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基因工程制藥綜述范文1
關鍵詞:4-氯-3-羥基丁酸乙酯;（R）-4-氯-3-羥基丁酸乙酯；（S）-4-氯-3-羥基丁酸乙酯；不對稱還原;手性合成
L-肉堿（L-carnitine）也稱左旋肉堿，作為脂肪酸運輸的載體，以乙?；鵏-肉堿的形式將中長鏈脂肪酸，從細胞線粒體膜外轉移到膜內，在線粒體基質中氧化產生能量。當人體運動或體力消耗促使能量需求增加時，L-肉堿加速了把人體積累脂肪往細胞線粒體膜內的“搬運”，促進了脂肪的代謝，而達到減肥效果。由于L-肉堿對人體的安全性，良好的降脂減肥效果，以及對心臟良好的保健作用，治療老年性癡呆癥和男性不育癥都有良好效果，L-肉堿成為風靡全世界的減肥藥和功能保健品，在2010年我國的消費量出現爆發性的增長。
以(R)-4-氯-3-羥基丁酸乙酯[(R)-CHBE]作為起始原料，是合成L-肉堿最簡便的工藝路線[1]，因此L-肉堿的合成，最核心的技術問題是如何獲取高ee值的(R)-CHBE。
阿伐他汀是羥甲戊二酰輔酶A (HMG．CoA)還原酶抑制劑，通過選擇性抑制肝臟中膽固醇合成的限速酶HMG．CoA還原酶，因而使血漿中膽固醇水平下降，還可以降低低密度脂蛋白(LDL)和甘油三酯(TG)、升高高密度脂蛋白(HDL)，從而對動脈粥樣硬化和冠心病的防治有重要意義。阿伐他汀由Pfizer公司開發，自1997年率先在英國上市，全世界銷售額一直保持處方藥的首位，2004年達到106.8億美元[2]，2007年達136.73億美[3]。
目前國內降脂和降膽固醇藥以辛伐他汀為主，阿伐他汀因其適應癥更廣、耐受性和安全性更好，隨著第一份專利保護期到2009年9月到期[4]，阿伐他汀的合成技術已經引起國內各制藥企業的廣泛關注，在阿伐他汀手性側鏈有兩個羥基，是與HMGCoA還原酶識別的藥效團，合成該側鏈涉及的關鍵中間體是(S)-4-氯-3-羥基丁酸乙酯[(S)-CHBE)]，學術界對(S)-CHBE合成技術展開了多方面的研究。
鑒于(R)-CHBE和(S)-CHBE這一組對映體在合成L-肉堿和阿伐他汀的重要意義，作者在此綜述近幾年國內外對這兩個關鍵中間體的合成進展。
1 (R)-CHBE合成進展
1.1 手性催化劑不對稱催化氫化
4-氯乙酰乙酸乙酯（COBE）可方便地由乙烯酮氯化獲得[5]，1988年M.Kit－amura[6]以COBE為原料，進行羰基不對稱氫化，獲得高光學純度的(R)-CHBE。采用0.05％mol的Ru(OCOMe)2[（S）-binap]為催化劑，在10MPa，100℃下反應5min，獲得的(R)-CHBE收率達到97％，對映體過量值(ee)97%。
2002年Cheng-Chao Pai等[7]采用Ru[(R-Bisbenzodioxan-
Phos)Cl2（DMF）n]作為不對稱氫化催化劑，在50ml的壓力釜中，反應氫壓為0.345MPa,在乙醇溶劑存在下，0.2molCOBE，0.5mg手性催化劑，在80－90℃反應124h。得到(R)-CHBE產物對映體過量值(ee)97%。COBE轉化率100％。
1.2 脫鹵酶催化的脫鹵環合反應
Shimizu等[8]采用篩選的一株大腸桿菌EnterobacterDS-S-75對rac-4-氯-3-羥基丁酸乙酯進行不對稱轉化，可以同時得到對映體過量值(ee)大于99%的(R)-4-氯-3-羥基丁酸甲酯和對映體過量值(ee)為95.9% 的(S)-3-羥基-γ－丁內酯，兩個對映體的轉化率均達到48 ％，并已放大到15 m3規模的工業生產。在此研究基礎上，Tsushi等成功構建了轉基因工程菌[9]Escher-chia coli DH5a，與Enterobacter DSS-75相比，該基因工程菌可提高反應速度近20倍，并且使耐受底物含量由8％提高到15％ 。
1.3 微生物不對稱拆分
脂肪酶催化拆分消旋體是一種制備具有光學活性手性化合物的常用方法。金勇等[10]以二氧六環作溶劑，商品脂肪酶Novozym435氨解反應,拆分(rac)- CHBE，獲得[R]－CHBE,并同時獲得[S]- 4-氯－3－羥基丁酰胺。反應中需要的氨氣由氨基甲酸銨緩慢分解提供。在底物濃度達到80 g/L ，30℃ 反應35 h，[R]－CHBE的光學純度為99％（ee）、轉化率為57.7 ％?？上г撐墨I沒有披露S構型酰胺的ee值。
1.4 生物催化不對稱還原
基因工程制藥綜述范文2
對近年來南藥資源的保護與可持續利用研究工作進行述評。認為近年來南藥資源的保護與可持續利用研究進展主要包括：華南藥用植物種質資源庫建設;采用DNA條形碼技術、有效成分生物合成相關功能基因的克隆和鑒定技術開展品種鑒定及種質優化改良;優良品種的選育。以上成果的取得將對解決南藥面臨部分野生資源瀕危、種質退化等問題，為進一步開展南藥資源保護和合理開發利用的研究具有積極意義。
【關鍵詞】 南藥 種質資源 品種鑒定 品種培育
中藥資源是我國中醫藥事業發展的物質基礎，也是中醫藥參與國際競爭的優勢之一。由于多年來對中藥資源的保護、合理開發利用認識不足，對中藥資源過度經營和利用，加上城鎮化、工業化的迅速發展和生態環境污染等因素的影響，致使中藥資源面臨萎縮和部分品種枯竭，影響了中醫藥事業的可持續發展。開展中藥資源保護和合理開發利用的研究，對中醫藥事業的發展，尤其是對中藥現代產業的發展具有重大的戰略意義。本文圍繞南藥資源的保護與可持續利用研究，綜述了近年來的主要研究進展。
1 南藥資源概況[1]
南藥又稱為嶺南中藥，使用歷史悠久，最早的實物記載可追溯到西漢時期。已知嶺南最早的動、植物志為漢代《南裔異物志》，其中記錄了藥用動植物的名稱。公元306年，東晉·葛洪在廣東種植中草藥和煉丹，所著《肘后備急方》、《抱樸子》等醫藥專著流傳后世，影響深遠。晉之后，歷代嶺南醫療和藥事活動非?；钴S，本草書籍極為豐富，嶺南人通過不斷發掘、種植和應用具有明顯地域特點的嶺南中草藥，逐步成為祖國醫藥學的一個重要流派。
嶺南地區泛指南方五嶺山脈以南廣東、廣西、海南3省區的陸地和海島，地處我國熱帶、南亞熱帶、中亞熱帶區域，具有有利于動植物生長的得天獨厚的地理生態特點，自然形成了一個種質多樣、生境優越的天然藥用植物種質資源庫。據資料統計，嶺南地區藥用資源有4 500種以上，占全國藥用資源種類的36%，其中陸地資源中植物類約有4 000種。嶺南中藥材資源種類繁多，特產南藥、廣藥品質優良。如春砂仁、廣藿香、巴戟天、化橘紅、高良姜、益智仁、何首烏、廣豆根、廣金錢草、雞血藤、檳榔等道地藥材，具有明顯的地域特色和優勢。此外，嶺南還成功引種馴化豆蔻、丁香、肉桂、馬錢子、大風子、檀香、印度藤黃等30多個南亞和東南亞品種，訶子、云木香、安息香、千年健等品種也被成功引種或由野生變家種。廣東作為全國商品中藥材主要集散地之一，藥材資源豐富。據中藥材資源普查，包括當時歸屬廣東省管轄的海南島在內，中藥材資源共有2 645種，其中藥用植物2 500種，藥用動物120種，藥用礦物25種。據統計，廣東境內鼎湖山國家自然保護區共有藥用植物193科677屬1 077種，羅浮山有1 600多種藥用植物;廣東家種藥材年產量和野生藥材蘊藏量超過100噸的大宗品種有194種，出口創匯的廣東道地藥材有100多種(野生品種占八成)，銷往外省(區)的有84種。
近10多年來，國內中藥產業對中藥材需求量快速增長，中藥材生境急劇變化;嶺南中藥材同樣面臨種質退化、資源耗竭等問題。城市化、工業化的迅速發展，中藥材生境的嚴重惡化，引起中藥材生理生化特性發生變化，改變了藥材次生代謝產物的含量及其相互間的比例，破壞了中藥材原有的種質特性，影響其療效，即藥材的道地性發生了質變，道地藥材不道地，藥材出現"道地性瀕危"。如陽春砂、廣藿香、巴戟天等嶺南道地藥材現處于不同程度的瀕危狀態。陽春砂以廣東陽春蟠龍鎮金花坑的為最佳，有"蔤產蟠龍特色夸，醫林珍品重春砂"的記載。然而，目前蟠龍鎮的陽春砂產量極低，已基本處于瀕危狀態。廣藿香以石牌藿香的質量最佳。從嚴格意義上講，石牌藿香已經近乎滅絕，因為原來種植石牌藿香的石牌、棠下等地，已是高樓林立，原種植區不復存在了。巴戟天因野生資源枯竭，現已成為中國植物紅皮書上記載的稀有瀕危植物。
近幾十年來，雖然各地圍繞南藥資源開展了引種栽培、資源調查、品種整理、質量評價、規范化種植等大量研究工作，但在中藥材的生產中，還普遍存在種源混雜、良種選育工作滯后、栽培技術和模式落后等問題。在中藥資源的進一步開發利用過程中，還存在科學技術水平不高、創新性不強等問題。針對南藥種質資源的現狀，開展嶺南中藥資源特別是珍稀瀕危物種的種質基因資源的保護，以及關鍵技術的研究和合理的綜合開發利用十分必要。
