工业中真菌的应用

1、工业中真菌的应用 陈浩然 目录 一、工业中真菌的用途 二、工业中常用的真菌 三、镰刀霉毒素 一、工业中真菌的用途 医药工业：抗菌素生产医药工业：抗菌素生产 生化工业：甘油、有机酸、酶制剂生化工业：甘油、有机酸、酶制剂 食品工业：发酵食品、单细胞蛋白食品工业：发酵食品、单细胞蛋白 造纸工业：纸浆发酵造纸工业：纸浆发酵 纺织工业：织物退浆纺织工业：织物退浆 石油工业：石油脱腊石油工业：石油脱腊 环保工业：污染物的生物降解环保工业：污染物的生物降解 二、工业中常用真菌 毛霉毛霉 根霉根霉 曲霉曲霉 青霉青霉 犁头霉犁头霉 木霉木霉 紫红曲霉紫红曲霉 产黄头孢霉产黄头孢霉 酵母酵母 1 1、毛霉（Mu

2、cor） 常用于制作腐乳和豆豉、大量生产淀粉酶、柠檬常用于制作腐乳和豆豉、大量生产淀粉酶、柠檬 酸。酸。 毛霉 在分类系统中属于接合菌纲、毛霉目。在分类系统中属于接合菌纲、毛霉目。 分布分布：广泛分布于土壤、空气中，也常见于水：广泛分布于土壤、空气中，也常见于水 果、蔬菜、各类淀粉食物、谷物上，引起霉腐果、蔬菜、各类淀粉食物、谷物上，引起霉腐 变质。变质。 特征特征：低等真菌，菌丝发达、繁密，为白色、：低等真菌，菌丝发达、繁密，为白色、 无隔多核无隔多核 菌丝，为单细胞真菌。菌落蔓延性菌丝，为单细胞真菌。菌落蔓延性 强，多呈棉絮状。强，多呈棉絮状。 代表种代表种：高大毛霉、总状毛霉和梨形毛霉。

3、：高大毛霉、总状毛霉和梨形毛霉。 繁殖：繁殖： 无性繁殖：产孢囊孢子。无性繁殖：产孢囊孢子。 有性繁殖：产生接合孢子。有性繁殖：产生接合孢子。 无性繁殖：无性繁殖： 孢子囊梗直接从菌丝体上发出，单生或分枝，顶端产生膨孢子囊梗直接从菌丝体上发出，单生或分枝，顶端产生膨 大的孢子囊，孢子囊为球形，囊壁上常有针状的草酸钙结大的孢子囊，孢子囊为球形，囊壁上常有针状的草酸钙结 晶。在囊轴与孢子囊梗相连处无囊托，但孢子囊壁破裂时，晶。在囊轴与孢子囊梗相连处无囊托，但孢子囊壁破裂时， 留有残迹留有残迹囊领。囊领。 毛霉的孢子囊梗有单生的，也毛霉的孢子囊梗有单生的，也 有分枝的。有分枝的。 分枝有单轴、假轴两

4、种类型。分枝有单轴、假轴两种类型。 毛霉的菌丝多为白色，孢子囊毛霉的菌丝多为白色，孢子囊 黑色或褐色，孢子囊孢子大部黑色或褐色，孢子囊孢子大部 分无色或浅兰色，因种而异。分无色或浅兰色，因种而异。 毛霉的应用：毛霉的应用： 能产生蛋白酶，具有很强的蛋白质分解能力。能产生蛋白酶，具有很强的蛋白质分解能力。 有的可产生淀粉酶，把淀粉转化为糖。有的可产生淀粉酶，把淀粉转化为糖。 能产生柠檬酸、草酸等有机酸，有的也可用于甾体转化。能产生柠檬酸、草酸等有机酸，有的也可用于甾体转化。 2 2、根霉(Rhizopus) 根霉属于接合菌门、接合菌纲、毛霉目，为腐根霉属于接合菌门、接合菌纲、毛霉目，为腐 生菌。

