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郑承纲 李宗田 张汝生
（中国石化石油勘探开发研究院，北京 100081）
摘 要 针对中低温油藏压裂破胶施工的需求，筛选出生物破胶酶生产菌株——地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）BG1，通过两水平试验设计确定了该菌株产酶培养基中的显著因素（碳源、有机氮源和无机氮源），在此基础上，又通过中心法则试验设计对该菌株的产酶培养基组成做进一步优化，最终确定了发酵培养基组成为碳源，有机氮源，无机氮源，2g/L磷源，硫源，微量元素。采用该优化培养基，BG1菌株的生物破胶酶产量达239 U/L。该菌株所产生物破胶酶拥有良好的稳定性，在低于50℃中温浴6h，酶活力保持率可达85％以上，同时该酶对非极端pH条件、常规地层离子和化学助剂亦表现出良好的稳定性。通过对该酶破胶性能进行研究，发现该酶在中、低温环境下破胶效果好，30 ～60℃温度下破胶后的压裂液黏度分别为、、和，破胶返排后地层伤害小，模拟实验伤害率仅为％，体现了该生物破胶酶在中、低温油藏压裂施工中的良好应用前景。
关键词 地衣芽孢杆菌 生物破胶酶 中低温油藏 稳定性 破胶效能
Production of Enzymatic Gel Breaker and Its
Gel Breaking Potential Evaluation
ZHENG Chenggang，LI Zongtian，ZHANG Rusheng
（Exploration and Production Research Institute，SINOPEC，Beijing 100081，China）
Abstract In order to fill the fracturing gel breaking demand in those moderate－/low－temperature reservoirs， Bacillus licheniformis BG1 was selected for the production of enzymatic gel breaker（EGB）.The significant variables in the EGB fermentation medium were identified as carbon source，organic nitrogen and inorganic nitrogen source by two－level factorial design and were further optimized through full－factorial central composite optimal composition of EGB fermentation medium was g/L carbon source， g/L organic nitrogen， g/L inorganic nitrogen，2 g/L phosphorus source， g/L sulfur source， g/L trace elements and the maximum EGB production yield was 239U/ EGB produced by BG1 exhibited good thermostability that after incubation at a temperature below 50 ℃for 6 h，the residual activity was still above 85％ retention enzymatic breaker also showed a good stability withthe non－extreme pH conditions，conventional ion formation and chemical viscosities of broken fracturing fluids were cP， cP， cP and cP at a temperature ranging from 30℃ to 60℃， operation caused little damage to the formation that the damage rate was merely ％ in the physical simulation on the results from this work，the enzymatic gel breaker presents a good prospect in the hydraulic fracturing.
Key words Bacillus licheniformis；enzymatic gel breaker；moderate－/low－temperature reservoirs； stability；gel breaking efficiency
水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施，全国压裂措施工艺每年达上万井次，年增油近千万吨。其过程是用压裂泵组将压裂液以高压力压开地层，形成裂缝；并用支撑剂支撑裂缝，增加导流能力、减小流动阻力，是一种增产、增注措施。压裂液的性能是影响压裂施工成败的关键因素，压裂液的破胶效果直接影响压裂液的反排和增产效果，破胶失败或者不理想会造成严重的地层伤害。根据低渗透储层的特点，利用核磁共振技术及岩心流动试验进行了压裂液伤害机理研究，结果表明：压裂液黏滞力和大分子基团滞留是造成伤害的主要因素。因而提高破胶效果，降低压裂液的黏滞阻力，是解决压裂液伤害的一个重要办法［1，2］。
大多数水基压裂液所使用的稠化剂为（变性）胍豆胶，压裂作业中常用化学（氧化型）破胶剂为过硫酸钾、过硫酸铵等，其优点是价格低、使用方便、破胶迅速、破胶液黏度在10mPa·s以下。但在实际应用中，氧化破胶剂存在着一些缺陷，包括：(1)反应时间及其活性主要依赖于温度，温度低于50℃时，反应很慢，必须添加低温催化剂，而高于93℃时降解反应发生很快，反应不易控制，反应迅速，使压裂液提前降解而失去输送支撑剂的能力，甚至导致压裂施工失败；(2)它属于非特殊性反应物，能和遇到的任何反应物如管材、地层基质和烃类等发生反应，易生成与地层不配伍的污染物，造成地层伤害；(3)作用时间短，氧化型破胶剂往往在到达目的裂缝前消耗殆尽，达不到有效破胶的目的；(4)反应不彻底，造成胍豆胶不能完全降解，约20％的分子量大于×106的聚合物基本上未降解，并产生大量残渣。而生物破胶酶是具有高催化能力和很好活性的生物蛋白，它在催化反应时自身的形态和结构不发生改变，其反应特异性决定了其专一性分解多糖聚合物结构中特定的糖苷键，并将其降解为单糖和二糖，这些特异性的生物破胶酶主要有Beta－1，4甘露聚糖酶、Beta－甘露糖苷酶和Alpha－半乳糖苷酶等。研究表明，化学破胶剂破胶后的聚合物分子量为（～）×105Da，而生物酶破胶方法后的胶液分子量仅为2000～4000Da，其破胶性能大大高于氧化型破胶剂，压裂后无残渣，返排效果好［3］。同时，生物破胶酶主要应用于30～60℃的油藏，有效弥补化学破胶剂在中、低温油藏应用中的瓶颈问题（如反应缓慢、需要添加催化剂、破胶难以控制）［4～6］。本文对新型压裂液生物破胶酶进行了研究，优化了其发酵生产条件，并对其破胶性能进行了相关分析。
1 生物破胶酶的发酵生产和纯化
菌种、培养基和发酵条件
本研究中所用生物破胶酶生产菌株为本实验所保存菌种BG1，分离自某油田原油污染土样，经16SrDNA序列分析和生理生化反应鉴定为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis），菌株保存于－80℃冰箱甘油管（20％，v/v）中，使用前经固体培养基进行活化后作为接种物。
种子液培养采用LB培养基，其组成为：10g/L蛋白胨，5g/L酵母膏，10g/L氯化钠，pH＝～；经响应面法优化后的发酵培养基组成为：碳源，有机氮源，无机氮源，2g/L磷源，硫源，微量元素。接种浓度为％，接种后的培养物置于37℃摇床中在转速180rpm条件下培养48h。
酶活力的测定
本研究中破胶酶的酶活力检测采用3，5－二硝基水杨酸法（DNS法），分别以0mg/mL、2mg/mL、4mg/mL、6mg/mL、8mg/mL和10mg/mL浓度的还原糖溶液作为反应物制作标准曲线。将发酵结束后的菌液于4℃下转速为8000rpm离心10min，去除菌体，取上清液作为粗酶液，以％浓度胍豆胶溶液作为底物进行水解反应，反应条件为50℃温浴中反应10min，检测反应物中还原糖的浓度。1个酶活力单位（U）定义为：在50℃温浴条件下，每分钟释放1μmol还原糖所需要的酶量［7］。
破胶酶发酵生产的优化
为了获得高产量的生物破胶酶，在菌株最佳培养的基础上，对发酵培养基组成进行优化。首先将破胶酶发酵生产中的碳源、有机氮源、无机氮源、磷源、硫源和微量元素，作为培养基优化实验中的6个试验因素（X1—X6），通过两水平试验设计（Two－level factorial design）筛选其中的显著因素，进而对显著因素的浓度进行进一步优化。本实验中，因素的两水平包括正效应（＋）和负效应（－），正效应的因素均取高值，负效应的因素均取低值，通过使因素同时朝响应值增大的方向变化，找出峰值，从而确定逼近最大响应区域的水平值，并把对响应值影响较大的因素（F＜，置信度95％）作为显著因素［8］。
两水平试验设计及其响应值如表1所示，通过对实验结果进行分析发现，对破胶酶的生产有显著影响的因素为碳源（％）、有机氮源（％）和无机氮源（％），而磷源（％）、硫源（％）和微量元素（％）对发酵液酶产量影响较小。6个试验因素中，碳源、有机氮源、无机氮源和磷源对破胶酶的发酵生产均呈现负效应，而硫源和微量元素对破胶酶的合成呈现正效应。将碳源、有机氮源和无机氮源3个显著因素分别作为自变量（A、B和C），采用中心法则试验设计（central composite design）对影响破胶酶发酵生产的底物浓度水平进行优化。中心法则试验设计共包括20组实验，其中交互试验23组、中心点6组和边际点6组，每一自变量的5个试验水平分别以－、－1 、0、＋1和＋进行编码［9］，如表2所示。
表1 两水平试验设计及其响应值（n＝6）
续表
表2 中心法则试验设计及其响应值
通过拟合得到一个描述响应值与自变量关系的多元回归模型，如公式（1）所示。模型的P－value值为，该值远远小于，表明回归方程的F检验显著，所获得的模型能够准确地反映破胶酶的发酵生产情况。
