工業(yè)生產(chǎn)常用的微生物及要求

劉澤

摘要：世界上的微生物種類多樣，數(shù)目眾多，在生物界來說是極其豐富的。同時，微生物對于人類又有著巨大的貢獻，如食品、藥品、各種各樣的產(chǎn)品都里就有大量微生物產(chǎn)品。

關鍵詞：微生物；工業(yè)發(fā)酵；細菌

自然界中微生物無所不在，我們實際上生活在一個充滿著微生物的環(huán)境中。在空氣中、土壤中、水等環(huán)境中生長存在的微生物是各種各樣的，種類繁多，且都是混合在一起的。尤其土壤是微生物的大本營，種類之多，數(shù)量之大。比如酵母菌多分布在土壤中，并且在海洋和淡水中都有一定數(shù)量的分布。在比如在人體的腸道中、植物的葉片上等都存在大量的微生物。由此可見，微生物在自然界中的數(shù)量之龐大令人所驚奇。我們通過菌種選育的方法，從中篩選出所需要的菌株，滿足一定的生產(chǎn)要求后，才可以擴大培養(yǎng)應用到工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)當中。

1工業(yè)生產(chǎn)常用微生物的種類

在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)上，我們所選擇的用于生產(chǎn)產(chǎn)品的微生物大致有四類：細菌、放線菌、酵母菌和霉菌，這四種菌也是我們所熟悉的?，F(xiàn)在由于發(fā)酵工程本身發(fā)展迅速，科技手段越來越先進，藻類、病毒等也正在逐步成為工業(yè)生產(chǎn)所應用的微生物的一員。

工業(yè)發(fā)酵常用的微生物種類大致如下：

1.1細菌

細菌是單細胞原核生物，其繁殖方式一般是無性繁殖，主要的繁殖方式是裂殖。裂殖分為三個階段：核分裂、形成橫隔、子細胞分離。細菌染色體復制后，復制后的核物質(zhì)髓細胞的生長向細胞的兩級移動，質(zhì)膜由外而內(nèi)推進，形成間隔，細胞膜發(fā)生內(nèi)陷，母細胞的細胞壁向內(nèi)生長，將細胞質(zhì)隔膜分成兩層，細胞壁橫隔也分成兩層，由此形成兩個相同的子細胞。細菌是自然界分布最廣、數(shù)量最多的一類微生物。

細菌的形狀大致分為桿狀、球狀、螺旋狀，其中桿狀最多，球狀次之，螺旋狀較少。而工業(yè)生產(chǎn)中常用的細菌，應用較多的為桿狀和球狀，其中還是以桿狀居多。比如保加利亞乳桿菌可以用來發(fā)酵酸奶；醋酸桿菌可以制作果醋；乳酸桿菌、乳酸球菌制優(yōu)格；乳脂鏈球菌可以制作干酪、酸制奶油發(fā)酵劑的菌種；腸膜狀明串珠菌生產(chǎn)酸泡菜及右旋糖苷；嗜鹽片球菌釀造醬油。

1.2酵母菌

酵母菌其實是俗稱，是單細胞的真核微生物。酵母菌能夠發(fā)酵糖類，大多數(shù)為腐生微生物，所以喜歡存在于含糖較多的環(huán)境中，比如在含糖分較多的水果中。酵母菌的無性繁殖分為芽殖、裂殖、及產(chǎn)生無性孢子。有性繁殖是由相鄰的兩個細胞各自伸出一根原生質(zhì)突起，為管狀，兩根管狀突起接觸后局部融合在一起形成了一條通道，通道形成后通過分裂等步驟與周圍的原生質(zhì)體結合在一起形成厚壁，子囊孢子，成熟后子囊破裂并釋放出子囊孢子。

發(fā)酵生產(chǎn)上常用的酵母菌有：啤酒上面酵母、啤酒下面酵母、類酵母等，可以用于釀酒、制造面包?？柦湍赣糜谄【漆勗?、藥物提取。產(chǎn)蛋白假絲酵母生產(chǎn)食用或飼用單細胞蛋白及維生素B的菌株。

