生物制剂论文相关参考文献

作者 | 田瑞颖 廖洋

为减少不可降解塑料的增量，越来越多的国家开始采取“禁塑令”等措施。但全球每年仍有约亿吨塑料垃圾进入陆地和海洋环境。如何帮助地球“消化”海量的不可降解塑料？寻找能“吃”塑料的微生物，成为近年来科学家关注的焦点。

近日，中国科学院海洋研究所研究员孙超岷团队经过多年攻关，首次发现能有效降解聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚乙烯(PE)两种塑料的海洋微生物菌群和酶——仅需两周，它们就能将最难降解的PE塑料“吃”成碎片。相关研究成果发表于《危险材料》。

小菌群大作用

塑料是一类高分子聚合物的统称，包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯和聚氯乙烯等。

2016年，日本京都工艺纤维大学科学家发现了能有效降解PET塑料的微生物，这一消息让众多科学家为之振奋。

虽然目前许多科学家正在寻找能有效降解塑料的微生物及酶，但对最难降解、体量最大的PE塑料，却一直没有办法。

“PE塑料具有优异的化学稳定性，比PET等其他类型的塑料更难降解，而生活中常见的一次性塑料袋、农用地膜等几乎都是PE塑料。研制出有效降解PE塑料的生物制品，对于消除白色污染至关重要。”孙超岷在接受《中国科学报》采访时说。

微生物无处不在，是否有能“吃”掉PE塑料的微生物？如果有，又该去哪儿找呢？

“全世界的塑料垃圾只有约9%得到回收再利用，其余大部分被焚烧、填埋或直接遗弃在自然环境中，而海洋正是塑料垃圾最终流向之一。”孙超岷告诉记者。

“百川归海”，他决定向海洋要答案。“海洋是塑料的主要承载地，相应地，很多海洋微生物在与塑料的长期共存中也进化出一系列塑料降解系统，其产生的塑料降解酶也成为发展塑料降解酶制剂的绝佳候选材料。”

孙超岷进一步解释道，“塑料聚合物主要被生物胞外酶解聚成短链或小分子物质，随后转运到细胞内彻底氧化。细菌可产生多种胞外酶降解塑料大分子，如脂酶、解聚酶、酯酶、蛋白酶、角质酶、脲酶和脱水酶等。”

“塑料可以转化成微生物自身生长所需的能源物质，微生物最终可以将塑料分解成对环境完全无害的二氧化碳、水等产物。”中国科学院海洋研究所博士高蓉蓉说。

中国科学院理化技术研究所研究员、工程塑料国家工程研究中心主任季君晖认为，“对于解决塑料增量问题，推行可降解塑料是主要途径，但对于解决不可降解塑料的存量问题，运用微生物进行降解是非常好的研究方向。”

大海捞“菌”

寻找能“吃”掉PE塑料的微生物，可谓大海捞针。

“适者生存，海洋中的微生物适应了高盐、高压、黑暗等极端环境，产生了一些陆地环境无法形成的天然产物，例如具有特殊功能的抗生素和酶等，这些是生物制品非常好的资源库。”孙超岷告诉记者。

2016年，在与海洋微生物打了多年交道后，孙超岷带领团队开始了这场也许没有结果的寻“菌”征程。

起初，他们在青岛近海受塑料污染较严重的海水浴场采集了上千份塑料垃圾，并对其中的菌群进行培育筛选，然而两年多的工作几乎没有进展。就在大家一筹莫展之时，偶然发现有一个菌群能有效定殖在矿泉水瓶壁，这让整个团队兴奋起来。

但菌群中含有很多微生物，并非所有微生物都能分解塑料，在进一步剔除“打酱油”的微生物、精准锁定能“吃”掉PE塑料的微生物后，孙超岷团队又耗时近3年获得了相应的微生物纯培养，并人工复配了能有效降解PE塑料的菌群，最终结合不同手段找到了降解PE塑料的相应酶。

“在筛选能降解PE塑料的微生物的过程中，我们常常几个月都在重复失败的结果，最难时也曾想过放弃，但庆幸的是，我们坚持下来了，也正是大量失败的经验促使我们最终得到能‘吃’塑料的菌群，这是一种量变引起质变的过程。”高蓉蓉感慨道。

在孙超岷看来，很多研究团队没有持续下去的原因，一方面是塑料作为近百年才出现的新型污染物，自然界的微生物还没有进化出高效降解塑料的成熟系统，筛选起来犹如大海捞针。另一方面，微生物降解塑料的效果短时间内肉眼难以观察，需要借助特殊的仪器检测。