油气成藏理论与勘探开发技术（五）
由响应面回归分析和回归方程拟合绘制酶产量与碳源、有机氮源和无机氮源的响应面，如图1所示。
图1 碳源、有机氮源和无机氮源对破胶酶产量影响的响应面
通过该模型计算出响应值（酶产量）对因素A、B、C存在极值点，对Y进行极值分析，确定3个因子最优试验点（A、B、C）的代码值（、、），即碳源浓度为，有机氮源和无机氮源浓度分别为和时，该模型预测的破胶酶产量存在极大值，通过实验验证实际酶产量为239U/mL。
破胶酶的分离、纯化和保存
破胶酶发酵结束后，将发酵液在转速5000～10000rpm情况下离心30min去除菌体，并用μm滤除去残余菌体和不溶物质，将获得的粗酶液经琼脂糖层析柱（20mm×250mm）洗脱：层析柱以pH＝的Tris－HCl缓冲液平衡后以～的NaCl溶液进行梯度洗脱，洗脱速率为5～15mL/h，收集酶液并用饱和硫酸铵溶液沉淀，将获得的破胶酶由缓冲液稀释至200～400U/mL后低温保存［10］。用于压裂液破胶酶保存的缓冲液组成为：的pH＝的磷酸缓冲液，杀菌剂50×10－6，甘油50％。
2 生物破胶酶稳定性研究
由于生物破胶酶使用过程中要面临油藏复杂的物理化学条件，同时其破胶活性还会受到压裂液体系中其他助剂的影响，因此，本研究中考察了各种物理化学因素（温度、pH、地层离子和化学助剂等）对生物破胶酶活力的影响。
温度和pH因素对酶活力保持率的影响
首先，研究温度和pH因素对生物酶活力保持情况的影响，酶活力保持率如图2所示，实验结果表明：生物破胶酶在中低温条件下有良好的热稳定性，在低于50℃的环境中温浴6h后，其酶活力保持率能达到85％以上，而超过50℃后，酶活力保持率随温度升高开始下降，70℃时，温浴后的酶活力仅为初始值的35％；生物破胶酶在非极端pH环境中（pH ＝～）能较好地维持其活性，而超出这一pH值范围后，酶活力保持率会迅速下降。
图2 温度和pH因素对酶活力保持率的影响
地层离子和化学助剂对酶活力保持率的影响
本文还对地层离子和化学助剂对生物酶活力保持情况的影响进行了研究，如表3所示。实验结果表明：地层水中的主要无机离子对破胶酶活力无明显影响；而压裂体系中的常规助剂对酶活力的保持有一定影响，本实验中，生物破胶酶在含有EDTA、杀菌剂和交联剂的溶液中温浴6h后，酶活力的保持率分别为81％、76％和94％。现场的压裂液体系非常复杂，因此，在实际应用中，有必要对各种助剂组分对生物酶活性的影响进行预实验。
表3 地层离子和化学助剂对酶活力保持率的影响
3 生物破胶酶的破胶性能研究
生物酶破胶降黏性能研究
针对中、低温储层的特点，本实验中所使用的压裂液配方为％羟丙基胍胶、6％交联剂（％硼砂溶液）、％黏土稳定剂、％杀菌剂，pH ＝，生物破胶酶的添加浓度为20U/L。本文研究了不同温度下（20～80℃）的破胶效果，压裂液的降黏效果如图3所示，在40℃和50℃下反应10h后，破胶后的胶液黏度仅为和，而在30℃和60℃时，破胶后的胶液黏度分别为和。在破胶反应30min时，压裂液尚保持较高的黏度，维持了较好的携砂能力。可见，本研究中的生物破胶酶，完全可以满足中、低温油藏压裂施工的作业要求。
物理模拟破胶岩心伤害实验
当压裂液返排时，由于破胶不彻底往往留下很多残渣（固体不溶物），降低裂缝的导流能力。在室内应用物理模拟实验，制作人工胶结岩心模型（10cm×）模拟水力压裂伤害过程，50℃恒温箱中，驱替人工配制的模拟地层水并计算模型的原始渗透率；将模型饱和含有20U/L破胶酶的压裂液液，关闭驱替系统，并在恒温箱中进行破胶反应12h；反应结束后，以模拟地层水进行反向驱替，计算返排后的模型渗透率（驱替至压力恒定），并以未添加破胶酶（APS破胶）的实验组作为对照模拟地层伤害实验，并计算伤害率［11］。
图3 不同温度下破胶酶的破胶效果
表4 地层伤害实验
从表4的结果不难看出，相比空白对照，生物破胶酶的加入可以有效实现压裂液破胶降黏，由于生物酶的破胶作用彻底，实验岩心并未观察到显著的地层伤害（伤害率仅为％），远低于对照组％的伤害率，体现了生物酶破胶剂在中、低温油藏压裂施工作业中的良好应用前景。
4 结论
本研究采用响应面优化法获得了影响地衣芽孢杆菌BG1菌株发酵生产生物破胶酶的培养基组成中的显著因素，并通过建立多项数学模型，采用统计分析对模型进行显著性检验来优化发酵培养基。优化得到的最佳培养基组成为：碳源，有机氮源，无机氮源，2g/L磷源，硫源，微量元素。在优化的条件下，地衣芽孢杆菌BG1菌株的生物破胶酶活力达239U/L，表明采用响应面法优化发酵培养基组成是提高菌株产酶活性的有效途径之一，从而为该技术的推广奠定了较好的基础。该菌株产生的生物酶具有良好的稳定性，能够较好地耐受中低温和非极端pH环境，并较好耐受各种无机离子和化学助剂。通过对其破胶性能进行研究，发现该破胶酶能够有效降低压裂液黏度，破胶彻底，对地层伤害小，因此，本研究的研究成果在中、低温油藏压裂施工作业中有着良好的应用前景。
致谢 本研究工作是在中国石化前瞻性项目 “微生物降解压裂残渣和重烃研究” 资助下完成的。在研究中，李宗田教授，中国石化石油勘探开发研究院采油工程研究所苏建政所长和苏长明高级专家都给予了宝贵的指导和建议，对他们表示衷心的感谢。
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浅谈蛋白质折叠的有关问题 [关键字]生物 大分子 分子伴侣 蛋白质的折叠 识别 结合 生物大分子的结构与功能的研究是了解分子水平的先象的基础。没有对生物大分子的结构与功能的认识，就没有分子生物学。正如没有DNA双螺旋结构的发现，就没有遗传传达传递的中心法则，也就没有今天的分子生物学。结构分子以由第一分子进入对复和物乃至多亚基，多分子复和体结构研究。同时，过去难以研究的分子水平上的生命运动情况也随着研究的深入和技术手段的发展而逐渐由难点变为热点。蛋白质晶体学研究已从生物大分子静态（时间统计）的结构分析开始进入动态（时间分辨）的结构分析及动力学分析。第十三届国际生物物理大会的25个专题讨论会中有一半以上涉及蛋白质的结构与功能，而“结构与功能”又强调“动力学（Dynamics）”，即动态的结构或结构的运动与蛋白质分子功能的关系，以及对大分子相互作用的贡献。 蛋白质折叠问题被列为“21世纪的生物物理学”的重要课题，它是分子生物学中心法则尚未解决的一个重大生物学问题。从一级序列预测蛋白质分子的三级结构并进一步预测其功能，是极富挑战性的工作。研究蛋白质折叠，尤其是折叠早期过程，即新生肽段的折叠过程是全面的最终阐明中心法则的一个根本问题，在这一领域中，近年来的新发现对新生肽段能够自发进行折叠的传统概念做了根本的修正。这其中，X射线晶体衍射和各种波谱技术以及电子显微镜技术等发挥了极其重要的作用。第十三届国际生物物理大会上，Nobel奖获得者Ernst在报告中强调指出，NMR用于研究蛋白质的一个主要优点在于它能极为详细的研究蛋白质分子的动力学，即动态的结构或结构的运动与蛋白质分子功能的关系。目前的NMR技术已经能够在秒到皮秒的时间域上观察蛋白质结构的运动过程，其中包括主链和侧链的运动，以及在各种不同的温度和压力下蛋白质的折叠和去折叠过程。蛋白质大分子的结构分析也不仅仅只是解出某个具体的结构，而是更加关注结构的涨落和运动。例如，运输小分子的酶和蛋白质通常存在着两种构象，结合配体的和未结合配体的。一种构象内的结构涨落是构象转变所必需的前奏，因此需要把光谱学，波谱学和X射线结构分析结合起来研究结构涨落的平衡，构象改变和改变过程中形成的多种中间态，又如，为了了解蛋白质是如何折叠的，就必须知道折叠时几个基本过程的时间尺度和机制，包括二级结构（螺旋和折叠）的形成，卷曲，长程相互作用以及未折叠肽段的全面崩溃。多种技术用于研究次过程，如快速核磁共振，快速光谱技术（荧光，远紫外和近紫外圆二色）。 一、新生肽段折叠研究中的新观点 长期以来关于蛋白质折叠，形成了自组装（self-assembly）的主导学说，因此，在研究新生肽段的折叠时，就很自然的把在体外蛋白质折叠研究中得到的规律推广到体内，用变性蛋白的复性作为新生肽段折叠的模型，并认为细胞中新合成的多肽链，不需要别的分子的帮助，不需要额外能量的补充，就应该能够自发的折叠而形成它的功能状态。 1988年，邹承鲁明确指出，新生肽段的折叠在合成早期业已开始，而不是合成完后才开始进行，随着肽段的延伸同时折叠，又不断进行构象的调整，先形成的结构会作用于后合成的肽段的折叠，而后合成的结构又会影响前面已形成的结构的调整。因此，在肽段延伸过程中形成的结构往往不一定是最终功能蛋白中的结构。这样，三维结构的形成是一个同时进行着的，协调的动态过程。九十年代一类具有新的生物功能的蛋白，分子伴侣（Molecularchaperone）的发现，以及在更广泛意义上说的帮助蛋白质折叠的辅助蛋白(Accessoryprotein)的提出，说明细胞内新生肽段的折叠一般意义上说是需要帮助的，而不是自发进行的。 二、蛋白质分子的折叠和分子伴侣的作用 蛋白质分子的三维结构，除了共价的肽键和二硫键，还靠大量极其复杂的弱次级键共同作用。因此新生肽段在一边合成一边折叠过程中有可能暂时形成在最终成熟蛋白中不存在不该有的结构，他们常常是一些疏水表面，它们之间很可能发生本不应该有的错误的相互作用而形成的非功能的分子，甚至造成分子的聚集和沉淀。按照自组装学说，每一步折叠都是正确的，充分的，必要的。实际上折叠过程是一个正确途径和错误途径相互竞争的过程，为了提高蛋白质生物合成的效率的，应该有帮助正确途径的竞争机制，分子伴侣就是这样通过进化应运而生的。它们的功能是识别新生肽段折叠过程中暂时暴露的错误结构的，与之结合，生成复和物，从而防止这些表面之间过早的相互作用，阻止不正确的非功能的折叠途径，抑制不可逆聚合物产生，这样必然促进折叠向正确方向进行。（从哲学的观点说，似乎很容易驳斥自组装学说，它违背了矛盾的普遍性原理，试想，如果蛋白质的每一步折叠均是正确的，充分的，必要的，岂不是在无任何矛盾的前提下，完成了复杂的最稳定构象的形成，即完成了由量变到质变的伟大飞跃，从无活性的肽链变成有活性的功能蛋白，这显然是违背哲学基本原理的。换一个角度想，生物进化的过程本来就充满着不定向的变异，这些变异中有适应环境的，也有不适应环境的，“物竞天择”，自然的选择淘汰了那些不适应的，保留了那些适应的。蛋白质分子的折叠不也与此类似吗？我想，蛋白质的一级结构只是肽链折叠并形成功能蛋白的特定三维结构的内因，实际上，多肽链在形成活性蛋白的每一步，都有潜在的可能形成“不正确”的折叠，如果没有象分子伴侣或其它帮助蛋白等外部因素的作用，多肽链也永远不能折叠成为活性蛋百。） 