2 華南藥用植物種質資源庫的建設
近年來在國家及省市政府有關部門的支持下，我校初步建成華南藥用植物種質資源，包括南藥資源數據庫、種質遷地保護基地、就地保護基地、種質資源低溫保存庫和配套專業實驗室等。
2.1 南藥資源數據庫 華南藥用植物種質資源數據庫容量大，具有進行種質統計、分析和評價等功能，便于種質資源的數據交流。現已重點收載了巴戟天等12種嶺南道地藥材的藥用植物種質數據，將成為"廣東省生物種質資源網"的組成部分。此外，我們還自行研制開發了"藥用植物新品種鑒定數據庫"，該數據庫可對不同品種和不同植株的生長動態、果實性狀等進行數據記錄和保存，易于數據的導出和統計，目前主要用于陽春砂等優良品種的選育研究工作。
2.2 遷地保護基地 遷地保護基地分為廣州中醫藥大學三元里校區保護基地和大學城校區保護基地，總占地85畝(57000 m2)。三元里校區藥用植物保護基地始建于上世紀50年代，引種600多種藥用植物，包括馬錢子、檀香等進口南藥約30多種。近年繼續引種了華南藥用植物400多種，其中包括青天葵等瀕危物種。目前，三元里校區藥用植物保護基地已收集和種植藥用植物1000多種。廣州大學城校區藥用植物保護基地包括"時珍山"和"藥王山"。其中"時珍山"建立了以藥用植物分類為特征的保護區，已種植500多種藥用植物;"藥王山"建立了以中藥功效為特征的保護區，已引種嶺南藥用植物900多種。
2.3 就地保護基地 我校與廣東南臺藥業有限公司共建"中藥學產學研示范基地"，并聯合相關的中藥生產企業，合作建設"藥材野生轉人工種植研究與GAP產業化基地"，開展嶺南中藥資源的就地保護。重點開展了青天葵、雞血藤、崗梅、兩面針、廣金錢草、毛冬青、溪黃草、涼粉草等20多種中藥材的野生轉人工種植研究與GAP產業化基地建設。此外，與廣東一片天制藥有限公司共建"中藥學產學研基地"，主要合作開展道地藥材陽春砂的野生撫育基地和規范化產業化基地建設。
2.4 種質資源低溫保存庫 位于廣州中醫藥大學藥科樓，面積為100m2，包括3個貯藏庫：(1)短期庫，溫度(0±2)℃，面積19m2;(2)中期庫，溫度(-10±2)℃，面積14.5m2;(3)長期庫，溫度(-20±2)℃，面積14.5m2。低溫保存庫可保存藥用種子、組織、基因片段、蛋白質樣品等。
2.5 配套建設專業實驗室 在建設華南藥用植物種質資源庫的同時，配套建設了基因工程實驗室、蛋白質分析實驗室、種質質量評價實驗室、植物細胞工程實驗室等，并初步建立起了藥用植物基因工程、細胞工程、質量評價的技術平臺。
3 南藥種質資源的現代技術研究
在建設南藥種質資源庫的同時，我們應用現代技術對南藥資源開展品種鑒定、種質優化改良等研究工作，并取得一些新進展。
3.1 DNA條形碼技術 DNA條形碼(DNA barcoding)技術是利用一段標準的短DNA序列來實現快速、準確和自動化的物種鑒定的技術[2]。近年課題組開展了相關研究，選用一套分類廣泛的嶺南藥用植物材料(32目40科101種)為研究對象，建立了優化的DNA條形碼聚合酶鏈反應(PCR)體系，進行PCR擴增和測序，檢測了18S、ITS1、ITS2、ITS、5.8S、D1、D2、D3、D1D3、ITSD3、matK、psbAtrnH等12個區域做條形碼的潛力，初步提出了"核糖體基因26S D1D3和葉綠體基因matK組成雙位點"可作為中藥材DNA條形碼[3]的觀點。目前正在開展相關研究工作，爭取建立綜合的南藥DNA條形碼數據庫和完善的南藥DNA條形碼鑒定體系，為南藥種質資源的鑒定、質量控制和資源調查等提供有力的技術支持。
3.2 有效成分生物合成相關基因進行克隆和鑒定中藥資源種質基因的保護已越來越受到國內外的重視，不少發達國家正在加緊對藥用植物基因進行克隆和專利搶注[4-5]。研究次生代謝產物生物合成途徑相關酶的基因，除了保護種質基因外，還可應用關鍵功能基因實現對次生代謝產物生物合成途徑的調控，以獲得高含量產物或培育優質新品種。以陽春砂(Amomum villosum Lour.)為研究對象，本課題組進行了揮發油萜類生物合成途徑上游關鍵功能基因的克隆[6-7]。用簡并引物逆轉錄PCR法(RTPCR)，從陽春砂葉片中獲得了陽春砂3羥基3甲基戊二酰輔酶A還原酶(3hydroxy3methylglutaryl coenzyme A reductase，HMGR)、1去氧木糖5磷酸合成酶(1deoxyDxylulose5phosphate synthase，DXS)和1去氧木糖5磷酸還原酶(1deoxyDxylulose5phosphate reductrase，DXR)基因的主體片段，約為500堿基對(bp)、600bp、1000bp。在此基礎上，進一步通過cDNA末端快速擴增-聚合酶鏈反應(RACEPCR)獲得上述基因的cDNA全長，命名為AvHMGR、AvDXR、AvDXS，其開放閱讀框架分別為編碼571aa、472aa和715aa的蛋白。根據上述基因編碼蛋白與其同源蛋白的序列比對和功能結構域檢索結果，初步證明克隆獲得的陽春砂AvHMGR、AvDXR、AvDXS的編碼產物具有其相應酶的催化功能。向GenBank提交了上述基因及其編碼蛋白的序列，分別獲得登記號FJ455511、FJ459894、FJ455512。基因表達的組織特異性分析結果表明，上述基因在陽春砂葉片和果實中表達，在種子中不表達。目前正在進行上述基因功能的進一步鑒定，分析基因表達受環境因子的調控模式及其與揮發油積累的關系，為應用基因工程進行陽春砂的揮發油合成調控打下基礎。 轉貼于 22巴戟天藥
用歸經歷代本草記述巴戟天藥用歸經始終以入腎經為主，偶有入脾經、胃經、心經、肝經者，與現行藥典（2000年版藥典一部）主入腎經、肝經基本一致。最早記述見宋《圖經衍義本草》［9］：“專入腎家”。歸經專入腎，表明藥用尚限于腎經。至明代有入脾之說，如明·李中梓《雷公炮制藥性解》［22］：入脾、腎二經。但到清代，入脾經之說已鮮見，而是增加了入心經、入肝經的記述，如清·陳士鐸《本草新編》［26］：“入心、腎二經”；清·葉桂《本草經解》［27］：“入足厥陰肝經、足陽明胃經”；清·汪昂《本草備要》［24］：“入腎經血分”；清·張璐《本經逢原》［28］：“腎經血分及沖脈藥也”；清·黃宮繡《本草求真》［25］：“巴戟天專入腎?！完I經血分藥也”。清代的入腎經、肝經、心經之藥用更接近現代藥用，且符合現代藥理研究的結果?，F代藥理研究已從多方面反映出巴戟天的補腎、護心、護肝作用。
23巴戟天主治功效
早在兩千年前巴戟天已作為藥用，其主治功效最早記載始見于《神農本草經》［2］。2000年版藥典一部歸納其主治功效為：補腎陽，強筋骨，祛風濕。可見最早的藥用功效一直沿用至今，表明古今藥效用法基本一致，這從歷代文獻記述可見一斑?！睹t別錄》［3］、宋《開寶本草》［11］均謂其治“頭面游風，小腹及陰中相引痛，下氣，補五勞，益精，利男子”； 唐·甄權《藥性論》［29］：“能治男子夜夢鬼交泄精，強陰，除頭面中風，主下氣，大風血癩。病人虛損，加而用之”； 五代《日華子本草》［30］：“安五藏，定心氣，除一切風，治邪氣，療水腫”； 《本草正義》：“溫養元陽，則邪氣自除，起陽痿，強筋骨，益精，治小腹陰中引痛，皆溫勝寒之效；安五臟，補五勞，補中，益氣，皆元陽布護之功也”。 明《本草綱目》［4］：“治腳氣，去風疾，補血海”；《本草蒙筌》［8］：“惡丹參雷丸，宜覆盆為使。禁夢遺精滑，補虛損勞傷。治頭面游風，及大風浸血癩；主陽痿不起，并小腹牽引絞疼。安五臟健胃強筋，安心氣利水消腫。益精增志，惟利男人”；《雷公炮制藥性解》［22］：“主助腎添精，除一切風及邪氣”；《景岳全書》［23］：“雖曰足少陰腎經之藥，然亦能養心神，安五臟，補五勞，益志氣，助精強陰。治陰痿不起，腰膝疼痛，及夜夢鬼交，遺精尿濁，小腹陰中相引疼痛等證”。 清《本草備要》［24］：“補腎祛風……強陰益精，治五勞七傷。辛溫散風濕，治風氣腳氣水腫。覆盆子為使。惡丹參”； 《本草求真》［25］：“溫補腎陽，兼祛風濕。巴戟天專入腎……據書稱為補腎要劑，能治五癆七傷，強陰益精，以其體潤故耳。……然氣味辛溫，又能祛風除濕，故凡腰膝疼痛，風氣腳氣水腫等癥，服之更為有益”。 可見，歷代均以補腎陽、強筋骨、祛風濕為主治功效，治療病種以男子病為主，主治男子陽痿遺精，同時主治風濕痹痛、水腫、筋骨痿軟以及女子宮冷不孕、月經不調、少腹冷痛。
3采集與炮制
31巴戟天采集
