“微生物工程的基础和应用”出版

由张震元等译、程光胜校的“微生物工程的基础和应用”一书已由轻工业出版社出版,新华书店发行(3.95元)。学部委员、著名工业微生物学家方心芳教授还为本书写了译序。 本书是日本发酵工学会组织十多位著名学者编著,于1983年出版的。生物工程的核心组成部分是如何巧妙地利用微生物的理论和技术的微生物工程。全书前三章为其首基础部分,内容有微生物工程的定义、发展史,自然界中微生物的作用、种类和分布,微生物的结构与功能,酶和代谢以及微生物的遗传现象和菌株育种。     

有效微生物群EM的应用及研究现状

有效微生物群（EffectiveMicroorgsnisms,简称EM）是日本琉球大学比嘉照夫教授研究成功的一种新型复合微生物活菌制剂,由光合细菌、酵母菌、乳酸菌、放线菌及发酵型丝状真菌等5科10属80多种微生物复合培养而成。其特点是采用独特的发酵工艺把好气性微生物和嫌气性微生物按一定比例加以混合,培养有效微生物群体。它们互相组合在一起,形成一个复杂的微生物生态系统。这个系统犹如一个微生物加工厂,各样微生物在其生长过程中产生出的有用物质及其分泌物质,成为各自或相互生长的基质或原料,从而形成相互间的共生增殖关系,相互作用,发…     

外接堆肥微生物在餐厨废弃物好氧堆肥中的应用

微生物是堆肥过程的主要驱动力,其群落在堆肥过程中不断演替,进而影响好氧发酵进程和堆肥的品质。大量研究表明：接种外源微生物可促进堆肥进程,加快有机物分解和堆肥腐熟,消解抗生素等有害物质等作用。餐厨废弃物油脂、盐、水含量高和易酸化等问题会影响好氧发酵过程中微生物的活动。通过特定样品的富集驯化、选择性培养,并结合先进的分子生物学技术,筛选具有不同降解功能的菌株,并以此为基础构建的微生物菌剂能够一定程度上克服餐厨废弃物用于好氧堆肥的限制性问题。主要阐述了餐厨废弃物好氧发酵过程中微生物菌群的演替规律,构建微生物菌剂的菌种类型及功能和不同菌剂对好氧发酵的作用及潜在影响机制,以期能够为相关微生物强化技术的研发提供一些参考。     

应用古DNA技术探究发酵微生物的适应、演化和驯化历史

发酵生产是人类最原始的对微生物的应用和实践,在人类历史上具有重要意义。然而,由于分子证据的匮乏,人类发酵生产的演变历程及相关发酵微生物的演化和驯化历史尚不清楚。本文以目前最常见的两类发酵食品——酒及发酵乳品为例介绍了发酵食品考古和相关发酵微生物的演化和驯化研究,以及古微生物学和发酵古微生物的研究现状,并讨论了将微生物古DNA技术应用于古代发酵微生物研究的可行性和难点,展示了古DNA捕获技术在本领域的应用潜力,为发酵微生物演化研究提供了新的思路和方法。     

传统发酵食品中微生物间相互作用及应用

在传统发酵食品的过程中,丰富的物质和开放的发酵方式促成了体系中微生物的多样性,微生物的繁殖代谢推动了食品发酵的进行。同时,微生物间的相互作用在发酵过程中起到十分重要的作用。研究微生物间的相互作用有助于我们了解食品发酵的内在机理,控制发酵的进程。本文主要介绍了传统发酵食品中微生物群落结构的复杂性和可演变性等特征,综述了基于细胞生长代谢特征研究和组学技术的微生物间相互作用生理机制,初步探讨了微生物共培养在传统发酵食品生产中提升产品品质、缩短发酵周期、提高产品安全性能的积极作用。目前对微生物共培养下的微生物间相互作用方式及机理的研究仍较少,而未来微生物共培养在强化发酵上具有广泛的应用前景。     

混迷中诞生的氨基酸发酵——关于日本近代发酵工业的回顾

木下祝郎先生是谷氨酸发酵生产的创始人。1955年首先发现了高效生物合成谷氨酸的微生物,使谷氨酸发酵生产得以实现,现在这种技术已在全世界推广。谷氨酸发酵生产的成功,是发酵工业划时代的进步。本文是他的近作,对日本近代发酵工业的发展作了扼要回顾,内容丰富生动。木下祝郎先生特约请胡杰先生翻译,并由胡学智先生校后供本刊发表。它山之石,可以攻玉。日本近代发酵工业崛起的历程,对于振兴我国的发酵工业颇有启迪。     

