工业生产常用的微生物及要求

工业生产常用的微生物及要求 摘要 世界上的微生物种类多样 数目众多 在生 物界来说是极其丰富的 同时 微生物对于人类又有着巨 大的贡献 如食品 药品 各种各样的产品都里就有大量 微生物产品 关键词 微生物 工业发酵 细菌 自然界中微生物无所不在 我们实际上生活在一个充 满着微生物的环境中 在空气中 土壤中 水等环境中生 长存在的微生物是各种各样的 种类繁多 且都是混合在 一起的 尤其土壤是微生物的大本营 种类之多 数量之 大 比如酵母菌多分布在土壤中 并且在海洋和淡水中都 有一定数量的分布 在比如在人体的肠道中 植物的叶片 上等都存在大量的微生物 由此可见 微生物在自然界中 的数量之庞大令人所惊奇 我们通过菌种选育的方法 从 中筛选出所需要的菌株 满足一定的生产要求后 才可以 扩大培养应用到工业发酵生产当中 1 工业生产常用微生物的种类 在发酵工业生产上 我们所选择的用于生产产品的微 生物大致有四类 细菌 放线菌 酵母菌和霉菌 这四种 菌也是我们所熟悉的 现在由于发酵工程本身发展迅速 科技手段越来越先进 藻类 病毒等也正在逐步成为工业 生产所应用的微生物的一员 工业发酵常用的微生物种类大致如下 1 1 细菌 细菌是单细胞原核生物 其繁殖方式一般是无性繁殖 主要的繁殖方式是裂殖 裂殖分为三个阶段 核分裂 形 成横隔 子细胞分离 细菌染色体复制后 复制后的核物 质髓细胞的生长向细胞的两级移动 质膜由外而内推进 形成间隔 细胞膜发生内陷 母细胞的细胞壁向内生长 将细胞质隔膜分成两层 细胞壁横隔也分成两层 由此形 成两个相同的子细胞 细菌是自然界分布最广 数量最多 的一类微生物 细菌的形状大致分为杆状 球状 螺旋状 其中杆状 最多 球状次之 螺旋状较少 而工业生产中常用的细菌 应用较多的为杆状和球状 其中还是以杆状居多 比如保 加利亚乳杆菌可以用来发酵酸奶 醋酸杆菌可以制作果醋 乳酸杆菌 乳酸球菌制优格 乳脂链球菌可以制作干酪 酸制奶油发酵剂的菌种 肠膜状明串珠菌生产酸泡菜及右 旋糖苷 嗜盐片球菌酿造酱油 1 2 酵母菌 酵母菌其实是俗称 是单细胞的真核微生物 酵母菌 能够发酵糖类 大多数为腐生微生物 所以喜欢存在于含 糖较多的环境中 比如在含糖分较多的水果中 酵母菌的 无性繁殖分为芽殖 裂殖 及产生无性孢子 有性繁殖是 由相邻的两个细胞各自伸出一根原生质突起 为管状 两 根管状突起接触后局部融合在一起形成了一条通道 通道 形成后通过分裂等步骤与周围的原生质体结合在一起形成 厚壁 子囊孢子 成熟后子囊破裂并释放出子囊孢子 发酵生产上常用的酵母菌有 啤酒上面酵母 啤酒下 面酵母 类酵母等 可以用于酿酒 制造面包 卡尔酵母 用于啤酒酿造 药物提取 产蛋白假丝酵母生产食用或饲 用单细胞蛋白及维生素 B 的菌株 1 3 霉菌 霉菌为俗称 意思为发霉的真菌 霉菌与人类日常生 活史息息相关的 霉菌可以被人类所利用 也能给人类带 来极大的伤害 我们接触最多的就是 霉变 这个词 即 食物发霉会产生黄曲霉素 该物质是强烈的致癌物 危害 人类 霉菌的繁殖能力很强 主要是无性繁殖和有性繁殖 其中多以无性孢子繁殖为主 工业上常用的霉菌有 毛霉 属能分解大分子蛋白 还能降大分子淀粉水解产生糖 常 用于酿造 发酵食品等工业 根霉属能产生糖化菌应用于 食品产业 青霉属 一般能使大米黄变 使苹果腐败 1 4 放线菌 放线菌因菌落呈放线状而得名 放线菌与人类的关系 及其密切 并且绝大多数都属于有益菌 对人类的健康付 出了极大的贡献 目前的近万种抗生素 大约有 70 是由 放线菌生产出来的 放线菌产生的无性孢子主要有 分生 孢子 节孢子 孢子囊孢子 目前世界上的许多种抗生素都是放线菌所产生的 比 如诺卡氏菌属的某些种可以产生利福霉素 蚊霉素等抗生 素 此外放线菌还可以生产维生素 酶制剂 在甾体转化 石油脱蜡和污水处理中也有很广泛的应用 1 5 担子菌 其实担子菌我们并不陌生 我们的生活中经常能见到 它们的影子 即菇类微生物 如香菇 金针菇等 这些担 子菌有的无毒 而有些是有毒的 有些可以食用的 也有 些是可以药用的 目前一些科学家对担子菌的研究很重视 发现其营养价值十分丰富 里面的一些物质竟然还有抗癌 的功效 1 6 藻类 藻类中我们接触最多的 市面上常见于保健品螺旋藻 螺旋藻又称蓝藻 具有很强的食疗功效 有强力抗疲劳 碱化血液 加速新陈代谢 是精力充沛身体好 有抗辐射 作用 还可辅助治疗糖尿病 心脑血管疾病 还可以养眼 护肤 对美容有效果 2 工业生产常用微生物的要求 尽管微生物工业用的菌种多种多样 能生产许多人类 所需要的产品 但也不能随随便便就应用到工业生产中 要想大规模生产 在应用前必须对其进行选择 满足发酵 的基本要求 2 1 原料价格低廉 在培养时对环境要求不苛刻 且能 快速生长 最终产物产量高 后期易于回收 2 2 该微生物生长周期较短 生长速度较快 发酵一个 生长周期所用的时间较短 提高生产效率 2 3 在培养过程中需要的培养条件不苛刻 且培养条件 易于控制 2 4 该微生物抗逆性强 尤其是抗噬菌体及杂菌污染的 能力要强 2 5 在培养过程中菌种不易受周遭环境所影响 菌种稳 定 变异退化 最终保证所产生的产物质量与数量高 2 6 该微生物对环境的适应性强 尤其是适应各种