵的特异性抑制剂,可以用来防止肥胖症、糖尿病等。小奥德国磨酮具有降血压的作
用。
$.菌体制剂
(1)酵母片
(2)活菌制剂
抗生素的微生物学检测
1抗生素的效价和单位
效价是指抗生素有效成分的含量,也就是在同一条件下比较抗生素的被检品和标准品的抗菌活性,从而得出被检品的效价,我们用百分比来表示表示:
效价=被检品的抗菌活性/标准品的抗菌活性
抗生素的单位:我们一般采用重量单位,是指以抗生素的生物活性部分为重量作为单位
1ug=1U Img =1000U,抗生素的国际单位: IU (毎毫克含一定单位的标准品,这个单位就是国际单位)
1.抗生素的效价的徹生物学测定
抗生素的效价测定可以采用物理方法,也可以是化学方法,也可以是微生物学方法,因为微生物学方法反映该抗生素的抗菌活性,而且样品用量少,灵敏度高,我们现在大多采用微生物学方法来测定抗生素的效价。
微生物学方法测定有稀释法、比浊法和琼脂扩散法。其中以琼脂扩散法中的管碟法最常用。管碟法的原理是利用抗生素在培养基里扩散渗透作用比较标准品和待检品两者的对试验菌产生的抑菌圈的大小,最后来判定待检抗生素溶液的效价。计算的方法我们用二剂量法来
计算。
参考文献:《现代生物制药工艺技术、质量监控、新药开发与制药设备实务全书》