烟叶表面微生物及其应用*

利用微生物发酵技术改善烟叶品质,是目前国内外学争相研究的课题。在发酵过程中有微生物、酶及化学物质的协同作用,诱发一系列与香气物质变化有关的生化反应。其中微生物贯穿烟叶发酵始终,对烟叶品质起重要作用。人为的将微生物用于烟叶发酵是提高烟叶品质、改善烟气特性的新途径,给予烟叶自然、醇和芳香,减少苦涩气味,改善余味。基于以上目的,中综括烟叶微生物种类及应用概况,试图将微生物资源广泛应用于烟叶发酵,诱发烟叶内与香气物质转化有关的生化代谢途径,达到改善烟叶品质和增进烟叶香气目的。     

BDC预言发酵罐仍有广阔市场

在用于纯化的系统、装置和设备可能成为重组DNA产品生产的关键时,千万别认为发酵设备市场会萧条。据生物技术开发公司(BDC)的附属机构:生物工程协会估计,当前美国发酵罐交易额超过2500万美元。在今后5—10年内,每年交易额增长率将为25—60％。该预测包括用于微生物和细胞培养的设备。 BDC与日本的Coitoh & Co有一个三年的协议,规定BDC对日本Mosubishi生物工程公司制造的发酵设备有专实权。BDC     

微生物混合发酵的研究及应用

由于不同微生物之间的正相互作用,人们发现应用两种或两种以上微生物混合发酵能更好地解决实践中的许多问题。在过去几年中,对微生物的混合发酵的应用以及其中微生物之间的相互作用机理的研究取得了明显进展,主要有以下4个方面:(1)对生物质的降解利用;(2)对环境污染物的降解;(3)生产特定的代谢产物;(4)混合发酵的工艺。综述了微生物混合发酵的应用及相关机理、涉及的微生物和影响因素。     

微生物过氧化氢酶的发酵生产及其在纺织工业的应用

微生物过氧化氢酶是一种重要的工业酶制剂,可以催化分解过氧化氢生成水和氧气。这一酶制剂在食品、纺织、医药等领域表现出广泛的应用潜力。生物工程和基因工程技术的进步推动了微生物过氧化氢酶的发酵生产。以下综述了微生物过氧化氢酶发酵生产的进展及其在纺织工业中的应用,同时讨论了微生物过氧化氢酶的发酵生产和纺织工业应用的未来趋势。     

有益微生物群（EM）的应用价值

EM生物技术是日本琉球大学的比嘉照夫教授主持研究出来的微生物菌剂。EM是有益微生物（EffectiveMicroorganisms）的英文缩写,是由光合细菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌、发酵型丝状菌等5科10'属80多种有益的微生物复合培养而成,是一种厌氧性与亲氧性兼而有＜特殊菌群。这些微生物组合在一个统一体中,互相促进,共同构成一个复杂而稳定的具有多元功能的微生态系统,可抑制有害微生物,尤其是病原菌和腐败细菌的活动,促进植物茁壮成长。EM的功能主要有：（1）EM能促进作物发芽生长,预防某些病害的发生。国内试验证明,EM有促进甘蔗、…     

油藏微生物及其在石油工业中的应用

油藏是一种特殊环境,其高温、高压、高矿化度、无氧、多孔介质及其流体等因素对微生物的存活及生长繁殖都会产生明显影响。油藏极端环境对微生物群落结构组成和数量也会有大的影响。该文介绍了与微生物采油关系紧密的微生物群落的生理生化特征及其多样性。主要有烃降解菌、发酵菌、硫酸盐还原菌及产甲烷菌。还介绍了激活本源微生物和筛选外源微生物在提高石油采收率方面的应用。最后就分子生物技术在研究油藏中可培养微生物和未培养微生物中的应用进行了讨论。     

低成本法生产L-天冬氨酸

低成本法生产L-天冬氨酸 日本Mitsubishi Petrochemical公司将于秋天开始采用微生物Brevibacterium fla—vum发酵技术,制造L-天冬氨酸。以延胡索酸及氨为原科,经大量细菌发酵,产生酶促反应,制造氨基酸。     

固定化微生物细胞在发酵工业上的应用

近年来,固定化微生物细胞用于单一酶反应的工业化生产,在发酵工程方面越来越引起人们的兴趣。特别是固定化微生物细胞,用于多步生化反应中合成产品以及在发酵工业中,必将有广泛的前途。这个新技术的应用范围也越来越广。我们以乙醇、乳酸、柠檬酸和葡萄糖酸的生产为例子,来阐明厌气和好气性微生物细胞固定化后的发酵过程。     

混菌发酵对白酒液态发酵效率和风味物质的影响

<正>我国白酒发酵属于典型的自然发酵过程,其特点是在开放的生产环境中,多种不同微生物共同发酵,相互作用,最终形成具有独特风格的白酒。因此,认识微生物群体发酵机制的关键之一是认识微生物之间的相互作用。研究微生物之间的相互作用对于白酒酿造机制的认识,以及酿造技术发展具有重要作用。发酵体系中微生物相互作用关系是白酒功能微生物研究的关键,以往研究多集中于白酒微生物菌群结构及单菌种功能。而选择不同的微生物组合进行发酵,不仅是阐明微生物之间相互作用的常用研究策略,     