三，分子伴侣的作用机制 分子伴侣的作用机制实际上就是它如何与靶蛋白识别，结合，又解离的机制。有的分子伴侣具高度专一性，如一些分子内分子伴侣，还有细菌Pseudomonascepacia的酯酶，有它自己的“私有分子伴侣”。它是由基因limA编码的，与酯酶的基因LipA只隔3个碱基，可能是进化过程中发生的基因分裂造成的。而一般的分子伴侣识别特异性不高，它是怎样识别需要它帮助的对象的呢？现在只能说分子伴侣识别非天然构象，而不去理会天然的构象。由于在天然分子中，疏水残基多半位于分子的内部而形成疏水核，去折叠后就可能暴露出来，或者在新生肽段的折叠过程中，会暂时形成在天然构象中本应该存在于分子内部的疏水表面，因此认为分子伴侣最有可能是与疏水表面相结合，如硫氰酸酶（Rhodanese）分子α-helix的疏水侧面。但是只有β-sheet结构的蛋白质才可为分子伴侣识别。 最近关于识别机制有较大的进展。Bip是内质网管腔内的分子伴侣，用一种affinitypanning的方法检查Bip与有随机序列的十二肽结合的特异性，结果发现，Hy-(W/X)-Hy-X-Hy-X-Hymotif与Bipj结合最强，Hy最多的是Trp、Leu、Phe，即较大的疏水残基。一般来说，2-4个疏水残基就足够进行结合。还有一种较普遍的说法是分子伴侣识别所谓熔球体结构（moltenglobule）。另一方面，分子伴侣本身与肽结合部位的结构分析最近也有些进展。譬如，PapD的晶体结构表明，多肽结合在它的β-sheet区。GroEL中，约40kD的153-531结构域是核苷酸的结合区。 分子伴侣作用的第二步是与靶蛋白形成复合物。非常盛行的一种模型认为分子伴侣常常以多聚`体形式而形成中心空洞的结构，用电子显微镜已经观察到由二圈层圆面包圈形组成的十四体GroEL分子和一个一层圆面包圈的七体GroES分子协同作用形成中空的非对称笼状结构（cagemodel），推测靶蛋白可以在与周围环境隔离的中间空腔内不受干扰的进一步折叠。但是不久前一个日本实验室发现GroEL的一个亚基，甚至其N端去除78个氨基酸残基的50kD片段，已经不能再组装成十四体结构，都有确定的分子伴侣功能。由此，我想:也许环状分子伴侣并非每个部位都是有效的结合部位，也就是说，该二层圆面包圈组成的十四体GroEL分子只有一个或若干个部位能够与疏水残基或所谓的熔球体结构结合，而其余部位起识别作用，就像一个探测器一样，整个十四体GroEL分子以圈层或笼状结构”包裹”在多肽链的主链上，以旋进方式再多肽链的链体上运动，一旦环状多聚体的某一识别部位发现疏水结构或所谓的熔球体结构等新生肽链折叠过程中暂时暴露的错误结构，经信号转导，多聚体的结合部位便与之结合，生成复合物，抑制不正确的折叠。以上完全是我个人的猜想，是基于上述两个试验现象的矛盾而试图作一番解释。至于为什么假设以旋进方式在多肽链上运动，我并没有相应的根据，只是觉得这应该是一个动态过程，因此作了一番狂妄的假想,另外，我觉得也许可以用X射线衍射来探测一下分子伴侣GroEL和GroES组成的笼状结构，看看它的a×b×c是否足以容纳多肽链的某一段，或者它的内部和外部的疏水性质和其他一些物化性质如何，也许可以找到支持或驳斥上述假设的证据。 以上谈的都是蛋白质的分子伴侣。不久前又出现了一个新名词“DNAchaperones”，DNA分子伴侣，这种分子伴侣是与DNA相结合并帮助DNA折叠的。在这种复合物中，DNA分子包围在蛋白质分子的表面，既是高度有序的，又是在一定程度上结构已有所改变的。DNA与蛋白的这种相互作用对DNA的转录，复制以及重组都十分重要;或如在核小体中，对DNA的包装是必须的。DNA在溶液中的结构有相当的刚性，必须克服一个能障才能转变成它的蛋白复合物中的结构，分子伴侣的作用就是帮助DNA分子进行折叠和扭曲，从而把DNA稳定在一个适合于和蛋白结构的特定构型中。这种结合是协同的，可逆的在形成复合物之后便解离下来。因此，不论是DNA分子伴侣还是蛋白分子伴侣，都与DNA和蛋白的相互作用有关，与基因调控有关，看来，分子伴侣确实与最终阐明中心法则当前主要问题有密切关系。 四、分子伴侣和酶的区别 与分子伴侣不同，以确定为帮助蛋白质折叠的酶目前只有两个，一个是蛋白质二硫键异构酶(proteindisulfideisomerase，PDI);另一个是肽基脯氨酸顺反异构酶(peptidylprolylcis-transisomerase，PPI)。以PDI为例，众所周知，蛋白质分子中的二硫键与新生肽段的折叠密切相关，对维系蛋白质分子的结构稳定性和功能发挥也有重要作用。PDI定位在内质网管腔内，含量丰富，催化蛋白质分子内巯基与二硫键之间的交换反应。同时，它是目前发现的最为突出的多功能蛋白，除了二硫键的异构酶的基本功能外，它还是脯氨酸-4-羟化酶的α亚基;又是微粒体内甘油三酯转移蛋白复合物的小亚基，还是一种糖基化位点结合蛋白(gkycisylationsitebindingprotein)等。其中，最引人注目的还是它有与多肽结合的能力，可以结合具有不同序列，长度和电荷分布的肽，特异性较低，主要是与肽的主链相作用，但对巯基尚有一些偏爱。按照分子伴侣的定义，一般认为PDI和分子伴侣是两类不同的帮助蛋白，但是我国上海生物物理研究所最近提出不同的看法，认为蛋白质二硫键异构酶也具有分子伴侣的功能。 蛋白质分子中天然二硫键的形成要求这些在肽链上往往处于不相邻位置的巯基，首先通过肽链一定程度的折叠，才能相互接近到可以正确形成二硫键的位置。肽链的自身折叠是一个慢过程，而蛋白质二硫键异构酶催化蛋白质天然二硫键的形成却是一个快过程。另一方面，蛋白质二硫键异构酶具有低特异性的与各种不同肽链相结合的能力，在内质网中以极高的浓度存在，又是是一个钙结合蛋白，是一个能被磷酸化的蛋白，这些都已经符合了分子伴侣的条件。因此他们推测蛋白质二硫键异构酶很可能首先通过它与伸展的，或部分折叠的肽段的结合，阻止错误的折叠途径，促进正确的中间物生成，帮助肽链折叠是相应的巯基配对，从而是正确的二硫键得以形成;然后催化巯基的氧化或二硫键的异构而形成天然二硫键。他们认为蛋白质二硫键异构酶的酶活性与它的分子伴侣功能不是相互排斥，而是密切相关，协调统一的。分子伴侣与帮助新生肽链折叠的酶之间，大概不应该，也不能够划一条绝对的分界线。我想:酶的最主要特性就是催化生化反应，分子伴侣的主要作用是与新生肽段的错误构象结合，从而阻止肽链不正确的非功能的折叠途径，促使其向正确的折叠方向反应，这难道不可以理解成间接的催化肽链的折叠吗?从表观上看，抑制不正确的折叠途径等于加快了正确反应的速度。所以，我本人也很赞成他们的观点。最近的试验已经为这一假说提供了很好的证据。PDI明显抑制变性的甘油醛-3-磷酸脱氢酶在复性股过程中的严重聚合，有效的提高它的复性效率，与典型的分子伴侣GroE系统对甘油醛3-磷酸脱氢酶复性的效应极其相似。 五、分子伴侣的结构 目前唯一解出晶体结构的分子伴侣是的PapD，帮助鞭毛蛋白折叠的分子伴侣。还有HSP70的N端结构域，即ATP结合域也以有晶体结构。用电子显微镜已经清楚的看到了GroEL的十四聚体和GroEL的七聚体的四级结构，象两个圆形中空的面包圈叠在一起，用NMR以及各种溶液构象变化是研究分子伴侣作用机制的有效手段。 六、分子伴侣研究的实际应用 分子伴侣的研究成果必然会大大加深我们对生命现象的认识，同时也一定会增加我们与自然斗争的能力和自身生存的能力。由于分子伴侣在生命活动的各个层次都具有重要作用，它的突变和损伤也必定会引起疾病，因此可以期望运用分子伴侣的知识来治疗所谓的”分子伴侣病”。另一方面，利用对分子伴侣的研究成果从根本上提高基因工程和蛋白工程的成功率，也必将对大幅度提高人类生活水平起重要作用。 [参考书目] 1.李宝健主编，面向21世纪生命科学发展前沿，广东科技出版社，1996年11月第一版：93-104页 2．郝柏林刘寄星主编，理论物理与生命科学，上海科学技术出版社，1997年12月第一版：29-58页 3．中国生物物理代表团，从第十三届国际生物物理大会看生物物理学研究的现状和趋势，生物物理学报，1999年第十五卷第四期：826-827页
实验七、酶的特性（唾液淀粉酶性质的研究）［目的要求］1、进一步学习和了解酶的性质。2、学会检查酶的性质的原理和方法。［实验原理］酶与一般催化剂最主要的区别之一是酶具有高度特异（专一）性，即一种酶只能对一种底物或一类底物（此类底物在结构上通常具有相同的化学键）起催化作用，对其他底物无催化反应。例如，淀粉酶和蔗糖酶虽然都是催化糖苷键的水解，但是淀粉酶只对淀粉起作用，蔗糖酶只水解蔗糖。还原糖产物可用本乃狄试剂鉴定。 通过比较淀粉酶在不同pH、不同温度以及有无抑制剂或激活剂时水解淀粉的差异，说明这些环境因素与酶活性的关系。温度、PH对淀粉活性影响酶的催化活性受到温度的影响，在一定温度范围内，酶才有活性，且在最适温度下，酶反应速度最大。大多数动物酶的最适温度为37℃-40℃，植物酶的最适温度为50℃-60℃。对温度的稳定性与其存在形式有关，有些的干燥制剂，虽加热到100℃，其活性并无明显变，但在100℃的溶液中很快地完成失去活性。低温能降低或抑制的活性，但不能使失活。酶的激活和抑制作用酶是具有高效专一催化活性的蛋白质，其活性常受温度PH及些物质的影响。 某些物质可以增加其活性，称为激活剂；某些物质能降低其活性，称为抑制剂。很少量的激活剂或抑制剂就会影响酶的活性，而且这种作用常常具有特异性。但要注意的是激活剂和抑制不是绝对的，有些物质在低浓度时为某种酶的激活剂时却为另一种酶的抑制剂，而在高浓度时则为该酶的激活剂（如NaCl）。［实验材料与设备］器材：试管和试管架、试管夹、恒温水浴箱、烧杯、冰浴（冰箱）、沸水浴（电磁炉）、移液管。试剂：淀粉 NaCl液、淀粉、1%淀粉 NaCl液、1%CuSO4、1%NaCl、1%Na2SO4、2%蔗糖溶液，碘化钾-碘溶液，斑氏试剂。［实验步骤］一、酶液的提取。（1）唾液淀粉酶的制备。二、酶的活性检验（1） 温度对酶活性的影响。探索唾液淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用材料：百分之二的新鲜唾液淀粉酶溶液试管，大烧杯，量筒，滴管，温度计，试管架，三脚架，石棉网，酒精灯，百分之三的淀粉溶液，百分之三的蔗糖溶液，菲林试剂，热水。方法步骤：1取两只洁净试管，编号，然后在一号试管注入淀粉溶液2ML，试管二注入蔗糖溶液2ML。然后在一号试管和二号试管都加入2ML淀粉酶溶液。2轻轻震荡试管，使混合均匀，再将试管下部锓在60C热水中5分钟。3取出试管，加入2ML菲林试剂，再轻轻震荡。4将试管都放在装有热水的大烧杯，煮沸1分钟。5记录实验结果。