歷代記載的巴戟天采集以二月、八月為主?！睹t別錄》［3］最早記載:“二月八月采根陰干” 。唐《新修本草》［5］、宋《開寶本草》［11］：“二月、八月采根，陰干”。宋《本草圖經》［7］亦載:“二月、八月采根陰干，今多焙之。”明、清等亦記載以二月、八月采為主，但近現代則全年均可采集（2000年藥典一部）。據前述之考證，清以前之巴戟天主產于四川、湖北、江蘇等地，地理位置偏北，且所處年代越早，地球氣溫越偏低，以致采集時間受限于二月、八月。而今用之巴戟天主產地廣東、廣西、福建等地，地理位置偏南，氣候、溫度方面更有利于巴戟天的生長，因此可全年采集。
32巴戟天炮制
不同的炮制方法對巴戟天藥用功效有極大的影響，其臨床藥用亦有較大區別。歷代對巴戟天炮制均較重視，且對巴戟天的炮制方法有不斷的改進。最早記載將巴戟天“去心”用的是東漢·華佗《華氏中藏經》［31］和晉·葛洪《肘后備急方》［32］。梁《本草經集注》［6］、唐《備用千金要方》［33］亦記載“皆褪破 、去心 ” ?？v觀歷代巴戟天的炮制方法，或槌、或浸 、或蒸 、或煮、或炙，大多要求除去其木心，雖也有不去心用者，但去心與否的藥性、功能、主治及其應用范圍是一致的，并無嚴格區分，目的是將巴戟天木心作為非藥用部分。巴戟天木心強韌、多纖維、枯燥無津 ，質量占全藥約5%，如不去心，令人煩躁 。經分析兩者化學成分也有很大差別?？梢妼Π完斓膬糁剖潜匾模?4］，現今藥典已規定巴戟天去心后切段?？梢姽糯Ｓ弥叭バ摹狈ㄒ恢毖赜弥两瘛Ｍㄟ^炮制引藥入經，可增加藥效。唐代一些本草開始將枸杞、金櫻子、制等引用于巴戟天的炮制，枸杞子汁、金櫻子汁制等可借以助陽、攝精等等。如南北朝《雷公炮炙論》［35］中：“凡使巴戟天，須用枸杞子湯浸一宿，待稍軟漉出，卻用酒浸一伏時又漉出，用同熬令焦黃，去，布拭令干用”。歷代還有酒制、米制、面制、鹽制、油制、炒制等多項炮制技術，其中以甘草汁制、酒制、鹽制方法居多，且甘草制和鹽制炮制工藝至今仍沿用，并廣泛應用于臨床，療效良好。如宋元時期不僅應用了簡單的“去心”浸法，而且“炒法”也有了較多的應用。另外，還加入了一些固體輔料，可有針對性地提高藥效，包括有糯米炒治腳氣、枸杞子煎汁浸蒸助陽、酒炒祛風濕、金櫻子汁炒攝精、同煮理腎氣。宋·寇宗奭《圖經衍義本草》［9］記載：“有人嗜酒，日須五七杯，后患腳氣甚危，或教以巴戟半兩，糯米同炒，米微轉色，不用米……”、“去心，糯米炒，候米赤黃，去米不用?！?鹽制巴戟可功專入腎，因鹽性寒，味咸，有補腎、軟堅 、涼血解毒的作用，用鹽制而引藥入腎，有潛降作用以抑制興陽［35］，宋《太平惠民和劑局方》［37］提出“去心，面炒”、“鹽湯浸打去心” ，這是首次將鹽制用于巴戟天的炮制 ，一直沿用至今。明清時期在繼承前人經驗的基礎上，對巴戟天的鹽制有了較多的應用。如 《奇效良方》［38］中提出：“去心，青鹽酒煮”；明·李梴《醫學入門》［39］中有 ：“鹽水煮去心”；明·王肯堂《證治準繩》［40］載：“巴戟肉，鹽湯浸”；明·龔廷賢《壽世保元》［41］中也有：“鹽水泡，去心”等等。酒制巴戟則可增強祛風濕功能，可行血、強筋健骨［36］。宋·趙佶《圣濟總錄》［42］有 ：“去心、酒浸焙”，明·李時珍《本草綱目》［4］對酒制巴戟天的過程描述為：“酒浸一宿，剉焙入藥，若急用，只以溫水浸軟去心用?！泵鞔恍┍静葸€將甘草運用于巴戟天的炮制。明·張潔《仁術便覽》［43］中有：“甘草湯浸去心”；《景岳全書》［23］也提到“巴戟，甘草湯炒”、“巴戟肉，甘草湯炒”；明末·繆希雍《先醒齋廣筆記》［44］也有：“甘草汁煮，去骨”。 甘草制巴戟天也是今用之巴戟天主要制法之一。巴戟天雖有多種炮制方法 ，但至今始終是以巴戟肉、鹽制巴戟天和甘草制巴戟天為主流飲片規格，且巴戟肉用居多。巴戟天的炮制特點是借助所用輔料固有的作用，以增強壯陽、補益功能，并獲得滿意療效［45］。
3.3 優良品種的選育 優良的品種和優質的種子種苗是中藥材生產的基礎和源頭。近年來本課題組開展了陽春砂優良品種的選育研究。陽春砂來源于姜科植物陽春砂(Amomum villosum Lour.)的成熟果實，是"四大南藥"之一。目前，道地產區及引種區的陽春砂均面臨著種質退化、品質變異、遭遇病蟲害等問題，使其含油量降低，品質下降。砂仁花"雌高雄低"的特殊結構使其自花授粉極為困難，而由于生態環境的改變，授粉昆蟲減少，影響了依靠蟲媒的授粉途徑，導致結實率明顯下降，雖經人工授粉，產量仍徘徊在畝產10kg左右。以上問題嚴重制約著種植砂仁的質量和產量。通過對道地產區陽春砂的不同種質資源進行收集、整理和評價，在建立砂仁新品種鑒定技術標準的同時，開展了陽春砂種子生理、組織培養與人工誘變育種的研究;比較了道地產區3個陽春砂栽培品種"長果"、"圓果"和"春選"的花、果實和種子的部分性狀差異，篩選出了具有顯著差異的性狀，其中花期可延長至九月中下旬的"春選"陽春砂品種尤其引人注意[8]。目前課題組正在進行陽春砂的輻射誘變育種，逐步建立砂仁新品種鑒定的技術標準，爭取選育出高產優質的中藥材新品種。
南藥資源是我國藥用植物資源的重要組成部分，隨著中藥學界與產業界對南藥資源保護與可持續利用研究的日益關注，以及不同學科與新技術在中藥資源研究領域的應用，相信南藥資源的保護與可持續利用研究也將開創新的局面，取得更多的成果。
參考文獻
[1]陳蔚文，徐鴻華.嶺南道地藥材研究[M].廣州：廣東科技出版社，2007.
[2]陳士林，姚輝，宋經元，等.基于DNA barcoding(條形碼)技術的中藥材鑒定[J].世界科學技術--中醫藥現代化，2007，9(3):7.
[3]段中崗，陳蔚文.中藥材DNA條形碼研究[D].廣州中醫藥大學博士后出站研究工作報告，2008.
[4]Hamilton，A C.Medicinal plants，conservation and livelihoods[J].Biopersity and Conservation，2004，13(8)，1477.
[5]朱平，王偉，程克棣.藥用植物功能基因[J].中國生物工程雜志，2004，24(2):3.
[6]楊錦芬，王永炎，陳蔚文.陽春砂萜類生物合成途徑上游功能基因的克隆及表達分析[D].廣州中醫藥大學博士后出站研究工作報告，2008.
基因工程制藥綜述范文3
關鍵詞：植物；干細胞；培養；生長特性
中圖分類號：R282.2／R282.71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-979X(2012)01-0052-04
植物來源的天然產物作為先導化合物和藥物的主要來源，曾在制藥業的發展中發揮過非常重要的作用。近年其地位日漸衰落，主要是因天然植物生長緩慢、活性成分含量低，致使此類化合物的來源難以保障，難以適應現代制藥業工業化大生產的需求。
鑒于天然化合物具有重要的藥用潛力和經濟價值，隨著現代科學的發展，各領域的學者為解決其來源給出了自己的答案，較有成效的研究主要集中在以下幾方面：(1)在微生物中表達天然產物的合成途徑，采用轉基因工程菌發酵方式生產某些活性成分，如紫杉醇等；(2)以容易獲得的化工原料或天然前體為基礎，半合成某些結構復雜的化合物，例如：青蒿素等；(3)植物組織培養，定向生產目標成分，如紫草素等。然而，由于很多天然產物化學結構非常復雜和獨特，涉及的生物合成途徑也非常多，例如紫杉醇(20步反應)、喜樹堿(11步反應)、長春新堿(18步反應)等化合物的生物合成均涉及一系列繁雜的酶促反應，要化學合成需要多達數十步反應。這樣的天然產物在很長一段時間內是難以依靠化學合成或者合成途徑表達的方法實現原料供應的。而植物培養技術，以生源植物細胞或組織固有的生物合成途徑為基礎，利用內源的相關酶系統，結合誘導子和生物反應器技術，定向生產目標成分，經過多年研究，已經有成功工業化的案例(表1)。如日本Mitsui Petrochemical Industries采用人工培養紫草細胞方法獲得紫草素，實現了該成分的工業化生產。所得的紫草素不僅用以生產抗炎藥，制成唇膏，在本國高科技綠色產品的概念推動下，當年銷售量達到200萬支，獲得了良好的市場效益。美國Phyton Biotech公司利用紅豆杉細胞培養技術，結合大量的誘導子實驗，創立了紫杉醇高產的方法，其專利中披露的最高產量達902 mg／L。該公司目前已經獲得FDA批準，以此專利技術為施貴寶公司供應紫杉醇。
1.植物培養技術面臨的挑戰
