科技名词丨生物转化微生物学_应用微生物学

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生物转化就是利用一种或几种微生物的一种或几种酶的催化功能，作用于底物的某个有机化合物的分子结构的特定位置，实现一种或几种化学反应，使其转化成结构相似的更有价值的新化合物。

1952年，美国普强制药公司科学家彼得森和默里相继发现少根根霉和黑根霉能使黄体酮转化成11α-羟基黄体酮。这一步微生物的转化反应可以省去10步化学反应，从而解决了合成可的松等皮质激素中的最大难题。几乎在同时，又发现银样链霉菌能将孕酮氧化成16α-羟基孕酮。越来越多的研究发现很多种类的细菌、放线菌、酵母和霉菌都可以使多种化合物一定部位转化，生成有价值的产物。目前生物转化技术已成为微生物工业生产中的重要一环，是生产产品工艺中不可缺少的关键技术，特别是对于某些化学或物理方法难以完成的反应，更是一种非常有用的手段。

生物转化反应的类型通常包括氧化反应、还原反应、缩合反应、脱氢反应和水解反应等，常通过利用酶、渗透细胞、孢子、固定化细胞、固定化酶、干燥细胞等进行生物转化，主要具有如下特点：

1.生产设备简单，生产周期短；

2.改善生产操作条件，减少有毒物质的使用；

3.产物得率和纯度高，生产成本低；

4.可组合使用不同微生物或酶在化合物分子不同部位进行反应。

随着现代生物科学和生物技术的迅速发展，以及一些分析测试技术的应用，生物转化也得到了进一步的发展。基因工程技术、固定化转化技术、双水相转化技术、超声波技术、有机介质转化技术以及生物反应器等综合应用于生物转化体系，成倍提高转化效率的同时实现了反应过程的连续化和自动化。此外，多种色谱、质谱和核磁等分析测试技术已广泛应用于生物转化的在线监测。相信随着各学科的不断发展和深入研究，生物转化会获得更多的发展空间。