这两样应该够复习了吧
尿淀粉酶仅供参考 跟饮水多少都有关系 血淀粉酶才能诊断
实验七、酶的特性（唾液淀粉酶性质的研究）［目的要求］1、进一步学习和了解酶的性质。2、学会检查酶的性质的原理和方法。［实验原理］酶与一般催化剂最主要的区别之一是酶具有高度特异（专一）性，即一种酶只能对一种底物或一类底物（此类底物在结构上通常具有相同的化学键）起催化作用，对其他底物无催化反应。例如，淀粉酶和蔗糖酶虽然都是催化糖苷键的水解，但是淀粉酶只对淀粉起作用，蔗糖酶只水解蔗糖。还原糖产物可用本乃狄试剂鉴定。 通过比较淀粉酶在不同pH、不同温度以及有无抑制剂或激活剂时水解淀粉的差异，说明这些环境因素与酶活性的关系。温度、PH对淀粉活性影响酶的催化活性受到温度的影响，在一定温度范围内，酶才有活性，且在最适温度下，酶反应速度最大。大多数动物酶的最适温度为37℃-40℃，植物酶的最适温度为50℃-60℃。对温度的稳定性与其存在形式有关，有些的干燥制剂，虽加热到100℃，其活性并无明显变，但在100℃的溶液中很快地完成失去活性。低温能降低或抑制的活性，但不能使失活。酶的激活和抑制作用酶是具有高效专一催化活性的蛋白质，其活性常受温度PH及些物质的影响。 某些物质可以增加其活性，称为激活剂；某些物质能降低其活性，称为抑制剂。很少量的激活剂或抑制剂就会影响酶的活性，而且这种作用常常具有特异性。但要注意的是激活剂和抑制不是绝对的，有些物质在低浓度时为某种酶的激活剂时却为另一种酶的抑制剂，而在高浓度时则为该酶的激活剂（如NaCl）。［实验材料与设备］器材：试管和试管架、试管夹、恒温水浴箱、烧杯、冰浴（冰箱）、沸水浴（电磁炉）、移液管。试剂：淀粉 NaCl液、淀粉、1%淀粉 NaCl液、1%CuSO4、1%NaCl、1%Na2SO4、2%蔗糖溶液，碘化钾-碘溶液，斑氏试剂。［实验步骤］一、酶液的提取。（1）唾液淀粉酶的制备。二、酶的活性检验（1） 温度对酶活性的影响。管 号 1 2 淀粉—NaCl液（ml ） 稀淀粉酶 煮沸淀粉酶 温度处理（10分钟） 37℃ 冰浴 37℃温度处理（10分钟）加KI—I2 2—3d 2—3d 2—3d结果—反应速度摇匀，保持各自温度继续反应，5分钟后每隔1分钟从第2号管吸取1滴反应液于白瓷板上，用碘液检查反应进行情况，直至反应液不再变色（只有碘液的颜色），立即取出所有试管，流水冷却2min，各加1滴碘液，混匀。观察并记录各管反应现象，解释之。注：*2号管冰浴10分钟后分成二半、一半加碘试剂一半37℃保温10min后加碘试剂。（2） 激活剂和抑制剂。管 号 1 2 3 淀粉（ml） 2 2 2 21%CuSO4（ml） 11%NaCl（ml） 11%Na2SO4（ml） 1蒸馏水 1稀淀粉酶（ml） 1 1 1 1保温（37℃）10分钟后KI—I2 2—3d现 象试说明本实验第3号管的意义，并推出Cl-和Cu2+各是唾液酶的激活剂还是抑制剂？举例说明抑制与变性剂有何异同？三、的专一性管 号 1 2 3 4淀粉液（ml） 2 2 2蔗糖液（ml） 2酶液（ml） 1 1煮沸的酶液（ml） 1蒸馏水 1保温（37℃）15分钟后Benedict试剂（ml） 1 1 1 1沸水浴2-3min现 象四、结果处理讨论题：为何温度的控制是实验成败的关键？五、注意事项：1) 激活剂抑制剂实验中淀粉酶要最后加（为什么？）2) 加入淀粉时要小心，不要沾到试管壁；另外，摇匀时也不宜用力过猛，使淀粉溶液或淀粉粒过多地沾在试管壁上，这样会影响结果的观察，误差较大。3) 反应结果如不明显调节保温时间和酶液浓度。4) 温度结果要先准备好煮沸的酶液和冰浴再加入试剂。冰浴处理10分钟后的那支试管内的溶液要取约一半放在室温继续反应。琼州学院实验项目卡生命科学 系 生化 实验室 开设日期___年___月___日实验项目 href="#淀粉酶性质的研究" 酶的特性 面向专业 课程性质 1、必修2、选修实验类型 1、还未开设的新实验2、手段更新的实验3、已开设过的实验 本实验学时数 3 实验分组概况所用主要仪器 名 称 型号规格 数量 名 称 型号规格 数量恒温水浴箱 1电磁炉 1试管及试管架 若干移液管 2ml 若干冰箱 1大烧杯 （装冰块） 1所用主要药品 名 称 纯度级别 数量 名 称 纯度级别 数量淀粉 （溶于氯化钠） 20ml*N Benedict试剂 无水硫酸铜 20ml* 30ml*N 柠檬酸钠1%（溶于氯化钠） 20ml*N 无水碳酸钠氯化钠 1% 40ml*N 碘化钾 碘硫酸钠 1% 10ml*N硫酸铜 1% 10ml*N蔗糖 2% 300ml其他 新鲜唾液、大量冰块求录用！！
淀粉酶活性的测定结果与分析实验：
一、研究背景及目的：
酶是高效催化有机体新陈代谢各步反应的活性蛋白，几乎所有的生化反应都离不开酶的催化，所以酶在生物体内扮演着极其重要的角色，因此对酶的研究有着非常重要的意义。
酶的活力是酶的重要参数，反映的是酶的催化能力，因此测定酶活力是研究酶的基础。酶活力由酶活力单位表征，通过计算适宜条件下一定时间内一定量的酶催化生成产物的量得到。
本实验选取萌发的禾谷类种子为材料，通过对其所含两种淀粉酶活力的测定来研究酶活力测定的方法。
二、实验原理
萌发的种子中存在两种淀粉酶，分别是 a 淀粉酶和 B 淀粉酶，B淀粉酶不耐热，在高温下易钝化，而 a 淀粉不耐酸，在 下则发生钝化。本实验的设计利用 B 淀粉酶不耐热的特性,在高温下(70C°)下处理使得 B 淀粉酶钝化而测定 a 淀粉酶的酶活性。
酶活性的测定是通过测定一定量的酶在一定时间内催化得到的麦芽糖的量来实现的，麦芽糖的浓度利用比色法可以很容易测得。然后利用同样的原理测得两种淀粉酶的总活性，拟将总活性与 淀粉酶的活性的差值看作B 淀粉酶的活性，再做进一步分析。
实验中为了消除非酶促反应引起的麦芽糖的生成带来的误差，每组实验都做了相应的对照实验，在最终计算酶的活性时以测量组的值减去对照组的值加以校正。
取甲、乙两支洁净的试管，分别注入3ml浆糊。然后，在甲试管中注入1ml～2ml新鲜的小麦淀粉酶滤液，在乙试管中注入1ml～2ml清水作为对照。振荡两支试管，将甲、乙两支试管的下半部浸在35℃左右的温水里，保温约5分钟。然后同时取出这两支试管，分别滴入一滴碘液。结果，乙试管内浆糊变成蓝色，而甲试管内的浆糊则不变蓝色。遇着碘液变成蓝色，这是淀粉的特性。甲试管内的浆糊遇碘液不变蓝色，这说明甲试管内的淀粉已经转变成其他物质了。原来，在适宜的温度条件下，小麦淀粉酶能够促使淀粉迅速地水解为麦芽糖。因此，甲试管内的浆糊遇到碘液不变蓝色。以上实验证明酶在适宜的温度和其他条件下，能够使生物体内的许多复杂的化学反应顺利而迅速地进行，而酶本身却不发生变化。因此，酶是生物催化剂。酶的概念要从以下三方面内容去理解和记忆：(1)产生?(2)作用?(3)化学性质分析拓展酶作用原理图示实验设计：酶的特性酶的催化效率很高（可以比一般的无机催化剂高106～1010倍），反应速度很快，少量的酶就可以起到很强的催化作用。例如，1份淀粉酶就能够催化100万份的淀粉，使淀粉水解成麦芽糖。这就是说酶的催化作用具有高效性的特点。如何设计一个实验能够证明酶的三个特性每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应。例如，麦芽糖酶只能催化麦芽糖，将麦芽糖水解成葡萄糖，而对其他的糖则不起催化作用。这就是说酶的催化作用具有专一性的特点。关于实验的说明由于生物体内化学反应的种类极多，而催化每种化学反应的是专一性的酶，因此，生物体内具有种类繁多的酶。这就是说酶具有多样性的特点。正是因为酶具有这样的特点，所以，酶对于生物体内新陈代谢的正常进行是极为重要的。
酶的特性：酶具有高效率的催化能力
随着我国医药行业的快速发展,技术水平也得到了快速的提高,为人民做出了很大的贡献。下面是我为大家整理的中药制药专业论文，供大家参考。
《 现代中药制药工艺学的 教学 方法 探索 》
摘要：从课程的准确定位、多元化教学、补充新的中药制药工艺技术以及全面评价等四个方面论述中药制药工艺学课程教学方法，提高专业课的授课质量进行探讨。
关键词：中药制药工艺学;中药现代化;教学方法
中图分类号： 文献标志码：A 文章 编号：1674-9324(2014)22-0069-02
我过于上世纪90年代提出中药现代化，旨在继承和发扬我国中医药优势和特色，综合运用现代制药技术和手段，提供“安全、有效、稳定、可控”的中药产品。这既是提高中药竞争力和国际化的必由之路，也是中药发展的内在要求。实现中药现代化，不仅需要技术创新，也需要专业技术人员的培养;不仅需要科研院所的努力，更需要中药企业的积极参与。针对中药制药技术进行联合攻关，提高中药的质量和竞争力，现代中药制药工艺对于实现中药现代化具有举足轻重的作用。现代中药制药工艺涉及两个相辅相成的重要环节：中药原料药的生产工艺和中药制剂的生产工艺。其中本文所讨论的中药制药工艺主要是指中药原料药的生产工艺，涉及中药的前处理、中药有效成分的提取工艺、分离纯化工艺、浓缩工艺和干燥工艺，这也是决定现代中药质量的关键环节[1，2]。现代中药制药工艺学研究的对象是中药，涉及中药学、生药学、天然药物化学、中药制药工程等多门专业课的综合理论知识。中药制药工艺学与化学制药工艺学和生物制药工艺学的相通之处在于对现代制药技术的采用，但中药制药工艺又具有自身的显著特色：以中医理论为基础，新技术和手段的应用要围绕中医药理论进行，若离开这个基础，就成为植物药或天然药物。因此，在中药制药工艺学的教学中，要在中医药理论这个基础上，积极采用现代化的提取纯化工艺。
一、准确定位
中药制药工艺学是专业性课程，针对大三下学期或大四上学期的学生开设。所以在中药制药工艺学的教学工程中，要以专业性、技术性为导向，突出这门课的应用性。这门课以中药学、天然药物化学、制药工程学课程为基础，突出其综合性以及在日后中药生产中的桥梁作用。中药制药工艺学的落脚点是工艺技术，不能过于强调其基础原理。
二、多元化教学
虽然中药制药工艺学目前的发展总体上较化学制药和生物制药有所差距，但仍有不少发展良好的中药制药企业，积极采用新技术，实现了中药生产的升级换代。同时积极吸收现代化学制药与生物制药领域的先进技术，与中医药理论相结合，在保证中医特色的前提下，实现中药的现代化生产。这就需要高校为企业输送既懂传统中医药理论，又掌握现代制药工艺的专业人才，这对制药工程专业的教学，特别是中药制药工艺学提出了新的要求。该课程的教学，要立足课本，但也要根据实际需要采用多种资源提高教学成效。
