白地霉發(fā)酵產(chǎn)物的應(yīng)用研究進(jìn)展

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（長春醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，吉林乾安130031）

白地霉發(fā)酵產(chǎn)物的應(yīng)用研究進(jìn)展

田小海崔洪艷王莘

（長春醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，吉林乾安130031）

白地霉可通過利用發(fā)酵副產(chǎn)物、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廢物進(jìn)行培養(yǎng)，在培養(yǎng)過程中可獲得大量種類繁多的發(fā)酵產(chǎn)物。白地霉發(fā)酵產(chǎn)物在食品、釀造、醫(yī)藥、飼料、水處理及生物工程等多項(xiàng)產(chǎn)業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。該文主要介紹了白地霉發(fā)酵產(chǎn)物的應(yīng)用研究進(jìn)展。

白地霉；菲?。缓颂呛怂?；脂肪酸；凝血質(zhì)

白地霉是一種生物學(xué)特性介于霉菌和酵母菌之間的微生物，最初被一些學(xué)者歸為霉菌的一種，直到1983年被歸為酵母菌［1］。白地霉的最適生長溫度為25～28℃，最適pH為5～7，其對(duì)培養(yǎng)條件和營養(yǎng)要求較低，因此可以利用工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廢物作為營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)。

對(duì)于白地霉及白地霉發(fā)酵產(chǎn)物的研究和應(yīng)用可以追溯到20世紀(jì)60年代初，以中國科學(xué)院微生物研究所的張樹政老師為代表的一批研究者，主要研究了白地霉的代謝途徑及發(fā)酵產(chǎn)物的多方面價(jià)值等。20世紀(jì)60年代末至20世紀(jì)70年代，研究集中在白地霉的培養(yǎng)基的選用、白地霉的飼料生產(chǎn)、核苷酸等物質(zhì)的分離和提取以及白地霉的選育等。20世紀(jì)80年代對(duì)白地霉的研究集中在白地霉發(fā)酵產(chǎn)物作為飼料的生產(chǎn)、發(fā)酵產(chǎn)物應(yīng)用于動(dòng)物的安全性和白地霉生產(chǎn)脂肪酶和ATP等。20世紀(jì)90年代對(duì)白地霉的飼料生產(chǎn)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢物利用作為培養(yǎng)基、多菌種聯(lián)合培養(yǎng)和生物傳感器等的研究較多。2000年后對(duì)白地霉的培養(yǎng)基、飼料生產(chǎn)、脂肪酶提取、芳香物提取、菌種篩選和毒理性研究較多，研究集中在2007-2013年。本文主要綜述了20世紀(jì)世紀(jì)60年代至今對(duì)于白地霉發(fā)酵產(chǎn)物的應(yīng)用研究情況，具體從以下6個(gè)方面進(jìn)行闡述：

1　白地霉發(fā)酵產(chǎn)物在食品行業(yè)的應(yīng)用研究

白地霉發(fā)酵產(chǎn)物在食品行業(yè)中的研究和應(yīng)用由來已久，早在20世紀(jì)世紀(jì)60年代就有了關(guān)于白地霉發(fā)酵產(chǎn)物食用的相關(guān)報(bào)道和文獻(xiàn)。將白地霉進(jìn)行發(fā)酵收集發(fā)酵后的產(chǎn)物制作形成白地霉干粉或白地霉醬［2］食用。但當(dāng)時(shí)并未做毒理研究有一定的危險(xiǎn)性，受試者為教師，都相應(yīng)出現(xiàn)了一些不良反應(yīng)，這與白地霉發(fā)酵中存在的雜菌或培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分可能有關(guān)，是白地霉在食品行業(yè)的一次嘗試。

腐乳是日常餐桌上的食品，其發(fā)酵菌可以采用白地霉或其它酵母菌，這是白地霉在食品行業(yè)中的又一應(yīng)用，也可利用白地霉發(fā)酵利用豆腐廢水，處理廢水。因此，可用于腐乳［3］生成。

白地霉聯(lián)合嗜溫乳酸菌［4］混合發(fā)酵更具風(fēng)味的酸乳，使得酸乳粘稠、細(xì)膩、濃郁和酸甜適口，是白地霉在食品方面的另外一項(xiàng)新的研究。

2　白地霉發(fā)酵產(chǎn)物在釀造行業(yè)的應(yīng)用研究

一些研究表明，白地霉可以作為無醇類啤飲料的生產(chǎn)菌種［5］，如產(chǎn)香白地霉發(fā)酵無醇生產(chǎn)綠啤飲料［6］等，這是白地霉在食品行業(yè)中的又一項(xiàng)重要的研究，主要應(yīng)用于飲料中的增香，但目前還沒有進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。最近的研究是利用白地霉在釀酒行業(yè)中生產(chǎn)醬香大曲［7］和清香型白酒［8］。另有學(xué)者研究了醬香大曲發(fā)酵菌白地霉的固體培養(yǎng)條件［9］，為大量培養(yǎng)白地霉開創(chuàng)了路徑。

