DOC《绪论》

二、微生物的酶 工业上,曾由植物、动物和微生物生产酶.微生物的酶可以用发酵技术大量生产,是其最大的优点.而且与植物或动物相比,改进微生物的生产能力也方便得多.关于微生物的酶的应用,列表总结于下表.从表中可以看出微生物的酶主要应用于食品及其有关工业中.酶的生产是受到微生物本身严格控制.为改进酶的生产能力可以改变这些控制,如在培养基中加入诱导物和采用菌株的诱变和筛选技术,以消除反馈阻遏作用. 近半人世纪以来,提纯结晶的酶制剂已在百种以上.例如,广泛用于食品加工、纤维脱浆、葡萄糖生产的淀粉酶就是一种最常用的酶制剂,其他如可用于澄清果汁、精炼植物纤维的果胶酶,以及在皮革加工,饲料添加剂等方面用途广泛的蛋白酶等,都是在工业和医药上十分重要的酶制剂.此外,还有一些在医疗上作为诊断试剂或分析试剂用的特殊晦制剂也在深入研究和应用.

三、微生物代谢产物 微生物的生长过程,可分为几个阶段.向培养基中接种菌种后,并不立即开始生长,可能是个适应时期,这个阶段称为延缓期.然后细胞的生长率逐渐增加,而达到最大生长率,并成为一个常数,这时称为对数成长期.接着细胞生长停滞进入所谓稳定期.随后,活细胞数下降,培养液进入死亡期.除以动力学描述微生物的生长外,还可以按生长曲线中不同时期所产生的产物来分期.在对数生长期中,所产生的产物,主要是供给细胞生长的物质,入氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、脂类和碳水化合物等.这些产物称为初级代谢产物.能产生这些物质的生长阶段(相当于对数期)称为营养期(Trophophase). 利用发酵生产的许多初级代谢产物,具有重大的经济意义,列表总结于下表中.野生型的微生物所产生的初级代谢产物,只限于微生物本身的需要.工业微生物学家的任务是改良野生型微生物并改善培养条件,以增进这些化合物的生产能力. 微生物的初级代谢产物及其在工业上的用途 初级代谢产物 用途乙醇 柠檬酸 丙酮和丁醇 谷氨酸 赖氨酸 核苷酸 多糖 维生素 含酒精饮料中的活性成份 与石油混合后,可作为汽车的燃料 食品工业与化学工业中多种用途 溶剂 调味品 食品添加剂 调味品 食品工业 提高油类回收率 食品添加剂 有些微生物的稳定期培养物中所含有的化合物,并不在营养期时出现,而且未见到对细胞代谢功能有明显的影响.这些化合物称为次级代谢产物.这个生长期(相当于稳定期)则称为分化期(Idiophase).只有在继续培养过程中,细胞处于不生长或缓慢生长状态时,才能实现次级代谢.这一点是十分重要的.因此,推断微生物在天然环境中,是以相对低的速率生长的;

即在自然界中,是以分化期,而不是以营养期占优势.这是微生物在培养过程中的另一个特性.初级代谢物与次级代谢物之间的关系见图. 从图中可见到次级代谢产物是由初级代谢的中间体和产物合成而得.图中的初级代谢途径是极大多数微生物的常见途径.各种次级代谢产物,只是极少数几个微生物种才能合成的.图中的次级代谢产物是由众多微生物所产生.当然,并不是所有微生物都能进行次级代谢.通常,丝状菌、真菌以及产芽孢的细菌都能进行次级代谢,而肠道细菌则都不能.次级代谢与初级代谢的微生物在分类学上的分布截然不同.产生菌细胞在产生次级代谢时的生理学规律,曾经是重要的讨论主题.由于次级代谢产物在工业上的重要性,促使人们对微生物的注意力超过了它们的产物.许多次级代谢物具有抗微生物活性,另一些则是某一特定酶的抑制剂、生长促进剂或具有特殊药理作用.和初级代谢物一样,许多次级代谢产物的生产形成多种形式的发酵过程.野生型微生物只能产生浓度很低的次级代谢物.它们的生物合成受到诱导、降解物的阻遏和反馈系统的控制. 谷氨酸(C5N)