5、生菌。 重要菌种有华根霉、匍枝根霉、米根霉、无根重要菌种有华根霉、匍枝根霉、米根霉、无根 根霉等。根霉等。 主要用于酿酒、发酵豆类食品、生产有机酸主要用于酿酒、发酵豆类食品、生产有机酸( (延延 胡素酸、乳酸胡素酸、乳酸) )和酶制剂及甾体激素转化。和酶制剂及甾体激素转化。 黑根霉黑根霉(Rhizopus nigricans Ehrenberg ） 回本节目 录 根霉（根霉（RhizopusRhizopus) )： 分布：分布：分布于土壤、空气中，常见于分布于土壤、空气中，常见于 淀粉食品上，可引起霉腐变质和水果、淀粉食品上，可引起霉腐变质和水果、 蔬菜的腐烂。蔬菜的腐烂。 形态特征：形态特征

6、：很多特征与毛霉相似，菌很多特征与毛霉相似，菌 丝也为白色、无隔多核的单细胞真菌，丝也为白色、无隔多核的单细胞真菌， 多呈絮状。多呈絮状。 主要区别在于根霉有假根和主要区别在于根霉有假根和 匍匐枝，与假根相对处向上生出孢囊匍匐枝，与假根相对处向上生出孢囊 梗。孢子囊梗与囊轴相连处有囊托。梗。孢子囊梗与囊轴相连处有囊托。 繁殖：繁殖：无性繁殖产孢囊孢子，有性繁殖产生接合孢子。无性繁殖产孢囊孢子，有性繁殖产生接合孢子。 根霉的孢子囊和孢囊孢子多为黑色或褐色，有的颜色较根霉的孢子囊和孢囊孢子多为黑色或褐色，有的颜色较 浅浅 代表种：代表种：米根霉（米根霉（R. oryzae)；黑根霉；黑根霉(R.

7、nigrican)等。等。 应用：应用： 根霉能产生一些酶类，如淀粉酶、果胶酶、脂肪酶等，根霉能产生一些酶类，如淀粉酶、果胶酶、脂肪酶等， 是生产这些酶类的菌种。在酿酒工业上常用做糖化菌。是生产这些酶类的菌种。在酿酒工业上常用做糖化菌。 有些根霉还能产生乳酸、延胡索酸等有机酸。有些根霉还能产生乳酸、延胡索酸等有机酸。 有的也可用于甾体转化。有的也可用于甾体转化。 3、曲霉（Aspergillus） 曲霉属半知菌门，丝孢纲，丝孢目，丛梗孢科。曲霉属半知菌门，丝孢纲，丝孢目，丛梗孢科。 曲霉有多种，主要有米曲霉、红曲霉、酱油曲曲霉有多种，主要有米曲霉、红曲霉、酱油曲 霉及黑曲霉等。霉及黑曲霉等。

8、曲霉主要酿酒、制酱，生产有机酸、酶制剂。曲霉主要酿酒、制酱，生产有机酸、酶制剂。 曲曲 霉霉 曲霉曲霉( (AspergillusAspergillus) )： 分布：分布：广泛分布于土壤、空气和谷广泛分布于土壤、空气和谷 物上，可引起食物、谷物和果蔬的霉腐物上，可引起食物、谷物和果蔬的霉腐 变质，有的可产生致癌性的黄曲霉毒素。变质，有的可产生致癌性的黄曲霉毒素。 形态特征：形态特征：菌丝发达多分枝，有隔多核菌丝发达多分枝，有隔多核 的多细胞真菌。分生孢子梗由特化了的的多细胞真菌。分生孢子梗由特化了的 厚壁而膨大的菌丝细胞（足细胞）上垂厚壁而膨大的菌丝细胞（足细胞）上垂 直生出；分生孢子头状如