微生物菌剂在鸡粪有机肥料堆制发酵中的应用

降解鸡粪的微生物菌剂是由蛋白分解菌、纤维分解菌、酵母菌、光合细菌、乳酸菌等多种有益微生物组成。这些菌群在生长中产生的代谢物质相互利用,而不发生拮抗现象。在鸡粪堆制发酵过程中微生物菌群以辅料为载体与鸡粪组成了复杂而稳定的微生态系统,能够快速、环保地发酵鸡粪并增加肥效。介绍了微生物菌剂在鸡粪堆肥中的作用、机理、发酵工艺及研究现状。     

不同土壤土质代谢产气研究

在塑料瓶中加入不同农田土壤100 g,用气球封住瓶口进行自然发酵。发酵结论是:在土壤有机质缺乏时,土壤微生物代谢产气慢,土壤空气压强保持稳定。在不同农田土壤中添加蔗糖,利用蔗糖的土壤微生物会快速繁殖,代谢产生的二氧化碳显著增加,发酵前期,微生物代谢产气大于耗气,土壤空气为正压,发酵中后期因代谢废物的积累和蔗糖的减少,土壤微生物类别和代谢发生改变,代谢产气少于耗气,土壤空气为负压。这一研究成果进一步拓宽了高中生物学教材土壤微生物的知识内容,同时该实验方案操作简单、取材方便、效果显著,是学生从事探究性学习非常理想的生物学探究性学习资源包。     

微生物混合培养及其应用

简述了混合培养微生物资源及其应用的研究进展。在长期的实验和生产实践中,人们发现很多生物过程是微生物纯培养不能完成或只能微弱进行的,必须依靠两种或两种以上的微生物共同培养完成。对于很多工业污染物、生物农药、纤维素、几丁质的生物降解,微生物混合培养是必要的;微生物混合培养可用于维生素C、维生素B12、组氨酸、缬氨酸、L－苹果酸等发酵生产,还可用于药物的甾体转化、沼气发酵、湿法冶金等。混合培养的微生物资源应受到人们更多的重视。     

氨基酸对青稞酒酿造微生物群落演替及风味代谢的驱动

【背景】环境因素是微生物生长代谢的重要驱动因素,因此,解析其对白酒酿造过程中微生物群落演替的影响对青稞酒的可控化生产具有重要作用。氨基酸作为微生物生长代谢的重要营养底物以及环境因素,其对微生物群落演替的作用尚不明确。【目的】揭示环境因素对青稞酒发酵过程中微生物群落演替及风味代谢的驱动作用。【方法】通过气相色谱-质谱联用技术对比检测肚里黄和瓦蓝两种青稞原料酿造青稞酒过程中风味物质变化情况;采用高通量扩增子测序及多元统计分析比较两种青稞酒醅中微生物群落结构特征;结合蒙特卡洛置换检验确定环境因素对微生物的影响;通过模拟发酵对以上研究结果进行验证。【结果】肚里黄青稞酒醅中酯类化合物的含量及其发酵后期乳酸杆菌相对丰度和氨基酸含量显著低于瓦蓝酒醅(P<0.05);通过生物信息学分析发现,环境因素中游离氨基酸是青稞酒发酵过程微生物群落演替重要的推动因素,且乳酸杆菌相对丰度与游离氨基酸呈显著相关;模拟发酵实验证实了特定氨基酸不足会影响乳酸杆菌生长。【结论】揭示了青稞酒发酵过程中游离氨基酸对微生物群落组装的驱动作用,进而影响青稞酒的风味品质,为青稞酒的可控发酵提供理论基础。     

生物热对传统固态发酵菌群演替及其代谢影响的研究进展

解析传统固态发酵中产生的生物热对微生物菌群代谢的影响,是认识发酵机制、调控发酵过程、保证发酵效率的关键之一。固态发酵过程中,微生物菌群代谢活动所产生的生物热及传热效率低等问题引起微环境温度升高,进而影响微生物的生长与代谢。然而,关于传统固态发酵微生物受生物热的影响及其适应机制仍不明晰。因此,本文以传统固态发酵体系为研究对象,阐述持续生物热介导的高温对固态发酵过程中微生物群落演替和代谢功能的影响,并提出复杂群落中具有多层次调控微生物代谢以适应高温环境的方式,主要从微生物群体与个体层面介绍可能存在的耐热机制。了解生物热对传统固态发酵微生物的影响及潜在的耐热机制,有助于靶向调控发酵过程、强化高温发酵等,以满足未来的工业化需求。