1.充分利用网络资源。采用网络资源，特别是国际上植物药生产的工艺的相关资料，对于提高中药制药工艺学的教学质量非常重要。目前，限于课堂教学条件限制，学生不能从教材上直观地感受工艺过程。根据课堂教学的需要，选用一些直观、说明生产流程的视频讲义。水蒸气蒸馏法提取中药材的精油章节，可以利用flash演示加热、汽化、冷凝过程，同时播放水蒸气蒸馏提取薰衣草精油的视频，这比教材的示意图更加直观和富有吸引力。等视频网站有动态表现生产工艺的flash和视频资料，可以直观地表现工厂车间的生产流程和原理，同时增加学生的学习兴趣。
2.强化实践教学。工科专业的学生，在学习中药制药工艺学这门课之前，会有专业见习和实习的机会，充分利用这些机会，让学生在车间里最直接地认知中药生产工艺，同时，车间操作人员的现场操作也可以加深学生对工艺流程、参数设置的理解。充分利用学校资源和企业资源，将理论学习与基本训练结合起来，增强学生的专业技能，切实提高课堂教学的实际效果。切不可将见习或实习简单化、形式化，在开始实习前，老师要和车间的带教老师沟通好，在保证学生和生产安全的前提下，要让学生对生产流程有深入的了解，最好有一定的亲手操作的机会。同时利用学校的中试车间，让学生分组分批完成实验任务，让每个小组(3～4学生)都独立地完成提取、纯化、浓缩、干燥以及压片或灌装胶囊的中药制药流程。该课程配套的实验分为两部分：一次是集中实验，统一学习操作技能;一次是进入到中药或生药方向的课题组中，跟随研究生做实验，要求每位学生从提取、纯化、浓缩、干燥等环节中，挑1～2种练习。这部分实验需要和各课题组的负责人沟通好，虽然实行起来有难度，但效果较好。
三、充分吸收最新的工艺技术
目前所采用的教材对新技术、新工艺有所更新，但仍不充分。但目前在国家政策的支持下和研究院所的共同努力下，一些中药企业加大研发力度，对新技术和新工艺的采用比较积极，引进了一批较高技术含量的生产工艺。所以在教学中需要补充已经被企业采用或行将被企业采用的新的技术或手段。在这方面比较有代表性的是膜分离(浓缩)技术。比如一些中药企业采用无机陶瓷膜工艺代替传统的醇沉工艺，减少生产环节，缩短生产周期;减少乙醇使用量，对中药有效成份基本无截留，除杂彻底;无机膜性质稳定，再生方便等特点。与纤维滤膜组合使用，即可以延长滤膜的使用寿命，又可以提高药品品质。但关于无机陶瓷膜的介绍以及在中药生产中的应用，在目前的教材中较少，可以利用网络资源，及时补充到讲课材料中，使学生接触到代表中药制药工艺发展方向的新技术。采用有机超滤膜精制中药多糖类成分，较传统的水提醇沉工艺具有得糖率高、工序简省的优点，是非常具有前景的生产工艺。以香菇多糖的制备为例，可以从超滤原理、多糖分子截留、多糖的组成等几个方面介绍有机膜超滤工艺在中药多糖制备工艺中的应用。同时利用flash动画模拟超滤过程，多糖的电镜测定等手段直观的对比膜过滤与传统工艺的不同，让学生有更深入的理解。
四、全面评价教学效果
中药制药工艺学是一门突出技术工艺的专业课，不能当作理论课来讲授，在考察学生时也应兼顾课本知识和实际应用能力。因此考察环节中应该有一定比例的实验课环节，考察学生实际解决问题能力以及对中药制药工艺的理解。笔者在学习结束后设置了中药制药工艺学综合实验：银杏总黄酮的提取及滴丸制备，涉及微波、超声以及传统煎煮等不同的提取工艺，采用UV和HPLC定量法，考察不同工艺对总黄酮的提取效率的影响。比较大孔吸附树脂柱、膜分离以及醇沉工艺对总黄酮部位质量的影响。让学生不仅加深对课本知识的理解，而且锻炼工艺设计的能力。
现代中药制药工艺学是传统技术与现代技术的结合，在坚持传统中医药理论的基础上，积极采用现代的技术，特别是源于化学制药和生物制药领域的先进技术，对于提升中药的生产水平至关重要，毕竟，目前中药制药领域新技术的独立创新成果较少。在设置中药制药工艺学实验课时要兼顾中药学、中药制剂等传统学科和生物学、材料学、波普学等现代技术。既懂传统中医药理论，又掌握现代制药工艺的专业人才，是实现中药现代化的重要依赖，也是生产现代中药的重要保障。所以，现代中药制药工艺学的教学要立足课堂，联系实践，培养既有扎实理论功底，又有实际工艺设计能力的工学人才。
参考文献：
[1]陈平.中药制药工艺与设计[M]，北京：化学工业出版社，2009：2-5.
[2]潘林梅.加强对中药制药工程专业人才工程综合技能的培养[J]. 教育 教学论坛，2013，(38)：95-96.
[3]李淑清，李淑霞.《制药工艺技术》课程特色的探讨[J].教育教学论坛，2013，(38)：129-130.
《 高新技术在中药制药领域应用的分析 》
摘 要：如今，人们对于中药制药质量要求越来越高，这也使中药制药面临了巨大的机遇和挑战，越来越多先进科学技术与专业设备出现在中药制药市场中。然而，我国目前中药制药领域中，高新技术得到了广泛的应用，高新技术的出现，不仅大大提高了中药制药生产的效率，还能够有效保障药品的安全卫生质量，对于中药制药行业的稳定发展有着重要的作用。因此，本文就具体介绍了高新技术在中药制药领域中的应用，并对其中存在的一些问题进行分析， 总结 出以下几点注意事项。
关键词：高新技术;中药制药;应用;分析
目前，高新技术受到了中药制药领域的高度重视，被广泛应用于中药制药过程中，取得非常好的效果。但是，就我国目前高新技术水平而言，虽然取得了一定的发展与进步，可总体来说尚不成熟，在实际的中药制药领域的应用中，仍旧存在很多的问题和不足，使得药品质量无法得到充足的保障，严重影响了中药制药的生产效率，这无疑会对中药制药领域产生一定的冲击。因此，本文以高新技术在中药制药领域的应用为主要内容，加少了几种不同类型的高新技术，提出一些自身的观点，仅供参考。
1 高新技术在中药制药工程中的应用与分析
泡制全浸润工艺与装备
一般情况下，我们对于中药的认识只存于表面，并不了解中药具体的制药过程。但是，在实际的中药的生产过程中，制药工艺非常繁琐，难度较大，这也导致大多数中药在制药过程中发生一些问题，使得药品的治疗效果受到一定的影响。其次，中药浸润工序是整个中药制药过程中最为关键的环节之一，制药人员必须要对浸润时间进行严格的控制，不能过长，也不能过短，充分保证药品的质量。因此，我们可以将先进的高新技术与设备应用到中药的泡制全浸润工艺中，以此来简化复杂的制药工艺，从而有效的降低制药生产工作的难度。此外，制药人员要对不同类型的药物进行分别处理，更根据药物的性质采取适合的制药工艺，并制定合理的浸润时间。
动态提取技术
结合目前我国中药制药生产过程现状而言，其中还存在很多的弊端，尤其是在进行重要药物的提取过程中，制药人员依旧延续了传统陈旧的提取方法，施工设备也非常滞后，这就导致药物的提出率不高，并不能发挥很好的治疗效果，从而严重制约了我国中药制药领域的发展。那么，如何才能提高中药的使用率，达到良好的治疗作用呢?那就必须将动态提出技术应用于中药制药的生产中，并对滞后的设备进行及时的更新，这样不仅能够充分保障药物的提出率，还大大提高了药物的使用率，使得我国中药制药领域真正满足于现代社会发展的需求。
仿生技术
仿生技术是从生物药剂学的角度模拟人口服给药及药物经胃、肠运转的原理，将药物研究与分子药物研究相结合，为经消化道给药的中药制剂设计的一种新的提取工艺技术。中药材粉末在一定的pH酸性水溶液提取，然后再用一定PH碱性水溶液提取，选择pH的最佳值和其他一些辅助条件和工艺参数。它主要是以生物学的相关理念为基础，从而对药物特性进行相应的分析，通过人体环境模拟的办法，来对中药药物生产的相关内容进行详细的分析和了解。而且在药物提纯的过程中，人们也可以采用仿生技术来对其进行相应的处理，从而使得药物在提取的过程中，药材的利用率得到了进一步的提升。
生物酶技术
与上述仿生技术使用一样，生物酶技术是借鉴了生物工程技术的酶工程技术来实现对中药的提取。生物酶是一种具有特殊催化性质的高效催化剂，大多数酶的主要构成成分是蛋白质，利用这项技术的优点在于，一方面多数植物中药的有效成分主要是靠生物酶的作用才能实现将其溶解出来，同时还可以借助酶的运输将药物的有效成分作用于细胞内部发挥药效。另一方面中药材在经过提取后其中还是含有一定量的杂质，如大分子的多糖、蛋白质、胶质类等，这些物质通过生物酶的催化都会将其降解而挥发出去。但是在使用生物酶技术时要注意，由于中药材包含的领域十分的广阔，包括了植物、动物、矿物质等物质，生物酶具有专一性，一种酶只能催化一种物质。
2 中药制剂应用高新技术应注意的问题
重要活性成分或药物配比的关系
一种中药的发现，其中活性成分和要用部位的确定和使用，使之进一步成为确定的药物很重要，但是研究清楚每一味中草药植物中所含有的活性成分的种类、用药部位之间的量效关系在医学研究领域有着更重要的意义，因为这种研究和最终各项理论的确定为人类利用中药开拓了广泛的药物资源。目前，我国中医中药药性和药味组成之间的关系研究主要是从哲学的辩证态度的分析进行的，缺乏相关药物之间量效方面的深入研究。因此，我们在继承和发扬我国传统中医中药理论和处方方剂的基础上，要从理论研究与实验方式相结合的方式进行发展和研究。
中药产品的内在质量和技术含量问题
目前我国中药制药生产过程中常常出现农药超标、化学成分过多等质量问题，这些药品一旦投入市场中，将会极大威胁人们的身心健康，甚至还会引发其他的并发症，后果不堪设想。虽然现代中药制药领域中引入了更多的高新技术和施工设备。但是，中药产品内在质量问题仍是中药制药行业非常关注的问题，还需要相关技术人员更加深入的研究和开发，不断加强和完善高新技术，进一步提高高新技术水平，促进中药制药领域长期稳定的发展。因此，中药制药行业要高度重视中药产品内在质量和技术含量问题，对于农药超标和化学成分较高的中药药材进行分析调查，充分保障药物的使用质量，达到理想的治疗效果，从而大大缓解了患者的病痛情况，为我国中药制药行业做出巨大的贡献。
应用现代检测技术控制
为了提高中药制药产业的生产技术和质量控制水平，大力发展想指纹图谱技术和其他的相关控制技术是十分有必要的，在未来应采用更加先进的高新技术，例如薄层色谱、高效液相色谱、并与二极管阵列检测器、质谱联用等。
3 结束语
综上所述，可以得知，高新技术的出现，对于中药制药领域的生存和发展起到了重要的作用，不仅提高了中药制药的生产效率，还充分保障了药物的质量，减少了繁琐的制药工序，打破以往传统的中药制药生产方法，采取更多先进的制药技术，加大对高新技术的推广和应用，及时对制药设备进行优化和更新，使其能够充分满足于现代社会发展的需求，对药物内在质量进行严格的质量把关，根据不同类型的药物，采用适合的高新技术，确保药物能够起到绝佳的治疗效果，从而进一步提高我国高新技术水平，促进中药制药领域长期稳定的发展。
参考文献
[1] 付廷明，来庆发.超高分子量聚乙烯纤维的发展与应用现状浅析[J].硅谷，2011，8(05)：22.