9、直生出；分生孢子头状如“菊花菊花”。 繁殖：繁殖：无性繁殖产分生孢子；大多数有性阶段不明，归为无性繁殖产分生孢子；大多数有性阶段不明，归为 半知菌类。少数种可形成子囊孢子，归为子囊菌亚门。半知菌类。少数种可形成子囊孢子，归为子囊菌亚门。 曲霉的菌丝、孢子常呈现各种颜色，黑、棕、绿、黄、曲霉的菌丝、孢子常呈现各种颜色，黑、棕、绿、黄、 橙、褐等，菌种不同，颜色各异。橙、褐等，菌种不同，颜色各异。 代表种：代表种：黑曲霉黑曲霉(Asp . Niger)、黄曲霉黄曲霉(Asp.flavus) 。 应用：应用： 是制酱、酿酒、制醋的主要菌种。是制酱、酿酒、制醋的主要菌种。 是生产酶制剂（蛋白酶、淀粉酶

10、、果胶酶）的菌种。是生产酶制剂（蛋白酶、淀粉酶、果胶酶）的菌种。 生产有机酸（如柠檬酸、葡萄糖酸等）。生产有机酸（如柠檬酸、葡萄糖酸等）。 农业上用作生产糖化饲料的菌种。农业上用作生产糖化饲料的菌种。 4 4、青霉(Penicillium) 青霉属半知菌门，丝孢纲，丝孢目，丝孢科。青霉属半知菌门，丝孢纲，丝孢目，丝孢科。 主要有产黄青霉、点青霉等。主要有产黄青霉、点青霉等。 主要用于生产抗菌素，有机酸。主要用于生产抗菌素，有机酸。 青霉（青霉（Penicillum):Penicillum): 多数属于子囊菌亚门，少数属多数属于子囊菌亚门，少数属 于半知菌亚门。于半知菌亚门。 分布：分布：广泛分

11、布于土壤、空气、粮食和广泛分布于土壤、空气、粮食和 水果上，可引起病害或霉腐变水果上，可引起病害或霉腐变 形态特征：形态特征：与曲霉类似，菌丝也是由有与曲霉类似，菌丝也是由有 隔多核的多细胞构成。但青霉无足细隔多核的多细胞构成。但青霉无足细 胞，分生孢子梗从基内菌丝或气生菌丝上生出，有横隔，顶端胞，分生孢子梗从基内菌丝或气生菌丝上生出，有横隔，顶端 生有扫帚状的分生孢子头。分生孢子多呈蓝绿色。扫帚枝有单生有扫帚状的分生孢子头。分生孢子多呈蓝绿色。扫帚枝有单 轮、双轮和多轮，对称或不对称。轮、双轮和多轮，对称或不对称。 繁殖：繁殖：无性繁殖产分生孢子；大多数无性繁殖产分生孢子；大多数 有性阶段不

12、明，归为半知菌类。少数有性阶段不明，归为半知菌类。少数 种可形成子囊孢子，归为子囊菌亚种可形成子囊孢子，归为子囊菌亚 门。门。 代表种：代表种：产黄青霉（产黄青霉（Pen.citrinumPen.citrinum) ) 展青霉展青霉(Pen.patulum(Pen.patulum) ) 应用：应用： 是生产抗生素的重要菌种，如产黄青是生产抗生素的重要菌种，如产黄青 霉和点青霉都能生产青霉素。霉和点青霉都能生产青霉素。 生产有机酸，如葡萄糖酸、柠檬酸。生产有机酸，如葡萄糖酸、柠檬酸。 点青霉菌落点青霉菌落 5、犁头霉 犁头霉的菌丝和根霉很相似，但犁头霉产生弓犁头霉的菌丝和根霉很相似，但犁头霉产生