盡管已有許多成功的案例，植物培養技術在適應工業化生產過程中，仍要面臨著很多問題需要解決。(1)很多活性成分在生源植物中的分布，呈現組織特異性。某些特定的組織培養物(如：莖、根、芽、毛狀根等)，可以表現出與生源植物類似的代謝產物譜，但脫分化細胞中的二次代謝產物豐度非常低，甚至根本沒有。例如：喜樹堿在脫分化細胞中含量非常低，或者根本檢測不到，但在喜樹的根培養物中，其含量則與原植物不相上下。與此類似的是，在黃花蒿的脫分化細胞中，也沒能檢測到其抗瘧成分――青蒿素。雖然，培養特定組織容易獲得較高產率，但是，該類培養物在常用的生物反應器中難以生長，甚至不能存活，需要開發定制特殊的反應器，難以適應現階段工業化生產的需要。脫分化細胞在該方面具有明顯的優勢，能夠很好的適應商業化生產的需要。因此，如何提高脫分化細胞中目標成分的含量及產量，已成為目前植物組織培養研究的熱點?，F階段采用的方法有：細胞系優選、培養條件優化、誘導子的使用、前體飼喂、階段培養、灌注培養、細胞固定化等。根據具體情況選擇不同的方法，可以獲得較理想的結果。(2)植物細胞長期培養時，由于細胞不均一、基因突變、環境因素影響等原因，其生理、生化以及遺傳性狀逐漸發生變化，成為其商業化的另一大障礙。含量低和易變性作為植物細胞培養商業化的兩大阻礙。迄今的研究多集中在前者上，經過多年努力，已建立了一系列卓有成效的實驗技術和解決方案。相對而言，控制可變性的研究尚處于較淺水平，鮮有確實可行的方法。近年，在長期培養的細胞系中，隨著培養時間延長，代謝產物含量普遍降低，使研究者日益關注植物細胞培養中可變性的機制以及控制方法。由于植物的種間差異和多樣性，使此問題異常復雜，傳統的研究方法和角度難以對此問題做出全面解答。由韓國和英國學者開發的植物干細胞培養技術，利用干細胞生長和遺傳特性方面的優勢，為解決上述問題提供了一個全新的方案。
2.植物干細胞培養基本方法
2010年11月，韓國Unhwa公司和英國愛丁堡大學的研究者將以紅豆杉干細胞培養為主體的研究成果，以“Cultured cambial meristematic cells as a source of plantnatural products”為題在Nature的子刊Nature Biotechnology上發表。該刊同期還發表了對此成果進行報道評論的綜述“Plant natural products from cultured multipotentcells”。以紅豆杉體系為代表的植物干細胞培養技術，吸引了全世界的關注。
植物干細胞培養技術，是在傳統組培技術的基礎上，改進了現有方法，以植物干細胞為目標，誘導、分離和培養外植體，建立相應的干細胞培養體系。植物干細胞培養技術，不僅豐富了植物培養技術，而且為天然產物的商業化生產，乃至植物生物技術的發展，提供了新的研究方向和契機。
根據目標干細胞的不同，目前較為成功的植物干細胞培養方法主要有以下幾種。
木本植物維管形成層分生(以紅豆杉為例)：采取野生紅豆杉的新生枝條，表面滅菌后切開；將含有形成層、韌皮部、皮質和表皮的組織輕輕地從木質部剝離；將獲得的組織在分離培養基上培養30d后，新生的形成層細胞和其他脫分化細胞(愈傷組織)因組織現狀的差異自然分離――形成層細胞為均一生長的平板狀組織，愈傷組織則為不規則的聚集生長物；將獲得形成層細胞轉移到生長培養基上培養。目前報道該方法成功的案例僅限于紅豆杉屬。
草本植物儲藏根的維管形成層(以人參為例)：取戶外培育、平滑無傷口的人參，表面滅菌；將主根削成薄片，再切成長5～7 mm，寬5～7 mm，高2～5 mm，使每片都含有形成層；將制備好的外植體用蔗糖高滲透液處理，使分化的組織――皮層、韌皮部、木質部、髓部等失去活力，僅形成層能保留生命力；將滲透液處理過的的外植體轉移到誘導培養基，培養3-7 d后，外植體的形成層變成淡黃色；再過7～14 d后，淡黃色部分有一圈細胞生長出；將外植體繼代到生長培養基，培養10-20 d后，即可分離得形成層細胞，所得細胞繼續在同樣的培養基上培養。目前，僅有人參屬確實報道成功建立了該類干細胞培養體系。
靜止中心(以水稻為例)：將稻谷剝皮，表面滅菌，干燥至水分完全去除；將干種子種入培養基，25℃下培養5 d，使其發芽；種子發芽5-6 d后，收集含有靜止中心的根組織，去掉根端的根冠，從切口開始截取1 mm長作為外植體；將外植體放入誘導培養基，30 d后觀察到細胞被
誘導出：所得靜止中心干細胞為白色，均一，且周圍環繞著黏性物質(黏原蛋白)，而一般根組織得到的細胞不均一，黃色，無黏性物質，這些差異使干細胞可以和其它細胞自然分離；將分離得到的靜止中心干細胞轉移到生長培養基。目前，利用該方法可以獲得水稻、玉米等植物的干細胞培養體系。
3.植物干細胞培養體系的特性研究
不同來源的植物干細胞培養體系，有著不同的生長特性(表2)，這些特性決定了其各自的用途。這些方法由韓國Unhwa公司開發，現已申請了一系列相關專利。
所有的研究中，考察紅豆杉干細胞培養體系的生長特性最為深入和全面。在完成了培養體系的初步建立工作后，研究者首先考察了獲得細胞的形態、遺傳學特征和基因組學方面的考察，以驗證培養的細胞確為維管形成層細胞。另一方面，對培養體系的生長特性進行了研究，主要考察了細胞生長速度、長期培養穩定性(時長22個月)以及對生物反應器的適應性，并與脫分化得到的愈傷組織進行對比。紅豆杉干細胞培養體系不僅生長速度快，性狀穩定，而且由于細胞具有游離生長、液泡分散的特性，培養體系對各種類型(氣升式、攪拌槳式)、各種規格(3L、10L、20L、3噸)的生物反應器均具有良好的適應性，具備了商業化生產的基本條件。為開發培養體系的實用價值，研究者誘導了所得培養體系活性成分，使其中紫杉醇含量提高了數十倍，并進一步進行灌注培養，促使更多的紫杉醇分泌到培養基中[含量268 mg／kg(細胞鮮重)，分泌率74％]。此外，研究者還系列測試了紅豆杉干細胞提取物的抗癌活性，在抑制HHC-95肺癌細胞、PC-3前列腺癌等瘤株的實驗中，提取物均顯示了可與紫杉醇媲美的抗癌效果(該實驗所用的培養體系未經誘導，經檢測基本不含紫杉醇)。以上工作，從各方面為該技術的商業化提供了有力的技術支持。
對于水稻等干細胞的研究，主要目的是建立植物細胞銀行。建立細胞銀行可使植物細胞采用類似動物細胞凍存一復蘇的培養方法，徹底解決植物細胞培養過程中的變異問題。該策略雖簡單可行，但是一般的植物細胞卻難以在凍存后順利復蘇，其存活率非常低，且回復生長能力的延遲期漫長。因此，該方面的研究一直停滯不前。如表2所示，以上各種干細胞的一個共同特征就是可在凍存條件下保持良好的生命力，這使植物細胞銀行的建立具備了良好的前提。此外，植物干細胞培養體系建立方法的多樣性使該技術具有普遍推廣的潛力，因而可以預見，植物細胞銀行中能夠容納的植物種類將非常豐富。作者相信，隨著植物細胞銀行的建立，不僅可以為植物細胞培養的穩定性提供一個切實有效的解決方法，而且將在植物種質資源的保存方面發揮關鍵作用。
目前，人參干細胞的研究成果，主要用于保健品和化妝品的開發，除了相關專利和文章外，已有相關產品面世。相信在植物干細胞這個高科技和全天然概念推動下，該類產品將會很快地在高端市場占有一席之地。
4.植物干細胞培養體系的應用展望
基因工程制藥綜述范文4
【論文摘 要】：綜述了微生物絮凝劑的研究發展、微生物絮凝劑產生菌、微生物絮凝的機理及其在水處理中的應用，并預示了今后微生物絮凝劑領域的研究將出現的重點。
微生物絮凝劑是具有生物降解性和安全性的新型、高效、無毒、無二次污染的水處理劑，可使液體中不易降解的固體懸浮顆粒、菌體細胞及膠體粒子等凝集、沉淀，在廢水脫色、高濃度有機物去除等方面有獨特效果。
一、微生物絮凝劑的優點
目前廣泛應用的絮凝劑有以下幾類：
（一）是無機鹽類物質，如鋁鹽、鐵鹽，處理效果不理想。（二）其聚合物處理效果雖良好，但用量大，對環境有二次污染。（三）有機合成高分子類物質，如聚丙烯酰胺及其衍生物等，具有用量少、絮凝速度快的優點，但殘留物不易被生物降解，且其單體有強烈的神經毒性和致癌、致畸、致突變效應，造成二次污染。
與傳統的絮凝劑相比較，微生物絮凝劑有以下的優點：表面積大，轉化能力強，繁殖速度快，易變異，分布廣等特點，來源廣，高效，無毒，可消除二次污染，應用范圍廣泛，價格較低。
二、微生物絮凝劑產生菌
至今發現的具有絮凝性的微生物達32個種[1，2]，其中細菌18種，分別為糞產堿菌屬、協腹產堿桿菌、渴望德萊氏菌、芽孢桿菌屬、棒狀桿菌、暗色孢屬、草分枝桿菌屬、紅平紅球菌、銅綠假單胞菌屬、熒光假單胞菌屬、糞便假單胞菌屬、發酵乳桿菌、嗜蟲短桿菌、金黃色葡萄球菌、土壤桿菌屬、環圈項圈藍細菌、厄式菌屬和不動細菌屬; 真菌9種，分別為醬油曲酶、棕曲酶、寄生曲酶、赤紅曲霉、擬青霉屬、棕腐真菌、白腐真菌、白地霉和栗酒裂殖酵母；放線菌5種，分別為椿象蟲諾卡式菌、紅色諾卡式菌、石灰壤諾卡式菌、灰色鏈霉菌和酒紅鏈霉菌。由它們生產的微生物絮凝劑中，最具代表性的為以下三種：1976年Nakamura J.用醬油曲霉生產的絮凝劑AJ7002；1985年，H.Takagi用擬青霉屬生產的絮凝劑PF101，對啤酒酵母、血紅細胞、活性污泥、纖維素粉、活性炭、硅藻土和氧化鋁等有良好的絮凝效果；1986年R.Kurane等人利用紅平紅球菌研制成功微生物絮凝劑NOC-1，對大腸桿菌、酵母、泥漿水、河水、粉煤灰水、活性炭粉水、膨脹污泥和紙漿廢水等均有極好的絮凝和脫色效果，是目前發現的絮凝效果最好的微生物絮凝劑。