3　白地霉發(fā)酵產(chǎn)物在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用研究

白地霉發(fā)酵產(chǎn)物的種類繁多，從發(fā)酵液中獲得其發(fā)酵混合物進(jìn)行相關(guān)生物活性物質(zhì)的分離和提取，是目前醫(yī)藥行業(yè)上普遍采用的方法。

核酸是最早從白地霉發(fā)酵產(chǎn)物中提取的物質(zhì)之一。早在20世紀(jì)70年代初期即有利用白地霉發(fā)酵產(chǎn)物提取核苷酸［10］的報(bào)道。

白地霉發(fā)酵產(chǎn)物中含有大量的輔酶A和GSH等，也有研究利用白地霉發(fā)酵產(chǎn)物制備復(fù)合輔酶注射液［11］，是白地霉的醫(yī)藥行業(yè)重要的應(yīng)用研究。由于白地霉發(fā)酵產(chǎn)物中富含蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和核酸等，含有促進(jìn)人體健康的重要生物活性物質(zhì)，曾有報(bào)道結(jié)合白地霉發(fā)酵產(chǎn)物加微量元素治療克山病［12］。此外，也進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生理生化和毒理指標(biāo)的應(yīng)用研究。

凝血質(zhì)是當(dāng)前臨床應(yīng)用十分廣泛的一類促進(jìn)血凝的物質(zhì)，對(duì)于白地霉能用于凝血質(zhì)提取見于國外的報(bào)道［13］，國內(nèi)也有相關(guān)的研究。此外，還見于對(duì)白地霉發(fā)酵產(chǎn)物提取脂肪酶和醇脫氫酶的報(bào)道。

4　白地霉發(fā)酵產(chǎn)物在飼料行業(yè)的應(yīng)用研究

由于白地霉發(fā)酵產(chǎn)物中富含蛋白質(zhì)、核酸、維生素、輔酶等物質(zhì)，營養(yǎng)豐富，在飼料行業(yè)得到了最為廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。國內(nèi)關(guān)于白地霉發(fā)酵產(chǎn)物應(yīng)用于飼料行業(yè)的應(yīng)用研究較多，從1973年開就始有關(guān)于白地霉發(fā)酵產(chǎn)物用于豬飼料［14］的研究。目前已經(jīng)從單一應(yīng)用白地霉發(fā)酵產(chǎn)物轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合微生物制劑用于飼料［15］的應(yīng)用研究。在飼料行業(yè)的應(yīng)用研究也是目前白地霉發(fā)酵產(chǎn)物最為熱門的研究。

5　白地霉發(fā)酵產(chǎn)物在水處理行業(yè)的應(yīng)用研究

廢水處理一直都是眾多工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)面臨的難于攻克的問題，利用工農(nóng)業(yè)廢水或廢渣作為營養(yǎng)物質(zhì)培養(yǎng)白地霉，可以解決白地霉的培養(yǎng)原料問題，同時(shí)也解決了廢物處理的問題。早在20世紀(jì)60年代中期即有關(guān)于廢液［16］利用生產(chǎn)白地霉的研究。在后續(xù)的研究中也相繼出現(xiàn)了利用豆腐廢水、宰豬燙毛廢水［17］、造紙黑液、酒精廢液［18］、黃漿水、膠清廢水、甘薯渣、小麥淀粉廢水、柑橘加工廢渣、醬渣和各類酒糟等培養(yǎng)白地霉。廢水利用的過程不僅改善了環(huán)境，而且增加了廢物的利用價(jià)值。

6　白地霉發(fā)酵產(chǎn)物在生物工程行業(yè)的應(yīng)用研究

白地霉的生長條件較為寬泛，容易培養(yǎng)，且發(fā)酵產(chǎn)物可利用價(jià)值較高，一些研究人員將其在生物工程行業(yè)加以利用，如進(jìn)行細(xì)胞融合或作為表達(dá)菌株等。其中對(duì)脂肪酶產(chǎn)生菌白地霉的篩選及誘變［19］等處理拉開了從生物工程角度研究白地霉的先河。20世紀(jì)90年代中期，有研究人員對(duì)脂肪酶固定化及酯化反應(yīng)進(jìn)行的研究，也有利用白地霉進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化制備抗憂郁藥物［20］的研究。此外，利用甘油三酯白地霉傳感器、產(chǎn)低溫脂肪酶白地霉菌株Geotrichum candidum ch-3的選育、白地霉Y162脂肪酶基因克隆及其在畢赤酵母中的高效表達(dá)、假絲酵母和白地霉的原生質(zhì)體融合研究等，在某種程度上提高了白地霉及其發(fā)酵產(chǎn)物的利用，同時(shí)也使得研究更加深入。

對(duì)白地霉及其發(fā)酵產(chǎn)物的研究逐漸增加，白地霉作為一種微生物資源，人類對(duì)它的研究和應(yīng)用也經(jīng)擴(kuò)展到更多的行業(yè)，但也能看到這些研究還不能對(duì)白地霉發(fā)酵產(chǎn)物的利用形成體系，其工業(yè)化生產(chǎn)的研究和應(yīng)用還需要做出更多的探索。

［1］孫丙升，鄭莉莉，劉天明，等.白地霉的應(yīng)用研究進(jìn)展［J］.食品研究與開發(fā)，2008，29（9）：163-166.

