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关于药用真菌培养中发酵工程技术的分析论文
1药用真菌繁殖方式的分类简介
药用真菌的主要来源方式有三种,分别是野生采集、人工栽培和发酵培养。
1.1古老的采集方式的简介
在药用真菌的培养中,最古老的方式就是野生采集。在中国,由于气候、地质等自然条件的影响,药用真菌的野生资源稀少,采集起来费时费力,单靠采集野生的药用真菌远远无法满足人类社会的使用量。而且过量采集会危害生态平衡,引发环境危机。
1.2进步的栽培方式的简介
目前,我国大多采用的栽培方式是段木栽培或锯木屑瓶栽。人工栽培与野生采集相比更具进步性。它不依赖于天然的自然环境,相较于野生采集也具可控性。在某些种类的医用真菌培养中,它能够基本满足社会的需求。
1.3发展的发酵工程的简介
为进一步满足人类需求,供应富足且高质量的医用真菌。科研人员对培养真菌类药物的方法进行了大量研究,确立了新的培养方法——发酵培养。与传统的野生采集和人工栽培相比,发酵培养的优势主要体现在以下几个方面:1、发酵培养以可再生资源为原料,能够保持药用真菌的可持续发展。2、发酵培育的反应条件较为温和3、发酵培养不会对生态平衡以及人类生存环境产生有害影响。
2发酵工程的具体分析
发酵工程主要由三部分组成——上游工程、中游工程和下游工程。上游工程的'主要内容是选育优良菌种,确定PH值、温度、营养成分等发酵条件,预备营养物质等。中游工程的主要内容是培养大量繁殖细胞和生产代谢产物等。在这一工程中,需要对加料速度进行严格的计算机控制,需要采用高温高压进行杀菌,保证严格的无菌生长环境等。在进行正式进行真菌繁殖前,研究人员必须在实验室里进行大量的实验,以确保工业化生产的成功。但是在从小规模实验到大规模的工业化生产的转换过程中,仍然会出现许多意想不到的问题。这是由于生物反应的不可控性以及复杂性所决定的。下游工程的主要内容是指将真菌从发酵液中分离出来,进行纯化的技术。这其中包括过滤分离、沉淀分离、离心分离等固液分离技术,高压剪切、超声、溶壁酶等细胞破壁技术,蛋白质纯化技术和产品的处理和包装技术等。
3药用真菌培养中发酵工程技术的具体运用
3.1固体发酵的运用
固体发酵方法是指在适宜的固体培养基表面,接种一种或多种药用真菌,并在特定的培养条件下,促进真菌生长繁殖的方法。固体发酵方法实际上来源于一种古老的中药炮制的方法。通过对中药进行发酵处理能够起到转变药性、提升药效等作用。但是,由于当时科学技术的发展水平不高,人们还不能够准确的控制温度、湿度等培养条件,因此造成中药的质量并不统一,有高低之分。从本世纪60年代起,固体发酵方式得到了新的发展,人们应用现代科技手段,能够更好的筛选出真正适合的发酵菌种,发酵培养基也开始使用甘蔗渣、玉米芯、麦麸等农副产品(富含碳、氮以及各类矿物质等营养成分)作为发酵基质。并且能够在无菌的环境中,对培养条件进行准确严密的控制。但是,以现在的发展眼光来看,固体发酵方式仍然存在着不可避免的问题。例如,产品质量的控制、发酵时间长短的判断、以及后期处理等许多环节是没有严格科学的指标规范的,也因此造成了产品质量的不稳定。因此,到80年代中期,这种发酵培养方式已经退出了主流舞台,成为边缘化的发酵方式。
3.2液体发酵的运用
所谓液体发酵培养是指利用菌球或发酵液对药用真菌进行批量生产。药用真菌的液体发酵培养过程简便,自动化程度高,便于进行大规模、产业化的生产,同时具有产量高、繁殖周期短的优点。但是,在这种培养方式上,我们仍然有很大的努力空间。例如:(1)我们应该致力于技术研究,争取用更加先进的化学分析方法,加强对药用真菌的质量鉴定。(2)我们应该加强菌种的选育技术,争取选育出适应能力最强,遗传稳定,产出率最高的菌种。(3)我们应该加强发酵液成份的研究和药用真菌有效成份的研究,以保证临床应用的准确性和安全性。(4)目前我国还存在大量的延用生产抗生素的技术和设备,因此要加强技术和设备的创新研究。
3.3混合液体发酵的运用
混合液体发酵在真菌培养中的运用是我国的最新研发项目。这个项目的研发有利于提高营养物质的有效利用率。也有利于降低代谢产物对于繁殖的拦阻力度。另外,多菌种发酵液体中含有丰富的酶,还能够产生新的活性物。因此,药用真菌的混合液体发酵与单菌种的液体发酵相比更有优势,也是药用真菌培养产业的未来趋势。在药用真菌培养中,存在着这样的情况。野生真菌的总量少,过量地采集野生药用真菌,会造成资源的枯竭和生态环境的破坏。人工种植虽然在某种程度上缓解了供应和需求的不平衡,可是并非所有的真菌都适合人工栽培。发酵工程技术是在二者的基础上发展起来的。现在,发酵工程技术在药用真菌的繁殖中已经十分广泛。在我国的工程技术不断发展的趋势下,发酵工程也必将更好地推动药用真菌在医药、食品等领域内的发展。