三、微生物絮凝劑在水處理中的應用
眾所周知，微生物絮凝劑不僅高效、安全、對環境不產生二次污染，而且用量少、適用范圍廣、作用條件粗放，是傳統絮凝劑的良好替代品。從目前國內外對微生物絮凝劑應用范圍的研究看，它不僅可以替代傳統絮凝劑用于給水處理，或者用于醫藥、食品加工和發酵等行業的固液分離，而且在高濃度難降解廢水的除濁、除重金屬、脫色和除油等方面也表現出相當的優勢。在上述廢水處理中，投加微生物絮凝劑相當于預處理工序，除去廢水中相當一部分有機物、濁度、色度和油脂等，減輕后續處理單元的負荷，提高處理效率和能力。另外，在傳統的活性污泥工藝系統運行中常常會出現污泥膨脹或污泥活性不高等現象，微生物絮凝劑可以很好地改善活性污泥的性能。
（一）處理高濃度有機廢水
畜產廢水是含COD較高的難處理有機廢水，采用合成有機絮凝劑雖然有較好的效果，但存在二次污染。微生物絮凝劑可以有效的去除畜牧廢水中的TOC和TN。R.Kurane在80mL畜牧廢水中加入100mL Ca2+溶液(1%的濃度)和5 mL紅平紅球菌培養物，可以使TOC從1420mg/L下降到425mg/L，使TN從420mg/L降為215mg/L，去除率分別為70%和40%。同時廢水的OD660值從8.6降為0.02，出水基本是無色澄清的[5]。豬糞尿廢水采用NOC-1加Ca2+處理10min后，廢水的上清液變成幾乎透明的液體，廢水中的TOC由處理前的8200mg/L變為2980mg/L，去除率達63.7%，OD660由處理前的15.7變為0.86，濁度去除達94.5%[4]。
（二）給水處理
鄧述波[5]等人利用含有糖醛酸、中性糖和氨基糖的多糖絮凝劑處理河水，相比于海藻酸鈉、明膠絮凝劑而言，絮團大、沉降快、上清液濁度低，而且處理后COD值最小。
（三）畜產廢水的處理
畜產廢水是含BOD較高的難處理有機廢水，采用合成有機絮凝劑雖然有較好的效果，但存在二次污染。
（四）建材廢水的處理
含有高懸浮物的建筑材料加工廢水也是較難處理的一類廢水，例如陶瓷廠廢水，主要包括胚體廢水和釉藥廢水兩種。
（五）消除污泥膨脹
不少工業廢水在采用活性污泥處理過程中，形成的活性污泥容易發生膨脹，從而影響處理效率，若添加微生物絮凝劑，會取得良好效果。如甘草制藥廢水生化處理過程中形成的膨脹性污泥，當在其中添加 NOC-1微生物絮凝劑后，污泥的 SVI很快從 290下降到 50，消除了污泥的膨脹，恢復了活性污泥的沉降能力。
（六）水的脫色
現今的活性污泥法技術除去廢水中的BOD并非難事，但對于脫色幾乎還沒有特效的方法，特別是對于那些可溶性色素很難處理，而采用微生物絮凝劑NOC-1，對墨水、糖蜜廢水、造紙黑液、顏料廢水進行的試驗表明，處理后上清液變為無色透明。莊源益等[7]，用NAT型微生物絮凝劑直接絮凝黑染料生產廢水，其脫色率可達 60%。
四、微生物絮凝劑研制開發中的重點
由于微生物絮凝劑的獨特優越性，今后由它取代傳統的絮凝劑是一個無可阻擋的趨勢。但要達到這一步，就目前的研究狀況而言，還有很多制約性的"瓶頸"需要克服，具體來說，主要有以下幾點:快速尋找、篩選絮凝劑產生菌的方法研究。自然界的微生物很多，能產絮凝劑的也不少。但要找到它們，根據目前的方法，是比較困難的，效率很低。因此有必要找到一種能快速確定微生物絮凝劑產生菌的方法。降低培養基的成本。目前，微生物絮凝劑的使用成本是比較高的，主要是受培養基成本的影響。為了微生物絮凝劑的廣泛使用，必須找到價廉物美的培養基。徹底搞清微生物絮凝劑的作用機理，正確指導它的制備和使用。從分子生物學的角度弄清微生物絮凝劑的遺傳基因，考慮用基因工程的方法生產微生物絮凝劑。
參考文獻
[1] 張彤、朱懷蘭、林哲，微生物絮凝劑的研究與應用進展[J]. 應用與環境生物學報， 1996， 1(2): 95-105.
[2] 江鋒、黃曉武、胡勇有，胞外生物高聚物徐凝劑的研究進展(上)[J]. 給水排水， 2002， 28(8): 83-89.
[3] 張路、王正品、劉江南，回火對國產P91鋼組織和性能的影響[J]. 鑄造技術，2003， (6).
[4] 朱曉江、尹雙鳳、桑軍強，微生物絮凝劑的研究和應用[J]. 中國給水排水，2001，17(6): 19-22.
[5] 鄧述波等，微生物絮凝劑MBFA9的絮凝機理研究[J]. 處理技術， 2001， 27(1): 22-25.
基因工程制藥綜述范文5
關鍵詞：大健康；大學英語；社會服務；應用型
doi：10.16083/ki.1671-1580.2017.04.015
中圖分類號：G646
文獻標識碼：A
文章編號：1671-1580（2017）04-0051-04
一、大健康產業的興起
隨著十八屆五中全會公報將建設“健康中國”上升為國家戰略，大健康產業這一有巨大潛力的新興產業正引領著新一輪經濟發展浪潮，根據產業信息網的《2015～2020年中國大健康行業市場深度調研與發展策略研究報告》，2016年我國大健康產業規模約3萬億，位居全球第一。
大健康產業指的是維護健康、修復健康、促進健康的產品生產、服務提供及信息傳播等活動的總和，包括醫療服務、醫藥保健產品、營養保健產品、醫療保健器械、休閑保健服務、健康咨詢管理等多個與人類健康緊密相關的生產和服務領域。大健康產業鏈主要有五大基本集群：一是以醫療服務機構為主體的醫療產業；二是以藥品、醫療器械和耗材為主體的醫藥產業；三是以保健、健康產品產銷為主體的保健品產業；四是以健康咨詢、評測為主體的健康管理產業；五是健康養老產業。
以泰州為例，打造大健康產業，正是目前泰州推進轉型升級的戰略選擇?，F階段，泰州已擁有揚子江藥業、濟川藥業等中國醫藥百強企業，醫藥產業銷售已連續14年領跑全省，并在全國地級市排名第一。泰州的中國醫藥城更是全國首家部省共建醫藥園區，擁有完善的平臺功能和專業化服務水平，是中國醫藥產業的“夢工廠”。2016年，醫藥城園區內已有登記企業218戶，比去年同比增加66.99%；其中醫療器械、生物制藥、基因科技等專業醫藥類企業達120戶，占比55.05%。全區共有藥品生產企業27家、藥品批發零售企業59家、醫療器械生產企業102家，醫療器械經營（批發）企業265家，以阿斯利康藥業、康淮生物、美時醫療等為代表的高端制藥和體外診斷試劑企業已成為帶動園區大健康產業發展的領跑者。在新時代下，泰州的大健康產業集群已初具規模。
二、高等教育的社會服務功能
1904年，美國威斯康星大學提出一項重大改革方案，將服務社會置于重要職能地位，這一改革開創了高等教育的社會服務功能，打破了高校的封閉體制，讓高校徹底走出“象牙塔”，至此，教學、科研和社會服務被公認為是高校的三大功能。隨著高等教育的快速發展，高校在國家發展中的戰略地位顯得更為重要，高等教育的社會服務內容也并不僅限于培養人才、傳播知識，而是要從社會經濟發展的需要出發，提供多樣化和全方位的服務。高等教育的社會服務功能有其自身的特點：
（一）地方性。地方經濟的發展需要高校在諸如政府決策咨詢、高層次人才培訓、產業結構規劃、社會軟環境建設方面發揮其社會服務的功能予以支持。在這一過程中，高校應緊扣地方發展實際，結合學校的辦學特色，為地方經濟發展提供有對性的幫助和指導。
（二）多元性。社會經濟的高速發展在客觀上也導致了高等教育社會服務功能的不斷細化和拓展，呈現出技術支持行業化、智力需求多樣化、政策咨詢專業化等多元特征。而高校的自身特征也使其社會服務功能實現方式多樣化，可以采用聯合辦學、聯合技術開發、咨詢服務、社會實踐與服務等服務社會經濟發展。
（三）特色性。我國高校種類多、數量大，因此，走特色化發展道路是地區經濟社會發展對其提出的客觀要求。這需要高校以專業特色來適應經濟發展需要，充分發揮“本土優勢”，融入地方經濟社會的發展中，成為直接拉動地方經濟發展的動力。
（四）學術性。社會服務的實現方式是多樣化的，但高校不可能也不適宜全面參與地方所有的社會活動，其社會服務可依托其綜合性、前沿性的研究成果而建立一種示范。因此高等教育的社會服務功能帶有一種學術性。
綜上所述，高等教育的社會服務功能可以界定為：以滿足社會經濟發展為需要，以教學科研為依托，發揮高校的專特色優勢，有目的、有組織、有計劃地開展一系列活動。
三、大學英語課程定位