［2］方華，丁玉芳，潘媞華，等.白地霉的營養(yǎng)價(jià)值［J］.青島醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，1963（1）：34-35.

［3］王瑞芝.腐乳生產(chǎn)技術(shù)（十二）［J］.中國調(diào)味品，2004（2）：47-48.

［4］高鑫，王昌祿，陳勉華，等.嗜溫乳酸菌與白地霉混合發(fā)酵酸乳的研究［J］.北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，30（3）：30-34.

［5］孫丙升.產(chǎn)香白地霉發(fā)酵無醇類啤飲料的研究［D］.濟(jì)南：山東輕工業(yè)學(xué)院，2009.

［6］劉天明，王慧，劉慶軍，等.產(chǎn)香白地霉發(fā)酵無醇綠啤飲料研究［J］.釀酒科技，2007（10）.

［7］張應(yīng)蓮，黃永光.醬香大曲中Geotrichum candidum MTBD菌株篩選及發(fā)酵產(chǎn)物研究［J］.釀酒科技，2012（12）：31-33.

［8］胡建華，周森，郝文軍，等.清香型白酒生產(chǎn)中白地霉的分離鑒定［J］.釀酒科技，2013（8）：47-49.

［9］張應(yīng)蓮，黃永光，邱樹毅.醬香大曲中白地霉產(chǎn)蛋白酶固態(tài)發(fā)酵條件及其優(yōu)化［J］.中國釀造，2012，31（3）：35-38.

［10］佚名.核苷酸的土法生產(chǎn)方法［J］.科技簡報(bào)，1970（20）.

［11］佚名.白地霉的綜合利用—由白地霉中制備復(fù)合輔酶注射液［J］.北京大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1973（00）.

［12］佚名.白地霉及白地霉加微量元素對(duì)潛在型克山病治療效果初步觀察［J］.醫(yī)學(xué)研究通訊，1972（z2）.

［13］Wei Wang，Y.John Wang，Drew N.Kelnner Coagulation factor VIII：structure and stability［J］.International Journal of Pharmaceutics，2003，259：1-15.

［14］佚名.酵曲粉發(fā)酵飼料喂豬好［J］.山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，1973（5）.

［15］明紅梅，陳蒙恩，周健，等.復(fù)合微生物菌劑發(fā)酵酒精糟生產(chǎn)蛋白飼料的研究［J］.糧食與飼料工業(yè)，2015（1）：49-52.

［16］江?；I，閆文梁，武文良.利用丙酮丁醇廢液生產(chǎn)白地霉的試驗(yàn)［J］.微生物學(xué)報(bào)，1965（2）.

［17］佚名.利用宰豬燙毛廢水培養(yǎng)白地霉試驗(yàn)成功［J］.科技簡報(bào)，1972（8）.

［18］諶斌，劉慶業(yè)，劉明登.酒精廢水發(fā)酵生產(chǎn)白地霉［J］.生物技術(shù)，2001，11（5）.

［19］張勝利，袁鴻錦，陳貴連.脂肪酶產(chǎn)生菌的篩選、誘變及產(chǎn)酶條件的研究［J］.中國獸醫(yī)學(xué)報(bào)，1990（4）：318-322.

［20］潘冰峰，顧建新，馮青，等.白地霉G38生物轉(zhuǎn)化制備抗憂郁藥（R）-fluoxetine［J］.微生物學(xué)報(bào)，1995，35（5）：353-396.

（責(zé)編：張宏民）

Research Progress on the Application of the Fermentation Products of Geotrichum candidum

Tian Xiaohai et al.
（Changchun Medical College，Changchun 130031，China）

By using fermentation by-products，industrial and agricultural production wastes，Geotrichum candidum was cultured，obtaining a large number of different kinds of fermentation products in the process of cultivation.Fermentation of Geotrichum candidum is widely used in food，feed，medicine，brewing，water treatment and bioengineering industries.This paper mainly introduces the research progress of the application of fermentation products of Geotrichum candidum.

Geotrichum candidum；Phytin；Ribonucleic acid；Fatty acid；Thromboplastin

TS261.9；TS255.43

A

1007-7731（2016）09-31-02

田小海（1980-），男，吉林乾安人，碩士，講師，從事微生物發(fā)酵、生物化學(xué)、生命教育的研究和教學(xué)工作。

2016-04-22