1.3霉菌

霉菌為俗稱，意思為發(fā)霉的真菌。霉菌與人類日常生活史息息相關的。霉菌可以被人類所利用，也能給人類帶來極大的傷害。我們接觸最多的就是“霉變”這個詞，即食物發(fā)霉會產(chǎn)生黃曲霉素，該物質(zhì)是強烈的致癌物，危害人類。霉菌的繁殖能力很強，主要是無性繁殖和有性繁殖。其中多以無性孢子繁殖為主。工業(yè)上常用的霉菌有：毛霉屬能分解大分子蛋白，還能降大分子淀粉水解產(chǎn)生糖，常用于釀造、發(fā)酵食品等工業(yè)；根霉屬能產(chǎn)生糖化菌應用于食品產(chǎn)業(yè)；青霉屬，一般能使大米黃變，使蘋果腐敗。

1.4放線菌

放線菌因菌落呈放線狀而得名。放線菌與人類的關系及其密切，并且絕大多數(shù)都屬于有益菌，對人類的健康付出了極大的貢獻。目前的近萬種抗生素，大約有70%是由放線菌生產(chǎn)出來的。放線菌產(chǎn)生的無性孢子主要有：分生孢子、節(jié)孢子、孢子囊孢子。

目前世界上的許多種抗生素都是放線菌所產(chǎn)生的，比如諾卡氏菌屬的某些種可以產(chǎn)生利福霉素、蚊霉素等抗生素；此外放線菌還可以生產(chǎn)維生素、酶制劑；在甾體轉(zhuǎn)化、石油脫蠟和污水處理中也有很廣泛的應用。

1.5擔子菌

其實擔子菌我們并不陌生，我們的生活中經(jīng)常能見到它們的影子，即菇類微生物，如香菇、金針菇等。這些擔子菌有的無毒，而有些是有毒的。有些可以食用的，也有些是可以藥用的。目前一些科學家對擔子菌的研究很重視，發(fā)現(xiàn)其營養(yǎng)價值十分豐富，里面的一些物質(zhì)竟然還有抗癌的功效。

1.6藻類

藻類中我們接觸最多的，市面上常見于保健品螺旋藻。螺旋藻又稱藍藻，具有很強的食療功效。有強力抗疲勞，堿化血液，加速新陳代謝，是精力充沛身體好；有抗輻射作用；還可輔助治療糖尿病、心腦血管疾病；還可以養(yǎng)眼護膚，對美容有效果。

2工業(yè)生產(chǎn)常用微生物的要求

盡管微生物工業(yè)用的菌種多種多樣，能生產(chǎn)許多人類所需要的產(chǎn)品，但也不能隨隨便便就應用到工業(yè)生產(chǎn)中，要想大規(guī)模生產(chǎn)，在應用前必須對其進行選擇，滿足發(fā)酵的基本要求：

2.1原料價格低廉，在培養(yǎng)時對環(huán)境要求不苛刻，且能快速生長，最終產(chǎn)物產(chǎn)量高，后期易于回收；

2.2該微生物生長周期較短，生長速度較快，發(fā)酵一個生長周期所用的時間較短，提高生產(chǎn)效率；

2.3在培養(yǎng)過程中需要的培養(yǎng)條件不苛刻，且培養(yǎng)條件易于控制；

2.4該微生物抗逆性強，尤其是抗噬菌體及雜菌污染的能力要強；

2.5在培養(yǎng)過程中菌種不易受周遭環(huán)境所影響，菌種穩(wěn)定，變異退化，最終保證所產(chǎn)生的產(chǎn)物質(zhì)量與數(shù)量高；

2.6該微生物對環(huán)境的適應性強，尤其是適應各種儀器設備；

2.7該微生物在發(fā)酵過程中不產(chǎn)生任何有毒有害的物質(zhì)。

隨著微生物工業(yè)原料的轉(zhuǎn)換和新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，勢必還會要求開拓更多新品種。所以我們要了解微生物的特點，掌握微生物的習性，知道微生物的種類，讓更多微生物為人類所利用。