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[3] 王成东，杨华登，季晓. 先进萃取技术及装备在中药生产中的应用[J]. 机电信息. 2008(11)
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为了更好的提高微生物食品的安全性，对微生物的检验技术的发展就变得十分的重要。下面是我为大家整理的食品微生物论文，供大家参考。
【论文关键词】：食品微生物 实验教学 实验开放管理
【论文摘要】：食品微生物实验教学中,本文从精心选择实验内容,有效组织管理实验教学,引进综合考评机制并加强开放管理实验室方面进行思考和 总结 ,以期确保实验课安全、有序、成功的完成,达到教学目的。
实验教学是高等 教育 教学活动的重要环节。通过实验课不仅可以加深学生对课堂内容的理解,巩固已学到的理论知识,而且能够培养学生理论联系实际的能力、分析问题和解决问题的能力,对于活跃思维、提高创新能力起着积极的作用。
食品微生物学是食品专业学生必修的专业课,是普通微生物学的延伸。食品微生物学是一门实践性和应用性较强的学科,它要求学生在系统学习基础理论知识的基础上,掌握食品微生物学检测技术、分离纯化技术、鉴定技术、发酵食品的制备技术、食品加工与保鲜技术以及现代分子微生物学实验 方法 等。通过食品微生物实验教学培养出不仅具有丰富理论知识,而且能掌握现代生物技术并熟练操作的高技能人才。
如何加强食品微生物实践教学的组织指导,如何调动学生的积极性,提高实验教学效果一直是我们关注和探索的问题。下面简单谈一下我们在食品微生物实验教学中遇到的问题,解决的方法和对一些问题的思考。
1 精心选择实验内容,调动学习积极性
随着食品工业和微生物检测技术的迅速发展,食品微生物学及其实验课的内容也不断扩展,而实验课既受理论课内容进度的限制,又受课时及实验室等客观条件的限制。要在有限的课时内,系统、科学地完成食品微生物所有的实验项目是绝对不可能的,这就要求我们实验教师在掌握微生物学教学大纲的前提下,结合现代科技的发展和食品微生物的研究动态,精心设计实验课教学体系,合理选择实验项目。
选择实验内容,我们由浅入深,由感性到理性。首先要求学生对食品中常见细菌、酵母菌、霉菌、乳酸菌进行观察,掌握其性状特征和培养生长条件。学会识别哪些是有益菌,哪些是有害菌,利用有益菌的代谢活动制造更多的发酵产品,提高食品的质量,同时防止有害菌引起食品腐败变质以及食物中毒。其次选择有代表性的发酵食品作为实验内容,使学生了解利用微生物生产发酵食品的整个过程,通过这些实验使同学们对食品发酵有一个总体印象,并能举一反三。最后对不同的食品和发酵食品设计实验,让学生掌握食品微生物学检测技术、分离纯化技术、鉴定技术。并在课堂上结合自己的科研成果和食品研究 热点 介绍食品工业发展的前沿动态。
实验设计过程中,不仅有验证性实验,更多地引进了综合性和设计性实验,学生分成几人一组,让学生从实验设计,自己选择原材料,准备实验材料,试剂的配置,培养基的制备和灭菌等都由学生自己完成,最后写成规范的实验 报告 。学生对此积极性很高,甜酒酿、酸奶、腐乳等都是同学们喜欢并制作的发酵食品。在这个过程中学生将所学内容贯通,并熟悉掌握各个环节的操作步骤,这对学生将来步入社会,在工作岗位上独立开展工作都会有很大的帮助。
2 强化基础技能的训练,有效组织管理实验教学
食品微生物学是在掌握微生物的基本实验技能的基础上开展的,学生无菌操作观念的培养、正确使用、掌握微生物的实验仪器,如光学显微镜、灭菌消毒器械等都非常重要。但基于很多原因,学生的这些基础技能还是很薄弱,所以我们在进行食品微生物的每一个实验的每一个步骤中只要涉及这些基础性的知识,都会给予强调,亲自演示。
学生微生物基础技能培养和形成,不是一两堂课能完成,也不是单单有老师演示后学生就可以掌握,必须让学生每人亲自动手。但在实际教学过程中,由于学生人数的增加,硬件等条件限制,人手一套实验器材不现实,那么在有限人力、有限资源情况下,使每一位同学都能动手操作并熟悉实验过程,有效组织和管理实验教学过程就尤为重要。
(1)首先任课教师和实验技术人员充分做好预实验,对实验的关键步骤和关键操作点都做到心中有数,在授课过程中有重点地强调,并分析某步骤出现问题可能会出现的结果。
(2)每次实验之前任课教师和实验技术人员就实验进行积极的沟通,不仅对实验准备的物品和材料沟通,更要对实验的组织过程协商。
(3)在实验过程中则需要任课教师和实验技术人员相互协作,并充分发挥学生班干部和小组长的作用。课堂理论教学课和实验课最大的区别在于,实验课更注重学生的动手参与,以及实验过程出现问题发现问题的及时解决。 (4)教师要严于律已,教师要严格要求自己,实验过程中耐心指导,热情帮助,回答好学生提出的每个问题,并随时纠正不正确或不规范操作。
3 加强实验课考核,引进综合实验考评
实验课的成绩给定,往往包括实验课出勤率和实验报告成绩两方面综合。所以首先就要求教师认真考勤,只有学生的出勤率有保证才能有效地组织教学活动。其次,要求实验报告书写规范,详细完成实验报告,对实验结果进行讨论,实验失败要分析原因。同时教师也对实验报告认真批改,实验报告是对实验的总结,也是对实验课质量高低的检验。通过对实验报告的批改,可以发现学生的实验操作能力和观察分析问题的能力。
实际教学中,实验报告雷同和抄袭的现象比较多见,为综合考评学生实际动手能力和对实验技能的掌握,建议今后引进期末的综合实验考评:即将各个试验项目设计成不同的实验题目,让每个学生随机抽取并在有限的时间内独立完成操作,视完成的情况给予评分。比如:“食品中常见菌类的平板培养”考察了无菌操作、培养基的制备,对食品中常见菌类平板接菌技术;“食品中常见菌类的形态观察”考察了革兰氏染色,各真菌形态辨别等。在进行具体考核过程中,可把每个考核的内容进行量化定出详细的评分标准,根据学生的每一个操作环节现场打分,并对同学进行现场提问,让学生进行答辩。
4 有计划推进实验室的开放 加强实验室开放管理
微生物实验室的开放是对食品微生物实验课的有益补充,能强化、巩固、提升对食品微生物课程内容的理解,我们鼓励学生设计和开发自己的科研项目,而且学校有很优厚的资金加以支持。但是开放实验室不是无条件的,有时因实验操作不当引起的安全隐患是很严重和难以预料。因此实验室开放时管理须给予加强。
建立科学的管理机制,利用校园网建设实验网站,公布开放实验项目的题目、时间和地点,供学生选择和预约。
专人负责学生的科研队伍,对菌种、标准品、和学生用到的有毒有害物质要有专人负责,注意保管,不随意丢弃,做好无害化处理。对使用仪器学生做好使用登记,实验物品注意清洗、归还、交接。
总之,食品微生物实验课,只有提高对实验教学活动的认识,精心选择实验内容,合理有效组织和管理实验过程,并加强实验课的考核,在此基础上,推进实验室对学生的开放,加强开放实验室的管理,就能确保实验课安全、有序、成功的完成,达到教学目的,也使学生真正有所收获。
参考文献
[1] 赖建平.从培养学生创新能力入手加强化学院食品微生物学实验教学改革[J].广东化工,2007,2:77～79.
[2] 潘蕾.实验室开放管理的研究与实践[J].实验技术与管理,2007,9:131～133.
[3] 陶思源,食品微生物实验课教学改革的初探[J].辽宁行政学院学报,2005,4:211～212.