目前，我國中學生的英語水平在不斷提高，大一階段已基本通過英語四級甚至六級水平測試，不少大學的大學英語課程和學分因此壓縮，大學英語課程正處在一個重要的轉型時期。在這樣一個時期，很多專家學者都討論過大學英語課程的定位問題（束定芳2011；龍蕓2011；蔡基剛2010、2011、2012、2013、2015；賈國棟2012；楊小惠2014；沈騎2014；裴霜霜2015；張海明2016）。而筆者認為一門課程的定位，應取決于學校的定位，不能一哄而上，盲目仿效名牌院校的教學方式。中國的高等教育已經從精英教育轉變成大眾教育，學生的選擇是自由的，社會對人才的需求也更為挑剔，高校應該根據自己的辦學定位，走出自己的特色。參照聯合國教科文組織《國際教育標準分類》，高?？梢苑譃閷W術研究型大學，專業應用型大學和職業技能型院?！，F階段，全國本科院校有700多所，其中應用型本科院校有600多所，占據了招生規模的大多數，因此本文主要探討應用型本科高校的大學英語課程定位。
應用型本科重在“應用”二字，培養的是具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質應用型人才。要求各專業緊密結合地方特色，注重學生實踐能力，培養應用型人才，教學體系建設應體現“應用”二字，其核心環節是實踐教學。因此應用型本科高校的大學英語不同于研究型大學，也不同于高職高專，它強調英語的實用能力，而實用能力的培養又是為專業服務的，其專業目標是其服務的職業取向，因此要求學生掌握的不僅僅是一般的聽說讀寫能力，而是強調英語和專業的對接，以英語為工具來學習專業課程，實現專業的顯性學習和語言的隱性學習，成為社會需要的和國際接軌的知識應用型創新型人才。
四、英語課程和社會服務的關聯分析
語言和經濟是相輔相成的，語言對于社會的發展水平，國家和地區的國際經濟文化交流都具有重大意義。美國經濟學家Jacob Marschak就認為：語言除了作為獲取信息、交流信息的工具和媒介外，還具有費用和效益，語言本身是一種“高含金量”的人力資本，而學習語言就是對人力資本的一種經濟投資。英語作為一種世界性語言，隨著經濟全球化的快速發展，社會的全面進步，它的應用領域和范圍也在逐漸擴大。
（一）英語促進社會發展的必然性
英語為經濟發展提供國際信息和技術保障。從英語的應用范圍來看，英語已應用到社會經濟建設和事業發展的各個領域。英語語言的經濟價值決定了英語在各種職業及活動中的使用強度是最高的。以泰州醫藥城為例，2016年春季招聘會上，76家醫藥企業參會，有25家對英語能力提出明確要求，除能閱讀檢索專業英文文獻外，還要求溝通能力強，能夠開展國際貿易。英語課程給各種專業人才提供專業的英語教育，如醫學英語、機械英語等。而人才是經濟發展的關鍵，在促進對外經濟交流，推動市場的多元化發展，引進外資學習國外先進技術，減少國際摩擦和爭端中都發揮著積極的作用。另一方面，英語也促進文化繁榮，通過對外交流和學習國外先進經驗，人們更能了解英語國家文化背景，同時也把自己國家的文化傳播出去，招商引資的同時還可以壯大旅游I。
（二）社會發展對英語課程的促進作用
隨著社會經濟水平的提高，企業對從業人員的英語應用能力要求也隨之提高，還會加強員工的再教育和培訓，這也為高校的英語課程提供了生源市場。產業結構的不斷調整，閉塞的密集型企業逐漸被技術型外向型取代，對英語應用型人才的需求也日益迫切，客觀上增加了社會對英語應用能力強的畢業生的需求，擴大了畢業生的就業市場。而根據市場需求科學地進行英語課程的改革，能夠適應在全球化過程中用人單位對英語人才的多層次需求，培養出英語能力強的高級專業性人才，形成人力資本，實現開設大學英語課程的經濟效應。
五、基于大健康產業視角的大學英語課程改革
以泰州為例，目前泰州擁有揚子江藥業、濟川藥業等中國醫藥百強企業，醫藥產業銷售連續14年領跑全省，并在全國地級市排名第一，中國醫藥城是全國首家部省共建醫藥園區，擁有完善的平臺功能和專業化服務水平，一個國字號醫藥城，加上以揚子江藥業為代表的本土制藥企業，這一產業集群鏈構成了泰州大健康產業發展的堅實基礎。
應用型本科高校的社會服務功能是服務于地方經濟，在這樣的大健康視角下，大學英語課程要能面向區域經濟社會，以英語學科作為依托，以相關專業教育為基礎，以社會人才需求為導向進行改革。目前，在泰州各大本科高校中，大學英語實行的是分級教學，所謂分級教學，是以學生知識基礎為依據，兼顧學生的差異性特征，在教學中能夠做到因材施教。這種“以人為本”的理念在改革中是有一定成效的，但是忽略了應用型人才的培養目標，改革成本大，收益低，能夠適應市場需要的外語人才并不多。大學英語課程改革不應該盲目模仿其他高校，應該在對地方經濟充分考察后設立正確的培養目標，繼而制定教學目標和規劃。而泰州學院，作為一所新建地方應用型本科高校，應區別于傳統的研究型高校，在當前大健康產業集群的背景下，要探索出符合自身發展的教學之路，能夠體現學科的應用性和工具性。
（一）教學模式
筆者走訪泰州醫藥高新區，發現對于英語的需求主要集中在六大專業：藥學、生物、免疫、化學化工、國際貿易和英語，2016年春季醫藥城招聘會需要各專業英語類人才總計121人，本科以上91人。在這種時代背景下，大學英語要將服務于課堂對接，可以在分級教學的基礎上根據社會實際需要實行分段和分模塊多元教學。
初級階段：大一階段，教學活動可以分為兩個模塊，三個階段。視聽說模塊和讀寫譯模塊；基礎階段、鞏固階段和提高階段。教師可以根據學生的專業和課程安排靈活調整教學活動。這一階段以鞏固學生的基礎知識為主，在原有知識的基礎上強化英語的聽說能力，做好高中和大學英語學習的過渡和銜接。
中級階段：大二階段，這一階段可以分為兩大模塊：高級技能模塊和文化課程模塊。高級階段和大一的EGP英語教學不同，大一學生基本完成四六級考試，這時的英語教學應區別于公共基礎英語教學。此時不能沿用傳統的語言教學，應針對市場需求，著重進行高級技能的訓練，來提高學生的專業英語應用能力，鼓勵學生參與英語實踐活動。
高級階段：大三階段，這一階段的學習為大學英語后續課程，此階段學生可以根據自己的專業和興趣進行ESP選修學習?；A階段的主題學習基于CBI理念，在大健康集群的時代，可以設定課堂主題討論和學習，如“公共健康衛生”“中醫文化傳播”“醫學成就與問題”，以內容為載體，繼續提高學生的英語能力。學術技能訓練也可以分主題進行，如新能源、計算機技術、基因工程、生物化學，學生可以根據自己的專業，選擇適合的文獻和講座進行學習，教師指導學生如何進行文獻收集和綜述等。專門用于英語選擇的教學材料不必過于高深，主要考查學生如何運用英語解決和專業相關的問題，在獲取新知識的過程中，幫助學生進一步提高交際能力。
（二）教材建設
當下大學英語課程使用的教材多為外研社和外教社出版的《新視野大學英語》《新目標大學英語》和《全新版大學英語》，這三套教材還是應用于基礎性英語教學，在高中詞匯量增加的基礎上加以適當聽力和大量閱讀練習。此類教材純語言類敘事材料占比重較大，在大學英語初級階段可以勝任，但是進入中級和高級階段顯然不能滿足培養應用型人才的需要，不利于拓寬學生的知識面，此時的大學英語教學需要的是應用提高教材和專業英語教材。從社會服務的角度出發，可以由專業教師和英語教師合作編寫、校企聯合共同開發，立足地方特色，開發出合適的校本教材，以英語為工具和載體，拓展專業知識，培養綜合語言技能，體現出教材的“應用型”“交際性”“趣味性”“跨文化性”，讓教材更好地為教學服務，提高學習者的主動性。
（三）英語教師的可持續發展
要突出大學英語課程的服務功能，原有的教學模式必須進行改革，與此同時，課程的變化對英語老師也提出更高的要求，由于教學超越了單純的語言訓練，教師的科研方向也從原有的語言分析轉向特定學科的英語表達和學術英語交流策略，大學英語教師的知識結構和能力也得到了可持續性發展。英語教師的研究方向有三大類：文學、語言學和翻譯。在大健康集群時代的背景下，英語教師可以結合自己的研究方向進行專業能力拓展。文學方向的教師可以在醫學文獻研究、哲學宗教領域拓展自己的學術能力；語言學方向的教師可以研究不同專業領域的語言表達和語言特色；翻譯方向的教師可以研究比較文化，文獻翻譯來促進專業文化的發展。英語教師也要適應時展的要求，改變英語教師邊緣化和英語課程被壓縮化的現狀，既不脫離自己原有的專長，又能學習新的專業，實現跨學科發展，教師還可以在學校的幫助下聯系一些醫藥企業，讓企業走進課堂，讓學生近距離感受時展對人才的需要，從而激發英語服務意識，而教師在社會和學生之間起“橋梁”作用，這一角色也拓展了大學英語課程服務意識的外延。
基因工程制藥綜述范文6
生物技術就是運用生物處理知識和生物體的特性來解決問題和制造有用的產品。能夠使用生物制劑（有機物、細胞、細胞器、分子）來獲得所需要的產品或者提供服務的知識稱為生物技術，包括基礎科學（分子生物學、微生物學、細胞生物學、遺傳性、基因組學、胚胎學），應用科學（免疫學、化學和生物化學技術）和其它技術（計算機技術、機器人技術和過程控制技術）。生物技術影響不同的生產領域，提供了新的就業機會，提供了植物抗病，生產生物降解塑料、生物燃料，對環境少污染的工農業生產和環境生物治理的方法。目前，在工業上使用生物技術方法（生物催化和生物轉化）有所增加。經濟合作與發展組織研究也表明生物技術在工業上的應用增加。在案例研究中，70%以上使用了酶法工藝，從而使費用降低了9%~90%，并且節省了自然資源。