“科学研究需要持续坐‘冷板凳’，项目没有拿到结果，是很难得到资助的，而对于有潜力但又有冒险性的课题，尤其是从‘0’到‘1’的课题，国家应该给予更多资助。”孙超岷表示。

“我们的研究为PE塑料的降解打开了一扇门，但‘登堂入室’后还需开展更多工作。”孙超岷告诉记者，“目前，团队还在精细研究酶的结构及作用机制，试图通过突变的方式找到更高效降解PE塑料的酶，并把不同的酶合在一起形成酶系，最终发展为塑料降解酶制剂。”

此外，孙超岷团队还在尝试用不同比例复配微生物菌群，希望通过调整不同微生物个体的比例，提高PE塑料降解效率。

加强学科交叉

“目前，团队发现的微生物菌群和酶还只能在实验室小规模条件下实现对塑料垃圾的部分降解，距离产业化应用还有一段较长的路要走。”孙超岷坦言。

他希望能研制出塑料降解生物制剂，并在密闭的反应器中处理塑料垃圾，对相应的降解产物进行回收再利用。“目前所使用的菌群都是常见的微生物，不会造成生物安全及二次污染问题。”

在孙超岷看来，可降解塑料全面取代传统塑料之前，后者仍具有一定的生存空间，研制塑料降解生物制品对解决已经形成和未来新增的塑料污染问题具有重要意义。

“消除地球上的白色污染，不能单靠几个团队或几个专业，必须全 社会 通力合作，才能突破传统塑料的降解技术瓶颈。未来，我们希望能与其他不同学科的研究团队共同努力，研制出高效降解塑料垃圾的生物制品。”孙超岷说。

在季君晖看来，利用微生物降解塑料和研制可降解塑料，虽然是两个相差较大的领域，但存在互补性。“两个学科需要更多地交叉，未来也一定会有更多的相互补充。”

“禁塑令”应循序渐进

目前，全国绝大多数省份已经发布塑料污染治理相关实施方案或行动计划。2020年12月1日，《海南经济特区禁止一次性不可降解塑料制品规定》正式实施，意味着海南正式全面禁止一次性不可降解塑料袋、塑料餐饮具等塑料制品。

但季君晖指出，真正可靠的塑料制品是全生物降解塑料，由于目前各地出台的政策缺乏统一标准，致使“部分可降解”塑料混迹市场，更尴尬的是，“全生物降解塑料目前的产量仍无法满足实际市场需求”。

他还发现，“禁塑令”存在一些执法“盲点”，对于在市场“明面”上流通的塑料，监管相对容易，而对于通过物流手段交易的塑料产品，监管起来却非常困难。

“国家应该尽快统一标准，这样一方面减少重复标准制定，另一方面便于统一管理。此外，政策制定还应循序渐进，不应‘一刀切’。对于超市等渠道销售的塑料袋等产品价格，应该进行一定的干预，以防过高价格和利润引起民众对禁塑令的抵触，并滋生廉价违规塑料产品的地下交易。”季君晖表示。

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药剂学的毕业论文

一段充实而忙碌的大学生活即将结束，我们都知道毕业前要通过毕业论文，毕业论文是一种有准备、有计划的检验大学学习成果的形式，写毕业论文需要注意哪些格式呢？下面是我收集整理的药剂学的毕业论文，仅供参考，大家一起来看看吧。

[摘要]

近年来，微生物在药学研究中被广泛应用，展现出良好的发展前景。通过查阅相关的医学文献资料，了解到微生物与药学之间有密切的关系，通过对微生物进行转化和发酵，将其应用到药学研究及生产工作中，展现出微生物在药学中的应用价值及广阔的发展前景。

[关键词]

微生物；药学；发酵

一、微生物与药学的关系

（1）微生物与药学存在着密切的关系，许多抗生素是微生物的代谢产物或合成的类似物，在小剂量情况下，能够有效抑制微生物的存活及生长，不会对宿主产生严重的毒性。在临床应用过程中，抗生素起到了抑制病原菌生长的目的，被广泛应用于细菌感染性疾病的治疗中。除了具备抗感染作用外，一些抗生素自身还具备较强的抗肿瘤活性，被应用于肿瘤化学治疗中。