13、弓 形的匍匐菌丝，并在弓形的匍匐菌丝上长出孢形的匍匐菌丝，并在弓形的匍匐菌丝上长出孢 子梗，不与假根对生。孢子梗往往子梗，不与假根对生。孢子梗往往2525支，成簇，支，成簇， 很少单生，而且常呈轮状或不规则的分枝。孢很少单生，而且常呈轮状或不规则的分枝。孢 子囊顶生，多呈梨形。囊轴呈锥形、近球形等。子囊顶生，多呈梨形。囊轴呈锥形、近球形等。 孢子小而呈单孢。大多无色，无线状条纹。接孢子小而呈单孢。大多无色，无线状条纹。接 合合孢子生于匍匐菌丝上。孢子生于匍匐菌丝上。 5、犁头霉 犁头霉分布在土壤、犁头霉分布在土壤、 粪便和酒曲中，空气粪便和酒曲中，空气 中也有它们的存在。中也有它们的存在。 常

14、为生产的污染菌，常为生产的污染菌， 其中有的是人畜的病其中有的是人畜的病 原菌。原菌。 犁头霉对甾族化合物犁头霉对甾族化合物 有较强的转化能力，有较强的转化能力， 如蓝色犁头霉如蓝色犁头霉 (Absidia coerulea)(Absidia coerulea) 能转化多种甾体。能转化多种甾体。 6、木霉 木霉的菌丝生长初期为白色。菌丝在培养基上木霉的菌丝生长初期为白色。菌丝在培养基上 生长成平坦菌落。菌落生长迅速，棉絮状或致生长成平坦菌落。菌落生长迅速，棉絮状或致 密层束状，表面有不同程度的绿色。菌丝透明，密层束状，表面有不同程度的绿色。菌丝透明， 有隔，分枝繁杂。分生孢子梗为菌丝的短侧枝，

15、有隔，分枝繁杂。分生孢子梗为菌丝的短侧枝， 上有对生或互生分枝。在分枝上又可连续分技。上有对生或互生分枝。在分枝上又可连续分技。 分枝末端为小梗，小梗上可生出瓶状、束状、分枝末端为小梗，小梗上可生出瓶状、束状、 对生、互生或单生等不同的分生孢子。依靠粘对生、互生或单生等不同的分生孢子。依靠粘 液，分生孢子在小梗上聚成球形或近球形的孢液，分生孢子在小梗上聚成球形或近球形的孢 子头。分生孢子有球形、椭圆形、倒卵形等。子头。分生孢子有球形、椭圆形、倒卵形等。 壁光滑或粗糙，透明或亮绿色。壁光滑或粗糙，透明或亮绿色。 6、木霉 木霉在土壤中分布很广，在木材及其它物品上木霉在土壤中分布很广，在木材及其它

16、物品上 亦常能找到。有些菌株能分解纤维素和木质素亦常能找到。有些菌株能分解纤维素和木质素 等复杂的有机物。若能利用这一特性，以纤维等复杂的有机物。若能利用这一特性，以纤维 素来代替淀粉原料进行发酵生产，这对国民经素来代替淀粉原料进行发酵生产，这对国民经 济将有十分重要的意义。但木霉也常造成蔬菜、济将有十分重要的意义。但木霉也常造成蔬菜、 谷物和大型真菌等的霉变，使木材、皮革及其谷物和大型真菌等的霉变，使木材、皮革及其 它纤维性材料霉烂，给生产和生活造成一定危它纤维性材料霉烂，给生产和生活造成一定危 害。害。 7、紫红曲霉 紫红曲霉是红曲霉属的一种。个体形态为菌丝具有不规紫红曲霉是红曲霉属的一种

17、。个体形态为菌丝具有不规 则的分枝。细胞内多核，含有橙红色的颗粒。直径则的分枝。细胞内多核，含有橙红色的颗粒。直径 37m37m。菌丝和分枝顶端产生分生孢子，单生或成短链。菌丝和分枝顶端产生分生孢子，单生或成短链。 分生孢子子呈球形或犁形。有性生殖时，在长短不一的分生孢子子呈球形或犁形。有性生殖时，在长短不一的 梗上产生单一的原闭囊壳梗上产生单一的原闭囊壳( (子囊果子囊果) )。渐渐成熟后，成为。渐渐成熟后，成为 橙红色的闭囊壳，直径约为橙红色的闭囊壳，直径约为2575m2575m，闭囊壳内含有十，闭囊壳内含有十 多个球形子囊。每个子囊内。又有多个球形子囊。每个子囊内。又有8 8个光滑的卵圆