[论文关键词]：食品微生物 教学改革 多媒体课件
[论文摘要]：针对食品微生物学课程教学， 文章 从教学内容、教学手段、 教学方法 和成绩考核标准等几个方面进行了探讨，为食品微生物教学改革提供了新的思路。
食品微生物学是一门研究与食品有关的微生物的科学，通过对微生物的基本知识、基础理论和基本实验技能的教学，使学生能辨别有益的、腐败的和病原的微生物，从而在食品制造、保藏过程中，充分利用有益微生物，控制有害微生物的活动，以防止食品的变质[1]。该课程内容多，涉及面广，技术性实用性强，是食品专业的专业基础课程。在教学中，除重视基础理论知识、基本操作技能的传授外，也注重了培养学生分析问题、解决问题的能力，做法和体会如下：
一、变学生被动为主动，变换教学立场
教师的备课不是简单的“背课”[2]，是在对教学内容熟悉的基础上，优化内容，根据食品微生物学知识体系的要求合理分配教学时间，增加学生在课堂上的参与和主动，启发引导学生完成学习任务，充分发挥教为主导，学为主体的作用。要改以往课堂以教师讲为主，学生被强迫坐于课堂，不能也不敢出声的传统教学模式，做到让学生“动”起来，让学生自身主动地进入到学习状态，增加学习兴趣，提高学习效果。
如“食品微生物学”与“生物化学”等课程相互渗透、相互联系，在授课时间上有前有后，为了避免相近课程某些内容重复，我们进行了授课内容的优化。对于先修课程生物化学，已讲过“物质代谢”内容，则以学生为主角，让学生课下查阅资料丰富相关知识尤其是一些科研论文(这样可以启发学生发现更多问题)，然后课堂向教师提问的方式来完成这部分教学内容。教师要根据学生提问的难易做到由浅及深地回答，帮助学生回顾已忘或还未掌握的内容。学生在提问时，允许学生充分发挥想象;老师答疑时要尽可能多联系一些日常生活的实例和本学科当前研究的最新进展，用简练、幽默、易懂的语言回答相关问题，这样既丰富了学生知识，又调动了学生积极性和趣味性，让学生在课堂上能够感觉到自己是课堂主角，要发挥主角作用。
二、善于利用多媒体教学资源
传统的板书加挂图的食品微生物教学模式已远远不能满足当今学生的信息量。计算机辅助教学成为当今教育科学及教学手段的重要组成部分[3]。多媒体技术应用于食品微生物教学中，使教学效果前所未有的提高。首先，多媒体技术使直观教学成为可能。将微观世界在课堂上生动再现，其效果胜过任何语言的描述。其次，多媒体提供的信息量远远大于传统教学模式。课堂上学生可以观看多幅图片，阅读多篇教学材料，这个数量可以是传统教学的几倍。第三，多媒体将多种教学资源进行了整合，提供了多种教学方法，如课件、动画、相关网络声像资料及新闻报道等。
食品微生物学，不仅内容丰富，涉及面广，发展迅速，而且个体微小，学生对它的认识远不如对宏观事物，再加上其营养方式、遗传类型多种多样、代谢机制错综复杂，学生往往感觉其知识繁琐、抽象和难以理解。针对这种情况，将多媒体技术应用到微生物学课程的教学，受到了学生的普遍欢迎。通过flash动画、PPT课件、高清晰显微照片、动态显微录像等CAI教学软件，使微观世界宏观化、教学内容形象化[4]。例如，把细菌、真菌、病毒的显微世界以色彩丰富、直观清晰、生动形象的三维画面或科教电影形式展示给学生，以动画的形式表现出细菌鞭毛的运动、T偶噬菌体的增殖、主动吸收的方式、细胞的分裂过程等内容。不仅激发了学生的学习兴趣，有助于学生的理解与接受，而且可突破教学中的难点，加大教学的信息量，提高讲课的效率。
三、采取形象化教学形式
在实际教学过程中要注重知识的逻辑性和系统性，强化抽象理论与具体实例结合，增加学生对抽象理论的感性认识和接受能力。食品微生物学主要讲解了微生物在食品生产、贮运及销售过程的利害影响，但由于微生物的自身特性，我们很难就只有显微条件下才能观察到的细小生物让其形象化，宏观化。虽然多媒体已经在此方面有了很大改善，但要做到与具体实例联系更加紧密，更加强化学生的感性认识，我们必须借助实际生产、生活中的例子来实现形象化教学。如，上课时我们将一些常见的白酒、红酒、酸乳、面包、酱类等发酵食品带入课堂来讲授微生物在发酵食品中的应用，并且通过与实验紧密结合，开展发酵酸乳来增强学生对微生物利用的认知，让学生自已亲自动手制作酸乳，品评自已的劳动成果，便于理解和掌握教学内容重点。再如讲到微生物对食品的危害时，我们选用了一些发霉的粮食、发霉的马铃薯以及发臭的肉和罐头等进入课堂，这样在理论讲解时有现实的例子，无论从教师的讲授还是学生掌握都因有了宏观感性认识而变得轻松容易。
四、调动学生兴趣，培养创新能力
兴趣是学习的动力，也是创新的动力，创新的过程需要兴趣来维持。教育学家乌申斯基说：“没有丝毫兴趣的强制学习，将会扼杀学生探求真理的欲望。”[5]食品微生物课堂教学中要注重培养学生的学习兴趣，养成学生良好的学习习惯，为学生创造性学习奠定基础。那么如何在微生物教学过程中做到调动学生兴趣，培养创新能力呢?我们主要从三方面来做起。第一，因材施教。学生的个性差异和智力发展情况各不相同，因材施教，对不同层次的学生实施不同程度的思维能力和创造能力，对不同层次的学生要有不同的评价标准和不同的目标要求。第二，以“新”为轴，调动学生学习兴趣。教学中突出“新”的理念(即运用新思想，联系新理论，列举新课题等)，在激发学生的学习热情，培养提出问题，解决问题的能力，积极参加各种学术讨论会，大胆提问等方面都无疑会起重要作用，同时还赋予学生宝贵的 创新思维 。第三，多样化传授知识。改传统课堂教学模式，引入食品中微生物变化的课外观察，自行了解微生物的生长变化;鼓励学生课堂提问，学生课外查阅资料课堂以报告会形式进行教学内容讨论;积极开展相关实验，引入校园河水中微生物检测实验，培养学生自行设计安排和完成实验的能力。
五、强化实验教学，重视动手能力
食品微生物学是一门实验性、技能性很强的专业基础课，这一学科的在校大学生踏上工作岗位前，普遍存在动手能力较差、实验技能欠缺的问题。充分利用现有的力所能及的各种条件,加强实验技能培训，是最快捷有效的弥补方法。
(一)课堂实验
食品微生物实验课开始时，讲明实验目的、要求、步骤和注意事项，努力使实验成功的要求变成学生头脑中的指令，使每位同学都全神贯注地投入到实验当中去。从最基本的操作技术做起，抓住实验课上一切可以利用的机会，采取多种形式强化基本技能。具体如下：
最初，教师进行实验目的、要求、步骤和注意事项的详细讲解。
其次，以多媒体的形式将预先录制的实验过程向学生播放。这样既可以回顾理论教学内容加深实验印象，又可使学生初步了解实验过程、实验步骤及实验中的关键操作，帮助掌握实验技能。
再次，教师与学生同时进行实验操作。这样进行实验，学生在观看了录像后对部分仍不明白或是记忆不清楚的地方可以通过教师演示与他们实验的同步，进行实验信息交换，从而让学生能够最短最及时最迅速地掌握正确的实验技能。
最后，进行实验总结，认真完成实验报告的写作和批阅，从中找出问题并进行集中答疑，进一步修正学生实验中的错误。
(二)课外实验
不定期安排学生在课外做些简单实验或集中安排学生课外进行实验技能训练。如在讲微生物腐败变质时安排学生课外取一空矿泉水瓶内装入校园河流中比较清澈的水，然后进行封口存放，直至水质变化产生腥臭。让学生通过这种现象来强化课堂所学内容，起到了良好教学效果。再如集中学生利用课余时间进行校园河水中微生物检测实验，让学生以小组为单位独立完成从实验设计到完成检测报告一系列工作，并且最后进行结果评比。这样不但丰富了学生课余生活，而且还调动了学生的学习积极性，提高了学生的实际动手和综合运用知识的能力。
六、建立适合当代大学生的考核机制[6]，正确评定学生成绩
实行理论和实验考试分离，突出实验，综合评定的考试模式。改以往教师授课内容为蓝本，学生考前背，考后忘的非正常态考试模式。将理论考查内容面放宽加大，强调与实际食品生产的联系，将知识点以命题形式溶入现实生活，做到“学以致用”。实验考试采用笔试和操作各占一半的命题形式，做到实验理论和实验操作并行，要求学生在规定时间内完成两部分命题，达到理论、操作都掌握的目的。实验笔试以实验基本原理和关键操作步骤为主要命题范围，实验操作以抽签形式定，内容均为食品微生物必须掌握的实验内容，如显微镜观察、细菌染色、细菌计数等。最后学生成绩由理论和实验两部成绩再结合平时的课堂提问及实验情况进行综合评定，给出学生一个公平公正科学的考核成绩。通过这种模式考试既要求学生掌握了食品微生物的相关理论知识，又培养了学生的实验操作技能，为以后的实际工作打下了坚实基础。
实践证明，我们进行的食品微生物课程教学改革的大胆尝试是成功的。教学内容的丰富更新、教学手段的现代化，考核机制的客观化，不仅提高了教学质量和教学效果，而且激发了学生的学习兴趣，拓宽了学生的知识面，增强了学生的动手能力，适应了现代社会对人才培养的要求。
参考文献
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[5]叶丹玲，如何在微生物教学中培养学生的创新意识[J]，宁波工程学院学报
摘要： 随着人类社会的进步，食品安全已经成为世界性的公共卫生问题，不仅影响到人类的健康，而且关系到国家的安全及稳定，大力发展科学技术，研究新检验方法，快速推广普及有效检测技术越显重要。本文介绍了免疫检测技术、分子生物学方法、快速测试片法、电阻电导测定法四方面的检测方法，并评述了他们的特点。随着生物等新技术新方法在食品微生物检验领域应用，文章对近几年食品微生物检测技术和方法进行介绍，这样做有效的提高了检测效率和检验速度。
关键词： 检测方法;微生物
0 引言
随着人们现代科学技术的发展，“细菌门”、“福寿螺”、“毒饺子”等名词的出现，食品安全问题越来越受到人们的重视，根据WHO统计，全球每年有近15亿人感染食源性疾病，其中70%是食品中致病微生物污染引起的。各个环节中都有污染微生物的可能，包括食品生产、加工、储存、运输、销售等，目前，微生物对食品的污染问题成为人们关注领域。
1 食品微生物分类及命名
微生物并不是生物学分类学上的专门名词，而是对所有形体微小，单细胞的或个体结构较为简单的多细胞的、甚至没有细胞结构的低等生物的统称。其群体非常庞杂，种类繁多，包括细胞型和非细胞型两类。凡具有细胞形态的微生物称为细胞型微生物。细胞型微生物按细胞结构又分为原核微生物和真核微生物。
2 食品微生物检测技术及方法
免疫检测技术———酶联免疫吸附剂测定法 (ELIsA)[1]
免疫学是研究生物体对抗原物质免疫应答性及其方法的生物-医学科学。免疫应答是机体对抗原刺激的反应，也是对抗原物质进行识别和排除的一种生物学过程。现代免疫学将“免疫”定义为：机体对“自己”和“异己”识别、应答过程中所产生的生物学效应的总和，正常情况下是维持内环境稳定的一种生理性功能。
酶联免疫分析法(ELIsA)是食品检验中应用的主要免疫检测技术。它的中心就是让抗体与酶复合物结合，然后通过显色来检测。具体说就是使抗原或抗体结合到某种固相载体表面，即与某种酶连接成酶标抗原或抗体，这种酶标抗原或抗体既保留其免疫活性，又保留酶的活性。在测定时，把受检标本(测定其中的抗体或抗原)和酶标抗原或抗体按不同的步骤与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与其他物质分开，最后结合在固相载体上的酶量与标本中受检物质的量成一定比例。加入酶反应底物，底物被酶催化变为有色产物，产物的量与标本中受检物质的量直接相关，可根据颜色反应的深浅来进行定性或定量分析。
分子生物学方法
核酸探针法[2] 核酸探针是将已知核苷酸序列
DNA片段用同位素或其他方法标记，加入已变性的被检DNA中，在一定条件下即可与该样品中有同源序列的DNA区段形成杂交双链，从而达到鉴定样品中DNA的目的，这种能认识到特异性核苷酸序列有标记的单链DNA分子就称为核酸探针或基因探针。与免疫学方法相似，探针也需要附加适当标记。以往研究的探针技术要使用放射性同位素，只在专门的实验室使用，而现在较热门的技术是以核酸杂交为基础的第二代技术一—比色计。该方法依赖核糖体RNA(tRNA)发育中储存的核酸成分进行检测。这种天然富含rRNA标靶序列的使用使得无辐射检测成为可能，同时又保持了与放射性同位素方法相当或者更高的灵敏度。总体说，核酸探针技术是一种较为理想的技术，特点是敏感、特异、简便、快速，缺点是一种菌就需要一种探针，目前尚未建立所有菌种探针，该技术还有待进一步发展，再者就是检验费用比较昂贵。
聚合酶链反应法(PcR方法)[2] 聚合酶链反应 (PCR)PCR是美国科学家Mllllis于1983年发明的体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法。又称为基因体外扩增法，是一种体外选择性扩增DNA或RNA的技术。该方法通过对人工难以培养的微生物相应RNA或DNA片段扩增，检测扩增的产物含量，从而快速对饲料中致病菌的含量进行检测。PCR技术可直接检测样品中痢疾杆菌，大肠杆菌、乳酸杆菌、肉毒梭菌等。
快速测试片法 快速测试片法是利用无毒的纸膜、纸片、胶片为培养基载体，快速、定性和定量检测试纸和胶片的食品微生物检测方法，它是一种集现代化学、高分子科学、微生物学于一体的检测方法。对有些项目的测定，其准确度和精确度高，几乎与标准方法相媲美。其优点：第一，常规法需要时间较长，而且温度要求严格，而测试片操作简单，大大缩短了测试时间，以往许多实验室不能实施，不能达到及时检测的目的。第二，快速测试片可以在取样时同时接种，防止延长接种时间时由于细菌繁殖造成的数量增多，结果更能反映当时样本中真实的细菌数。第三，测定少量样品，不需配试剂，价格低廉，可随时进行，便于运输，携带方便，易于消毒保存，操作简便快速。
电阻电导测定法 电阻电导测定法原理是：在细菌生长繁殖期间，将大分子物质(蛋白质、糖类等)分解成有机酸、氨基酸等带电荷的小分子物质，改变其培养液的导电度。这样，通过电阻和导电度的数值变化，就可推算出样品含菌数。目前已开发出来的电阻电导检测器有：美国Vitek公司生产的Bactometer可适用于检测肉品、乳制品等含菌量;英国推出的Mathus系统，可用来检测牛乳、酿造液、鱼及海产品的含菌量[3]。
3 结束语
随着人们生活质量的不断提高，食品安全问题已逐渐成为世界性公共卫生问题，直接关系到人类的健康。本文中罗列了几个方面的食品中微生物的检测技术，虽然很多技术依然存在一定的问题，有的属于世界前沿，有的还处于发展阶段，但其应用价值日显突出。
参考文献：
[1]王兰兰.临床免疫学和免疫检验[M].北京：人民卫生出版社，2003：91-93.
