划时代的发酵工业

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微生物工程又称微生物发酵工程，是利用微生物的某些生物功能，为人类生产有用的生物产品，或者直接利用微生物参与和控制某些工业生产过程的一种新技术。是现代生物技术的重要组成部分，也是基因工程的基础。　　

随着有关学科的发展和生产工艺的改进，人们对微生物的利用本领越来越高。以微生物为原料进行生产的新产品如雨后春笋，层出不穷。　　

在我们已经讲述过的生物技术的内容中已多次提到了微生物的功绩，事实上，生物技术的诸多成果，最易通过微生物转化为生产力了。如果说，现代生物技术已成功地应用于工业生产的话，那么，主要应归功于利用和改造微生物的功绩。　　

现今的微生物发酵工程已逐渐趋于成熟，并在工业生产中创造出了巨大的经济效益。创立了划时代的发酵工业。现代微生物发酵工艺与我们民间延续了几千年的传统的发酵技术有着很大的不同，主要表现在；所使用的微生物是经过选育的优良菌种并经过纯化，具有更强的生产能力；发酵条件的选用更加合理，并加以自动控制等条件，生产效率更高；生产规律模大，产品种类繁多。　　

让我们再进一步来看看微生物发酵和发酵工程的涵义吧。我们可以简单地把微生物发酵比喻成给微生物提供食品和适宜的生长条件，让它们生长繁殖、并各显其能，用它们的身体、它们的功能，为人类提供产品和服务。随着科学和技术的发展，发酵所包含的含义也越来越广。发酵及其产品的获得，是一个包含生物化学反应的工业过程，主角有两个，一个是微生物，一个是发酵底物，即微生物赖以生存的营养条件。　　

现代微生物发酵工程主要包括以下一些内容：　　

⑴利用现代化的手段对微生物加以筛选和改造，以形成更符合工业生产需要的新菌种的工业微生物育种技术、其中渗透了基因工程、细胞工程的一些内容，经过改造的、满足人们需要的微生物菌种通常被称之为工程菌；　　

⑵微生物菌体的生产，即利用先进的生产工艺高速地对某种微生物进行大量的纯培养，即工程菌的克隆；　　

⑶从微生物中分离有用物质，如利用微生物以一些廉价的废弃物做底物生产单细胞蛋白质等；　　⑷微生物初级和次级代谢产物的发酵生产，如生产氨基酸，抗生素等生理活性物质；　　

⑸发酵产物的分离纯化和加工后处理；　　

⑹利用微生物控制或参与工业生产，如采矿、冶金等；以及微生物生物反应器的研究开发，新型发酵装置、生物传感器和使用电子计算机控制的自动化连续发酵的技术等等。　　

尽管我们今天享用的许多产品还离不开传统的发酵工业，但现代微生物工程已冲击到包括传统食品发酵业、制药业、有机酸制造业、饲料业等各个产业。人们已经感受到了集现代科学技术之大成，运用基因工程，细胞工程和酶工程改良菌种，采用高产工程菌并利用现代工业手段从多方面对旧工艺实行改造所带来的实惠。　　

通过菌种和工艺的改进，世界微生物工程产品税业在整个世界经济中争得了一席之地，总产量较传统产业提高了五倍以上，其中重要的医药产品——抗生素的产量增加达１０倍以上，饲料酵母达十几倍。现代微生物发酵工程首先给制药业带来了可喜的变化，重要药品的产量大幅度增长。　　

其次，微生物工程对沿用传统技术的食品行业形成了猛烈的冲击，许多国家正致力于用现代生物技术改造旧工艺人们已经从又脏又累，卫生条件又差的作坊式的生产中解放出来，代之而起的是大型的、自动化的生产设备。我们所食用的酱油之类的普通食品已将被赋与极具现代化的色彩（用细胞融合技术育成的高产菌株制造酱油等先进手段颇具成效）。　　

此外，现代发酵技术还给我们带来了一些以前不曾存在的新型产品，比如说一种被称作单细胞蛋白的新型动物饲料，就是利用发酵工程以农作物秸杆、造纸废液等废弃物培养藻类、放线菌、细菌、酵母等单细胞生物而获得的高产产品，经不仅含有高蛋白，而且含有丰富的维生素和脂类等，既是家禽家畜的良好饲料，又可用来生产高营养的人造蛋白食品。　　

通过ＤＮＡ重组技术可获得高产的菌株，使单细胞蛋白生产业如虎添翼。全世界仅此一项的总产值就达几十亿美元。微生物发酵工程给我们未来的食品业将注入无限的生机和希望，不仅可通过微生物工厂大量生产我们所需的食品，而且将形成无污染的食品，并朝着低投入、高效的方向发展。给人类带来巨大的好处。除了医药和食品工业这外，微生物发酵工程还在能源开发、矿产开发和环境保护方面大显身手。　　

无所不包的微生物发酵工程虽然材料并不起眼，但它却是工程浩大的、生物技术向着产业化进军的开路先锋，上联庞大的工业体系，下联生物领域的生物基础研究，历史渊源流长，应用前景无限广阔。