2酶
酶是有機物質，一般稱為催化多種化學反應的生物催化劑的蛋白質，酶廣泛應用于洗滌劑、食品、醫藥、精細化工等行業。它們是制得重視的物質，其顯著的高效性和催化能力，明顯優于合成催化劑。高特異性的酶取決于它的尺寸和產生與底物親和區的三維構象。從巴斯德以來的研究表明，盡管和其他物質同樣受到自然法則的支配，酶在一些重要方面卻不同于普通化學催化劑，具體包括如下幾個方面：更快的反應速度，溫和的反應條件，特異性強和可調控能力。幾乎所有的細胞代謝反應都是在酶的催化下進行的，這些反應是所有生物體代謝的基礎，為工業生物催化更高效和經濟提供了極大可能?，F有的酶種類估計有6000~7000種，其中3000種酶具有生物學功能，但是應用于工業中的酶僅有130種左右，或為游離酶，或作為細胞的一部分。由于微生物酶比同種來自植物或動物的酶更穩定，因此大部分工業用酶源于微生物。至少有3000種酶是由嗜溫微生物分離得到的。酶的分類如表1所示。
2.1酶的應用
酶的應用與全球市場有明顯的關聯，可以分為工業用酶和醫用酶\分析酶和科技用酶。在生物科技領域內，尤其是工業用酶作為最主要的應用酶。過去十年，與科學和技術密切相關的酶的應用變得包羅萬象很難對它準確定義。然而，如圖2所示，生物技術無疑包括微生物學、生物化學、基因工程以及材料的化學及生物化學處理過程。在這些使用的制劑中，酶常常用來改善工藝，并且使新原料得以使用，從而提高它們的物理和化學特性。酶的應用非常廣泛，在食品、農業、造紙、皮革和紡織工業等行業的應用顯著節約了成本。有作者認為，酶的應用是工業可持續發展的重要組成部分。生物治療技術需要使用生物制劑（例如：活的微生物或酶）對被環境中污染物的污染進行去除、轉化或去毒，通過自然過程將污染物轉化為毒性較低的物質形式。2.1.1酶在皮革清潔化生產中的應用生物技術在制革業的中應用已經有很多年了，但是大部分酶制劑在這一領域沒有足夠的特異性。目前，生物方法在浸水、脫毛、軟化和脫脂過程中取得了一定的成功。在浸水、脫毛或浸灰過程中用酶取代化學品和電力這一小“投資”，能夠相當大的節約能源和減少二氧化碳的排放量。也選用生物技術處理廢水和固體蛋白廢物。在皮革生產過程中的浪費高達50%。最好的清理方法是恢復具有商業用途的蛋白質的可溶性。酶可降解未鞣制的和鞣制的皮革固體廢棄物。酶在原料皮加工過程的應用如下：（1）蛋白酶蛋白酶是水解蛋白質和肽的一類酶。堿性蛋白酶最初作為洗滌劑的添加劑，是具有生理和商業價值的一類酶。在蛋白質的水解和裂解中扮演著特殊的角色。芽孢桿菌是堿性蛋白酶的主要來源，廣泛應用于各行業。堿性蛋白酶的生產一般采用液態培養。每種微生物在其特定的條件下有酶的最大產值。堿性蛋白酶能夠通過催化水解破壞蛋白質的肽鍵和清除清蛋白和球蛋白等非纖維蛋白。目前已嘗試設計一種不浸酸環保型植物鞣法，使用蛋白水解酶來提高植物丹寧的利用率。這一方法使丹寧的利用率超過95%，比傳統的植物鞣法提高了10%。酸性蛋白酶用于幫助植物鞣劑擴散，達到更好的利用。在皮革的抗張強度和延伸性方面，傳統生產和酶法生產沒有明顯的區別。（2）角蛋白酶角蛋白是生皮、頭發、羊毛、指甲和羽毛的主要結構蛋白。在表皮和骨骼組織蛋白質形成剛性纖維。羽毛中包含90%以上的角蛋白。角蛋白酶在生物技術工程中有很多應用：可用于原料皮脫毛，洗滌劑和肥料的生產，動物飼料和化妝品，工業廢棄物的降解和生產可生物降解的薄膜。動物和植物不能有效的水解角蛋白。角蛋白是一種非常穩定蛋白質，但是某些真菌、細菌和放線菌在細胞內外產生的角蛋白酶可催化其水解。有關分析表明，角蛋白酶可作用許多可溶性和不可溶性的蛋白底物。（3）脂肪酶目前大部分脂肪酶來源于真菌和酵母菌，但是細菌脂肪酶和來自于其他微生物的脂肪酶在高溫和惡劣條件下更為穩定而量在增長。主要來源于微生物的脂肪酶催化水解甘油三酸酯為游離脂肪酸和甘油。研究了用黑曲霉生產脂肪酶，并且測得了細胞外脂肪酶的特性（最佳pH和溫度，穩定性和去除橄欖油的能力）。脂肪酶可溶于水并且在消化代謝中扮演著重要的角色。在皮革生產中，脂肪酶作用于脂肪、肉的脂類、油脂和皮腺產生的油。脂肪酶用于脫脂和脫毛過程。脂肪酶與表面活性劑使用脫脂效果更好。當脂肪酶和蛋白酶結合用于復鞣、去除油脂和污垢，皮革可能獲得更為均勻和鮮艷的顏色。使用脂肪酶能夠減少皮本身油脂脂肪帶來的色花，減少皺紋和其它類型的變色。（4）淀粉酶淀粉酶可使淀粉分子降解并且在自然界中分布很廣。淀粉酶在工業上有很重要的生物技術應用，比如在紡織、紙漿和紙、皮革、洗滌劑、啤酒、面包、嬰幼兒谷類食品、飼料、化工和制藥業以及淀粉的液化和糖化等方面的應用。這些酶來源廣泛，可從植物、動物和微生物獲得，通常微生物酶的工業需求最大。大部分微生物淀粉酶可作為商業用途和水解淀粉。在皮革生產中，淀粉酶常常用來打開皮革的纖維結構。（5）膠原酶膠原酶來源廣泛，是一種金屬蛋白酶。膠原酶的動力學模型取決于它們的來源。在-Gly-Pro-X-Gly-Pro-X序列中，細菌膠原酶優先打開Gly-X鍵（X是一種天然氨基酸）。鞣制后的膠原蛋白（用鞣劑交聯）有抗膠原酶的作用；這種酶不能水解鉻鞣皮革，但能打開皮革的纖維結構。已有研究表明膠原酶來源于幾種微生物，但對降解和水解主要由膠原蛋白組成的皮革很困難。細菌膠原酶應用于皮革染色。使用這種酶能夠獲得更柔軟的皮革，并且保持變皮革的強度不變。表2總結了一些酶在皮革生產中的應用。2.1.2在皮革生產中酶的活性評估在皮革生產過程中，除了掌握不同特性的酶在皮革生產多方面的應用，定量評估酶對原皮的作用也非常重要。最新文獻探討了用光學顯微鏡或/和電子顯微鏡對蛋白質、原纖維蛋白（葡萄胺多糖和蛋白聚糖）、羥脯氨酸的定量測定，以及評估粒面質量。酶促反應的效果決定成品革的力學強度。葡萄胺多糖又稱粘多糖，是由糖醛酸和六亞甲基四胺（葡萄糖胺或半乳糖胺）聚合而成的線性高分子碳水化合物。最常見的葡萄糖胺是透明質酸。硫酸皮膚素在準備工段被部分去除，它與打開纖維結構密切相關。有效去除硫酸皮膚素有利于打開纖維結構便于化學品滲透，并提高得革率；但是過量的去除硫酸皮膚素會導致皮革松面和強度差。蛋白多糖是一種結合在葡萄糖胺上的細胞外蛋白。主要的蛋白多糖是核心蛋白聚糖，由單鏈的硫酸皮膚素和多肽鏈組成。有效的去除蛋白多糖對提高皮革的柔軟性和柔韌性非常重要。去除纖維間質如蛋白多糖和氨基多糖是傳統制革浸灰和軟化過程的前提。用蛋白酶軟化皮革有利于去除纖維間質。一些學者研制了一套方法來判定浸灰和軟化過程中這些蛋白質的去除情況。這些方法包括根據標準濃度曲線，通過計算硫酸軟骨素的濃度來確定葡萄糖胺的濃度，由粘蛋白的量確定蛋白多糖的濃度。羥脯氨酸是膠原有的一種氨基酸，在其他蛋白質中不曾發現。在膠原結構中最常見的氨基酸有羥脯氨酸（11.28%），脯氨酸（11.77%），甘氨酸（33.43%），丙氨酸（11.97%）和精氨酸（5.04%）。哺乳動物的皮中每100g膠原中含有13.45g羥脯氨酸，然而魚皮中每100g膠原中含有7~9g羥脯氨酸?；诖耍谄じ锷a過程中，根據羥脯氨酸的含量用來確定原料皮的膠原含量和生產過程中不希望釋放的膠原量。除了分析纖維間質，還可通過皮革的抗張強度、延伸率和撕裂強度來評估酶在皮革生產中各工序的應用效果。
2.2微生物酶的分離和篩選
搜索一種新的酶始于自然界中的微生物。研究者從熱帶森林到冰川地區收集不同氣候條件下的土壤樣品并對其進行檢測。酶的獲取途徑非常廣泛。大部分酶主要來源于動物、植物和微生物。大部分工業用酶來自于微生物。微生物酶比來自于動植物的酶在數量上更有優勢。這些優勢主要表現于：a.微生物比動物和植物生長更快。b.酶僅僅是動植物體很微小的一部分。因此，酶的大規模生產需要大片的土地和大量的動物。這種限制使得動植物酶非常昂貴。微生物酶不受這些方面的約束，想生產多少就能生產多少。c.微生物酶比動植物酶更穩定。d.由于微生物在自然界中種類的多樣性，因此最大的優勢就是能夠生產各種類型的酶。e.基于對微生物基因基礎的研究和了解從而控制其生理功能，可以人為操縱微生物產生某些代謝產物，包括酶。在酶的生產中，第一步就是分離和篩選微生物，也就是分離特定的菌株從而獲得所需要的酶，如圖3所示。為了達到要求，需要對不同的菌株進行精細選擇和測試以鑒定這些菌株，從而獲得所需特性的菌株。目前，已經開始研究幾種新型酶。外來微生物（比如極端微生物）是酶的重要來源。生物體以pH值的不同而分布不同。眾所周知微生物接近中性的pH條件下繁殖。當偏離接近中性條件時，微生物的數量減少。標準做法就是將許多微生物置于大量含有培養基和瓊脂平板上培養，如圖4所示。分離微生物的典型方法就是使用后續金屬保護層，篩選理想特性的微生物。然后，微生物在特種媒介中生長，使用合適的基質如脫脂牛奶或酪蛋白、淀粉、三丁酸甘油酯或黃油來測定蛋白的水解和脂肪的分解活力。選擇那些分離出來的具有很強活力的菌株，然后用恰當的方法保存備用。生產應用于皮革生產用酶（包括蛋白酶，角蛋白酶，膠原酶）的微生物，可根據各種微生物棲息地如制革廠的污泥、廢棄物和污水中分離出來。Ogino等分離出來的76種微生物能夠在中性pH條件下降解制革廢水，23種微生物能在堿性條件下降解制革廢棄物。文獻中通常使用含有瓊脂和蛋白質的培養基來獲得蛋白水解酶。最常用的蛋白有酪蛋白，脫脂牛奶和磨碎的羽毛。蛋白水解活性檢測是通過底物消耗在周圍出現一個透明環，就表示有蛋白酶產生。
