太空微生物製藥前沿研究簡報

2020-08-26 AZSpace紫微科技

微生物製藥對醫藥行業具有重要作用，可從微生物中開發出抗生素、疫苗、維生素和生態農藥。在具有微重力、強輻射、弱磁場等特點的太空環境中，微生物的空間變異量能達到千分之幾甚至是百分之幾，高出現有地面手段幾個數量級。

源自NASA


太空微生物新品種選育對醫藥行業的發展就有重要意義。


國外進行太空試驗的主要支持平臺為NASA，中國的神州飛船系列也多次搭載菌種進入太空進行相關試驗。相關學術成果發表雜誌的影響因子可以達到3-6分不等，學術成果主要體現在以下三個方面：

（1）新菌種的篩選；

（2）微生物生長狀態改變，對微生物相關生長機理的基礎研究；

（3）通過與地面生長菌落的比較組學研究探索太空對微生物的影響。


將太空微生物研究結果轉化成地面應用也是一個重要的課題。


依據通過航天誘變育種技術，已經選育出一些效價高、品質優的抗生素和酶製劑菌種。目前在空間製藥研究方面國外以美國居多。美國現在已經將黑麴黴、棕黑腐質黴、褶（皺）鏈黴菌送入太空，誘變後這些微生物產物的產量大幅提升。這些菌一旦應用於藥物生物合成，有望提高藥物的產量。據稱，美國已選出20種價值140-3000 萬美元/g的藥物，並準備投入空間生產，預計在不久的將來就將會形成一個價值約600億美元的空間製藥業。


中國搭載過的弗氏鏈黴菌泰樂菌素、棘孢小單孢菌、大腸埃希菌、可分泌賴氨酸肽鏈內切酶的產酶溶桿菌、植物乳桿菌ST-20、Fullarton-9-35等對比地面試驗結果顯示產量明顯提高，這些微生物的產物可用於獸藥、腸胃藥、胰島素合成以及降血糖降血脂藥物方面的生產。


儘管目前利用空間環境誘變育種開展微生物製藥取得了一些成就，並且對空間誘變的機制有一定的了解，利用太空資源進行定向甚至定點突變等待著科學家們去做進一步的探索。在太空中加快微生物產物篩選，製造出太空藥物加工廠對藥物行業發展也具有重大意義。空間微生物製藥以其獨特的優點，在未來生物製藥領域具有廣闊的應用前景。

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