（2）微生物在医药卫生方面被广泛应用，维生素及辅酶被大量应用。

（3）近年来，人们在微生物学检验的.基础上加大了对药品卫生行业的

关注力量，加大对药品卫生质量进行控制。

（4）药品及生物制剂被广泛应用于生物工程技术生产中，采用工程菌生产胰岛素、生长因子及干扰素等[1]。

二、微生物在药学中的应用

（一）微生物转化在药学中的应用

1、在手性药物合成中的应用

不同的化合物光学活性不同，自身展现出了不同的生物学活性。现阶段，手性药物拥有广阔的发展前景，拆分及不对称合成手性药物成为热点研究问题。在生物体系中，酶展现出了高度的立体选择性，通过利用及筛选微生物或酶的过程，能够产生活性较高及立体结构专一的化合物，是一种可行性和有效性较高的方法。例如，将氯—酮丁酸甲酯及乙酯作为底物，将酮基还原为羟基时，展现出较高的立体选择性。通过生物转化的过程，不仅能够得到立体结构专一的手性化合物，同时也完成了对手性化合物的拆分。微生物转化中的合成手性化合物被广泛应用于制药工业中。

2、在药物代谢中的应用

药物在动物体内代谢是较为复杂的过程，展现出生物学活性功能，会生成有毒性的气体和不良反应的产物，在药学中占有重要位置。现阶段，微生物转化主要是利用产生的代谢产物，将其作为制备代谢产物的标准样品，应用在鉴别哺乳动物代谢产物中，完成对毒理学及药理学的研究。甾体羟基化在哺乳动物体内展现出了较强的生理学特性，是引发外源性甾体药物中毒的主要原因，转化成的相关模型是哺乳动物代谢有用信息的来源，产生的代谢产物对人类的孕激素受体具有较强的亲和能力，对人的糖皮质激素及盐皮质激素受体产生了一定的亲和性，对雄性激素产生了较弱的亲和性。黄腐酚作为一种化合物，被广泛应用于骨质疏松治疗中，通过利用真菌模型来寻找哺乳动物产生的代谢产物，为代谢产物及黄腐酚在哺乳动物体内的生物学活性研究提供了方向。

3、在天然药物中的应用

天然活性药物自身具有资源有限、含量低、结构复杂等特点，增加了药物的开发难度，利用生物转化方法合成有活性的天然产物，为开发新药提供了有效途径。羟基喜树碱是从自然植物中分离和提取出来的，毒性较低，拥有良好的治疗效果，被广泛应用于抗癌治疗中。主要是利用微生物对喜树碱来完成转化。青蒿素具有溶解度低、复燃性高等特点，是一种有效的抗疟药物。加大对其结构的改造，寻找合适的青蒿素衍生物，成为现阶段的重点研究课题。通过微生物转化方法，能够快速寻找到新的青蒿素衍生物[2]。

（二）微生物发酵在药学中的应用

近年来，微生物学基础理论及实验技术发现迅速，微生物学的应用范围越来越广阔。主要是利用微生物发酵来制备各种药物，在医药领域形成了一门独立的微生物药物学科。目前，医学上常见的微生物发酵制品有维生素、抗生素、氨基酸及酶抑制剂等。

生物发酵工艺多种多样，包括菌种的选育、培养及培植。培植出合适的菌种，是发酵工程的前提，菌种需要从自然界中找，但是该种方法寻找到的菌种产量相对较低。到了20世纪40年代，微生物学家开始使用激光、紫外线及化学诱变剂等处理方法来寻找菌种，使筛选出来的菌种更加优良，科学家通过构建工程菌，对其进行发酵，生产出一般微生物不能生产出来的产品。医用抗生素自身的特点包括：

（1）差异独立较大。差异毒力由抗生素的作用机制所决定，被广泛应用于临床抗感染中，抗生素的差异毒力越大，临床应用效果越好。

（2）抗菌活性强。抗生素自身展现出了杀灭微生物及药物抑制等能力，极微量的抗生素就能够展现出抗菌活性作用，抗生素的抗菌活性强弱主要是运用最低抑菌浓度来衡量，最低抑菌浓度是指抗生素能抑制微生物生长的最低浓度，值越小，说明抗生素作用越强。

（3）不良反应及副作用小。抗生素在使用过程中，对人体的毒性较小，对病原菌具有较强的杀伤力，这主要是针对理想的抗生素，一般的抗生素都或多或少会对人体产生一些不良反应及副作用。

综上所述，本文通过对微生物与药学的关系，微生物转化及发酵在药学中的应用进行分析，印证了微生物在药学中的应用可行性及应用价值。因此，制药行业在未来的发展中，需要进一步对微生物进行研究和分析，了解微生物内存在的药学价值，促使其在药学中的价值最大化，提升药物工业生产效果。

参考文献：

[1]张孝林，马世堂，俞浩.浅谈药学专业《微生物学》教学中创新型应用人才培养[J].中国科技信息，2012（7）：229.

[2]任春萍.抗微生物药物的临床应用调查结果分析与药学研究[J].中国医药指南，2015，13（18）：143-145.