[2]杨向荣，江志毅等.快速方法在食品微生物检测中的应用[J].学术论坛，2006，5.
[3]周向华，王衍彬，叶兴乾等.电阻抗法在食品微生物快速检测中的应用[J].粮油加工与食品机械，2003(10)：73-75.
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微生物及其基因呼唤专利法保护二十一世纪，世界生物技术的发展突飞猛进，随之也引发了一系列法律上的新问题。分析微生物及其基因是专利法意义上的发明还是科学发现？探讨其是否具备专利法保护所应具备的条件，了解发达国家加强生物技术专利保护的国际惯例，对我国的生物技术专利保护具有重要意义。 近年来，生物技术的发展取得了惊人的进步，在农业、医药、化工、环保等一系列领域引发了巨大的变革。科学家预言二十一世纪是生物技术的世纪，但是，非技术领域发展的落后使生物技术的先进性未能充分发挥。原先的政治、经济、医学、伦理道德、法律制度体系所处的制度环境因为生物技术的发展而发生了重大的改变，而原先建立起来的理论体系、操作系统却无法像生物技术的发展一样在短期内迅速实现体系的裂变、转型、升级。生物技术就像一把双刃剑，在带给人们无限惊喜的同时，也带给了人们无限的苦恼。 在法学界，生物技术及其专利性问题，一直是困扰学者们的重大难题。对于活的生物体及DNA双螺旋结构的描述主张专利权利，也引发了一系列激烈的争论，对这个问题的探讨已经涉及到了专利制度的本质以及发明和科学发现的界定、科技和伦理等一系列深层次问题。 微生物及其基因专利保护纷争 根据传统专利法的观点，要解决能否就微生物及基因主张专利权利的问题，关键在于微生物及基因应属于专利法上的发明还是科学发现。一般而言，发现是对自然现象本质规律的揭示，而发明则是这些本质规律的具体应用。科学发现虽然可能较之发明对社会的贡献更大，但其不具备专利法给予专利保护所要求的实用性，不能直接制造出前所未有的产物或直接当作某种方法使用，故不是专利法意义上的发明，不能授予专利权。也就是说，一项重要的科学发现可能会对人类产生深远的影响，可能会获得诺贝尔奖，但是却不会成为专利法上所称的发明而获得专利保护。 对微生物及基因的研究成果到底归属于发明还是科学发现的不同回答，形成了微生物及基因能否进行专利保护的两种不同观点。 一种观点我们可以称为否定说，认为微生物及基因是自然界中客观存在的，人们对其研究的成果恰如门捷列夫根据元素周期的深刻洞悉而绘出的元素周期表，或医学科研人员凭借对人体的细微研究而画出的人体解剖图，当然付出了艰苦卓绝的脑力劳动，但是仍属于科学发现的范畴，因为科学发现本身就决定了不可能是显而易见就得出结论的，因此，对于微生物及基因本身，任何人都不可主张专利权利。但是，对其进行提纯、净化、绘制的独特方法却属于专利法的保护范围，对其可以申请专利。 另一种观点我们可以称之为肯定说，认为发明人主张权利的微生物及基因已经因为发明人的提纯、净化、绘制活动而使其改变了原来自然存在的状态。由于生物科技与社会生活的紧密联系性，对微生物及基因的研究已不仅仅是对其客观规律的揭示，它与客观应用仅有一步之遥。况且，基因研究比较特殊，高风险，高投入，商业应用前景又不可估量，无论是从智慧劳动的角度还是从商业回报的角度，都应该承认其知识产权，授予专利权利，否则会使作为新兴产业的生物科技的发展受到很大影响。 笔者认为，在微生物及基因的研究成果的形成过程中，科学发现和发明两者是兼而有之的，应该对其进行区别对待。 首先，不可否认，微生物及基因是客观存在于自然界中的，这并不以我们对其认识多少为转移，首次观察到他们的存在应该是一种对客观事物的揭示，是一种科学发现，当然这种发现也不具有专利法保护所要求的工业实用性标准。所以，即使科研人员为此耗费了毕生的精力，也不能因此主张专利权利，这就像科研人员观察、测算到了某个宇宙天体的客观存在但却不能主张专利权利收取专利费用一样。 其次，如果研究进一步深入，科研人员对微生物及基因进行一系列的分离、提纯、净化，改变它在自然界天然的存在方式和状态，使其能为人力所控制，并发掘出它为社会所利用的价值，那么我们就没有理由拒绝为其提供专利法上的保护了。 其实，科学发现和发明在科技研究中是紧密结合的。任何一项科技发明活动，都必须以原来的科学发现为基础，没有任何一项发明是凭空产生的，只有熟练掌握该领域的客观事物和规律，才能谈得上发明创新。在生物技术的科研领域中当然也是这样，只不过由于生物技术研发本身所具有的高度专业性和连续性 研究人员观察、测算到了某个宇宙天体的客观存在但却不能主张专利权利收取专利费用一样。 其次，如果研究进一步深入，科研人员对微生物及基因进行一系列的分离、提纯、净化，改变它在自然界天然的存在方式和状态，使其能为人力所控制，并发掘出它为社会所利用的价值，那么我们就没有理由拒绝为其提供专利法上的保护了。 其实，科学发现和发明在科技研究中是紧密结合的。任何一项科技发明活动，都必须以原来的科学发现为基础，没有任何一项发明是凭空产生的，只有熟练掌握该领域的客观事物和规律，才能谈得上发明创新。在生物技术的科研领域中当然也是这样，只不过由于生物技术研发本身所具有的高度专业性和连续性，微生物及基因的首次发现者和深层研发利用者往往是同一研究主体。这种发展现状使得发明和科学发现连为一体，互相交织，相互作用，真假难辨。简单地讲，没有对客观规律的揭示或微生物、基因的首次发现，就不可能有生物技术的相关发明，但是，仅仅是客观揭示和首次发现而请求专利法的保护又是不够的。这其中，科研人员要做的是将两者结合起来，搞出生物科技发明成果。我们要做的是将两者分离开来，予以不同的法律态度。 我国生物技术专利法保护的现状及对策我国生物技术的专利保护起步晚于国外发达国家，在现行的专利法中没有生物技术专利保护的法律规定。但在专利法实施细则中，有关于生物材料的样品提交以及分类保藏的具体要求。审查指南中，也有对如何确定一类微生物是否具备专利保护条件的判断标准：“未经人类的任何技术处理而存在于自然界的微生物由于属于科学发现，且不具有工业实用性，所以不授予专利权。只有当微生物经过分离成为纯培养物，并且具有特定的工业用途时，微生物本身才是授予专利的主体”。 应该说，我国关于生物技术专利保护的立法是和TRIPS的相关保护思想相一致的，对工作人员在实际操作中是否给予某项生物技术以专利保护提供了法律依据，对于发展我国的生物技术具有积极的现实意义。 我们不难发现，在我国生物技术的法律保护中，再去争论微生物及基因在发明、科学发现中的归属以及是否给予其专利保护的问题已经没有太大意义。发达国家的生物技术在宽松的法律环境和强大的政府支持下得以迅速发展，作为生物技术发源地的美国，目前已拥有全世界三分之二强的生物技术公司，其中光是大的生物制药公司就有225家，工业投资350亿美元，可以说对生物技术宽松的法律支持已经在为而且会继续为美国创造巨大的财富。随着发展中国家和发达国家在生物技术上的差距日益加大，运用生物技术的断优势掠夺全球有限的生物技术资源的“生物海盗行为”会越来越多。在发达国家抢滩登陆建立生物技术上的专利壁垒以取代被逐渐拆除的关税壁垒的时候，发展中国家所能做的不是沉浸于到底要不要保护的学理争论之中，而是从维护本国利益出发，在科研实力、法律保护上奋起直追，跟上国际知识产权保护的步伐，真正地学会用知识产权的武器维护自己的正当利益，免受他国的“恶意侵害”。无论是从公共健康、商业利益出发，还是从科技进步、社会发展考虑，生物技术的专利保护都势在必行。 当前，最大限度地利用现有优势，加快生物技术专利的国际保护进程，在专利的国际申请中，充分利用国际条约中的外国优先权制度，争取以最快的时间在国际上抢占先机已是当务之急。 1967年修订的保护工业产权巴黎公约规定：“已在一个本同盟成员国正式提出过一项发明专利、一项实用新型、一项工业品式样或一项注册商标的申请人或其他权利继承人，在下列规定的期限内在其他本同盟成员国提出同样的申请时享有优先权。”上述优先权期限，对于发明专利和实用新型，规定为12个月，对工业品式样和商标规定为6个月。简单地讲，就微生物及基因的专利保护而言，在12个月以内，专利申请人在巴黎公约其他缔约国提出的专利申请以他在本国首次提出的专利申请日期作为判断新颖性的时间标准。这种优先权利的取得要以申请人在本国规定的最迟期限内作出声明作为形式要件。
二十一世纪，世界生物技术的发展突飞猛进，随之也引发了一系列法律上的新问题。分析微生物及其基因是专利法意义上的发明还是科学发现？探讨其是否具备专利法保护所应具备的条件，了解发达国家加强生物技术专利保护的国际惯例，对我国的生物技术专利保护具有重要意义。
唯一碳源就是说，培养基中能提供C的物质只有一种，一般就是只加一种底物（如糖类等），然后看细菌能不能生长。具体来说，就是某一种培养基中的有机物（蛋白胨和酵母提取物YE）不加或者只加少量YE（这里面含生长因子），然后加入你要检测的碳源物质，接种，如果能长，就是能利用这一种物质作碳源。参考文献的话，随便找一篇菌种鉴定的文章，上面一般都会有，好像叫什么substrate utilization