18、形、个光滑的卵圆形、 无色或淡红色的子囊孢子，大小一般是无色或淡红色的子囊孢子，大小一般是 56.556.53.55m3.55m。紫红曲霉在麦芽汁琼脂培养基上生。紫红曲霉在麦芽汁琼脂培养基上生 长良好。菌丝体最初为白色，逐渐蔓延成膜状。老熟后长良好。菌丝体最初为白色，逐渐蔓延成膜状。老熟后 菌落表面有皱拆和气生菌丝，呈紫红色。茵落背面也有菌落表面有皱拆和气生菌丝，呈紫红色。茵落背面也有 同样的颜色。同样的颜色。 紫红曲霉喜酸性环境，生长最适紫红曲霉喜酸性环境，生长最适pH3.55pH3.55，但即使在，但即使在pH pH 2.52.5时也能生存。生长最适温度为时也能生存。生长最适温度为3235

19、3235，有时达，有时达4040 也能生长。对于酒精有极强的抵抗力。也能生长。对于酒精有极强的抵抗力。 7、紫红曲酶 紫红曲霉在我国民间早有利用，主要用作食品紫红曲霉在我国民间早有利用，主要用作食品 及饮料的着色剂，用红曲配制红酒、玫瑰醋、及饮料的着色剂，用红曲配制红酒、玫瑰醋、 红腐乳，以及其它食品。此外用它制成的红曲红腐乳，以及其它食品。此外用它制成的红曲 又可以作中药，有消食活血、健脾胃的功、能。又可以作中药，有消食活血、健脾胃的功、能。 近年来，紫红曲霉还被用来生产糖化酶等酶制近年来，紫红曲霉还被用来生产糖化酶等酶制 剂。剂。 8 8、产黄头孢霉 菌丝分枝，有隔，纤细，宽菌丝分枝，有隔

20、，纤细，宽l1.2ml1.2m，浅黄色；，浅黄色； 分生抱子梗短，不分枝，无隔，微黄色；很少分生抱子梗短，不分枝，无隔，微黄色；很少 产生孢子。在籼米饭培养基上培养半月，可产产生孢子。在籼米饭培养基上培养半月，可产 生大量的不正常的孢子，形态多样，单细胞或生大量的不正常的孢子，形态多样，单细胞或 有一隔，直或弯曲，有一隔，直或弯曲，51251224.2m24.2m。孢子梗。孢子梗 常丛集成类菌核状成类分生抱梗座结构。这种常丛集成类菌核状成类分生抱梗座结构。这种 孢子壁较厚，可达孢子壁较厚，可达0.5m0.5m，可像分生孢子一样，可像分生孢子一样 萌发繁殖。本种产头孢菌素萌发繁殖。本种产头孢菌素

21、N N及头孢菌素及头孢菌素C C，与，与 青霉素一样同属青霉素一样同属-内酰胺抗生素，毒性极低，内酰胺抗生素，毒性极低， 其衍生物称为先锋霉素。其衍生物称为先锋霉素。 9 9、酵母 酵母科酵母科(Saccharomycetaceae)(Saccharomycetaceae) 隐球酵母科隐球酵母科(Cryptococcaceae) (Cryptococcaceae) 酵母科(Saccharomycetaceae) 1 1）酵母属）酵母属( (SaccharomycesSaccharomyces Meyen em, Reess) Meyen em, Reess) 代表种：酿酒酵母代表种：酿酒酵母(