2.3酶的生產和微生物的營養大部分酶通過水中培養獲得，但有些酶通過半固體培養基生產。
2.3.1半固體培養基這種類型的培養基通常用于真菌微生物培養，在低濕度和通風性良好的條件下能夠獲得較高的酶產量。通過空氣循環的方式將溫度維持在30℃左右。生產周期一般為30~40h，但有時會持續長達7d。最佳產量取決于抽樣和對酶產量的評估。2.3.2水基培養大多數酶的生產是在生物反應器中通過水基培養來實現的。該培養基包含足夠的碳源、氮源、金屬和微量元素等微生物生長所必須的營養物。然而，在某些情況下適宜微生物生長的培養基并不有利于所需酶的生產。溫度和pH值必須適合每種生物體。酶的生長、酶的生產以及酶的穩定性所需的溫度和pH值，每種酶都不盡相同。培養溫度通常由三個因素決定。如果微生物生產酶是需氧的，則氧氣需氧量較大，因此水基培養中需要通氣和攪拌。微生物必須在適宜條件下培養才能夠提高酶的產量。提高蛋白酶產量和有助于細胞生長的培養條件明顯不同。在堿性蛋白酶的工業化生產中，需要高濃度的復雜碳水化合物、蛋白質和其他培養基組分。為了開發一種經濟又切實可行的技術，研究者在以下幾個方面展開了研究：（a）提高堿性蛋白酶的利用率；（b）最佳生產條件；（c）使用廉價的培養基。在大多數生物體中，有機和無機氮源會代謝產生氨基酸、核酸、蛋白質和其他細胞組分。堿性蛋白酶中氮含量高達15.6%，并且它們的生產取決于培養基中碳源和氮源的供應。雖然復雜的氮源通常用于堿性蛋白酶的生產，不同的生物體對氮源的需求量也不同。有研究者發現，當糖（如乳糖、麥芽糖、蔗糖和果糖）用于微生物的培養時，堿性蛋白酶的產量會提高。各種有機酸（如醋酸、乙酸甲酯、檸檬酸或檸檬酸鈉）有利于堿性蛋白酶的生產。在某些情況下，酶的生產需要二價金屬離子（鈣、鈷、硼、鐵、鎂、錳）。在大多數研究中，鉀的來源主要是磷酸鉀。磷酸鹽用作培養基的緩沖劑，但是過量會抑制細胞的生長和酶的產生?？傊?，微生物和其他生物一樣需要營養物質。以下是影響微生物營養最重要的因素。真菌和大多數細菌均為化能自養型微生物，通過適宜底物的氧化反應來獲取能量。無機營養微生物氧化無機化合物來獲得營養，而有機營養菌氧化有機化合物獲得營養。第一組中包括氧化硫產生硫酸的細菌。第二組包括真菌和相當數量的細菌。2.3.3碳源對于自養型微生物來說，主要碳源是二氧化碳和碳酸氫鈉，能夠以此合成機體所需要的全部有機組分。大多數細菌為異養型，需要有機碳源；有機碳源一般有碳水化合物、氨基酸、脂類、醇類和淀粉及纖維素類聚合物。實際上，一些微生物能夠利用一些天然有機物和人工合成的化合物。微生物的多用途性非常重要，使微生物的應用更廣泛地向有利的方向轉變。2.3.4氮源微生物對氮的需求分為三類。一些細菌可直接吸收大氣中的氮并轉化為有機氮。許多真菌和細菌幾乎完全使用無機氮化合物特別是銨鹽，偶爾也使用硝酸鹽。真菌和一些細菌需要以各種氨基酸為代表的有機氮源的氮。通常，蛋白質的水解或和氨基酸能夠促進大多數異養微生物的生長。2.3.5重要的無機離子除了碳和氮，微生物還需要大量無機化合物中的其他元素。一些稱為大量元素，機體需求量很大，另外一些稱為微量元素，機體需求量很少。大量元素中的磷一般以磷酸鹽形式存在，對機體的能量代謝和核酸的合成非常重要；硫是合成氨基酸（比如半胱氨酸）和維生素（比如維生素H和維生素B1）所必需的；鉀作為酶的激活劑和滲透壓的調節劑；鉀是孢子形成中重要的胞外酶的激活劑；鐵是合成某種細胞色素和顏料所必需的。由于微量元素的研究很困難，所以微量元素的作用并不確切。然而，在一些特例中證實銅、鈷、鋅、猛、鈉、硼以及其它微量元素是微生物生長所必需的元素。2.3.6生長因子生長因子是特殊生物體不可缺少的，且其自身不能合成的有機化合物。生長因子必須在培養基中才能促使有機體的生長。許多生長因子是維生素，尤其是維生素B類，也有些生長因子是氨基酸和脂肪酸。2.3.7水水不是營養物質，但它對微生物生長是必須的。因為大部分營養物質是在溶液中通過細胞質的膜吸收的。由于水的比熱容高和熱調節性好，水對調節滲透壓有重要作用。3.3.8大氣中的氧和水一樣，大氣中的氧也不是營養物。微生物根據周圍游離氧的數目進行不同的生命活動；好氧菌需要游離氧，但是有些好氧菌是微需氧的，對氧的需求量很少，不能忍受正常大氣中的氧。相反，厭氧型微生物在游離氧條件下會很快死亡，然而兼性厭氧型微生物能同時在有氧和無氧條件下存活。
2.4酶動力學
酶動力學是酶學的一部分，主要研究酶促反應速率及其影響因素。酶動力學研究主要是評估酶的產量和單位時間內底物的消耗量。酶促反應可用方程（1）來表示，可分為兩個反應，一個是生成酶和底物的復合物反應，另一個是進而生成產物和酶的反應。E+S圮ES圮P+EE、S、ES和P分別代表酶、底物、酶和底物的復合物和產物。根據這個模型，當底物濃度足夠高時，酶全部轉換為酶和底物復合物的形式，第二步會受到抑制，并且隨著底物濃度的增加，反應速度不變。酶促反應速度取決于酶濃度和底物濃度。理論上，在催化、合成和裂解反應過程中同一種酶可反復利用多次。在實踐中卻受到了很多限制。酶是一種復雜而敏感的生物分子，酶所處環境的溫度、酸堿性、微量金屬離子或某些抑制劑都會影響酶活力。一些影響酶催化活力的因素如下：（1）pH值酶處于最佳pH值時，酶分子上的電荷分布和酶的催化位點都有助于酶的催化。（2）溫度大多數酶都有其最適溫度；最適溫度取決于分離出酶的微生物。一些微生物的最適溫度接近室溫，這些微生物分離出來的酶在30~40℃活性最大。溫度太低，分子移動減慢導致反應速率下降；溫度太高，分子移動速度非?？?，酶很難維持其空間結構并發生變性，從而導致酶失活。溫度升高，反應速度加快，當達到最適溫度后，反應速度減慢。（3）變性維持蛋白質功能的結構遭到破壞稱為蛋白質變性。不僅僅高溫導致蛋白質變性，其他能夠破壞化學鍵的環境因素也會導致蛋白質變性。此外，極端pH值會使官能團質子化或去質子化，使酶活力喪失。洗滌劑和非極性溶劑能夠改變蛋白質的結合和相互作用，進而引發變性。在大多情況下，變性是一個不可逆過程。（4）酶的抑制作用許多物質能夠與酶可逆結合而改變其活力。眾所周知，能降低酶活力的是抑制劑。1）抑制劑不同抑制劑的作用機理不同。一些酶抑制劑結構與酶相似，與酶不反應或反應很慢。這些類型的抑制劑可分為兩類：①競爭性抑制劑這類抑制劑能競相爭奪酶分子上的活性結合位點，并且降低用于結合底物的游離酶濃度。當底物濃度升高，也就是游離酶抑制劑所占比例下降，會引發抑制活動的下降。這種抑制劑通常和底物與酶的特殊活性位點結合類似。然而，它和酶與底物結合大不同，它不發生反應。②非競爭性抑制劑非競爭性抑制劑能夠改變酶分子上的活性位點，使酶喪失催化活性。非競爭性抑制劑和底物不一樣，提高底物濃度并不能使抑制劑活性降低。2）變性假如一種抑制劑與酶不可逆結合，稱之為滅活劑/變性劑。
2.5酶抑制劑在原皮保藏和皮革加工中的應用
浴液中鹽和其他化學品的使用會干擾酶的活性，因此應在工業過程中避免此類損失。表3展示了不同化學品對酶活性的影響，由Dettmer等報導。硫酸鈉和表面活性劑對部分酶產生抑制作用。EDTA、脂肪醇、純堿和氫氧化鈣對酶的活性的影響沒有太大的差異。Dettmer等研究表明，皮革生產過程中傳統脫毛與酶脫毛過程相比，酶脫毛技術是降低生產污水污染負荷的理想選擇。酶解過程能夠降低COD、BOD、氮和硫化物的水平并且能夠大幅度的縮短加工時間，從之前的20h縮短到6h，但要準確把握酶脫毛的時間，避免對皮革造成損害。一些學者指出酶脫毛工藝能獲得與傳統脫毛工藝品質相同的皮革。這兩個工藝的皮革產品的抗張強度、撕裂強度、鉻含量與收縮溫度都基本相同。Dettmer等通過定量測定去除纖維間質來評估酶脫毛過程中酶的效率，此外，通過測定廢水中羥脯氨酸的含量評估酶對膠原蛋白的破壞作用。有人發現在脫毛過程中酶殘余的活性可回收再利用。
3結論和展望