22、S. cerevisiae)(S. cerevisiae)，又名啤酒，又名啤酒 酵母酵母 酿造啤酒、酒精及其他饲料酒外，可用于制面包。酿造啤酒、酒精及其他饲料酒外，可用于制面包。 可食用、药用或做饲料酵母，又可用于提取核酸、可食用、药用或做饲料酵母，又可用于提取核酸、 麦角醇、谷胱甘肽、细胞色素、凝血质、辅酶麦角醇、谷胱甘肽、细胞色素、凝血质、辅酶A A、 腺苷三磷酸等。在维生素的微生物测定中常用酿腺苷三磷酸等。在维生素的微生物测定中常用酿 酒酵母测定生物素、泛酸、硫胺素、吡哆醇等。酒酵母测定生物素、泛酸、硫胺素、吡哆醇等。 2 2）毕赤酵母属）毕赤酵母属( (PichiaPichia Han

23、sen) Hansen) 此属菌对正癸烷、十六烷的氧化能力较强，可用此属菌对正癸烷、十六烷的氧化能力较强，可用 石油和农副产品或工业废料培养来生产蛋白质。石油和农副产品或工业废料培养来生产蛋白质。 隐球酵母科(Cryptococcaceae) 1）假丝酵母属(Candida Berkh.) 医学上称为念珠菌，本属中很多种有酒精发酵 能力，有些种能利用农副产品或碳氢化合物生 产蛋白质以供食用或饲料用，也有的产脂肪酸 可用绢纺原料的脱脂。例如，热带假丝酵母 (Candida tropicalis (Cast.) Berkh.)用于石 油发酵生产蛋白质，也可用农副产品和工业废 料培养热带假丝酵母做饲

24、料。 2）球拟酵母属(Torulopsis Berl.) 此属有很多种能进行酒精发酵。一些能产生不 同比例的甘油、东藓醇、D阿拉伯醇，有蛋 白质含量高的种类可作饲料酵母。 3）红酵母属(Rhodotorula Harr.) 此属均不发酵，但能同化某些糖类。有较好的 产脂肪的菌种，可从菌体中提取大量脂肪。有 些种能合成胡萝卜素。 啤酒酵母 一、啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiaeSaccharomyces cerevisiae） 啤酒酵母属于典型的上面酵母，又称爱丁堡酵母。广泛应用于啤 酒、白酒酿造和面包制作。 ） 。 。 三、镰刀霉毒素 镰刀霉毒素 镰刀霉毒素是指镰刀霉的

25、毒性代谢产物。镰刀霉毒素是指镰刀霉的毒性代谢产物。 包括：包括：玉米赤霉烯酮，又称玉米赤霉烯酮，又称F-2F-2雌性发情毒素。雌性发情毒素。 白色晶体，熔点白色晶体，熔点164-165164-165，溶于碱性水溶液、，溶于碱性水溶液、 乙醚、苯、氯仿、二氯甲烷、醋酸乙酯、乙腈乙醚、苯、氯仿、二氯甲烷、醋酸乙酯、乙腈 和乙醇，微溶于石油醚，不溶于水、二硫化碳和乙醇，微溶于石油醚，不溶于水、二硫化碳 和四氯化碳。引起畜、禽与啮齿类雌性激素亢和四氯化碳。引起畜、禽与啮齿类雌性激素亢 进症，以猪最敏感。可导致猪的胚胎毒性及大进症，以猪最敏感。可导致猪的胚胎毒性及大 鼠胎仔骨骼畸形。鼠胎仔骨骼畸形。 镰刀霉毒素 单端孢霉烯族化合物，已纯化鉴定单端孢霉烯族化合物，已纯化鉴定2020多种，基本结构多种，基本结构 为拟倍半萜烯；化学性质稳定，能溶于中等极性的有机为拟倍半萜烯；化学性质稳定，能溶于中等极性的有机 溶剂，微溶于水；急性毒性较强，对皮肤有刺激作