我们的生物圈中包括生产者,消费者和分解者。分解者又是个有利又有弊的生物。也就是我们今天所讨论的微生物。微生物存在于我们生活的各个角落,有危害人类健康的,也有保护人类健康的。无论是哪种,在生活中都是不可或缺的重要角色。任何事物都不是绝对的,对微生物也是一样,我们既然在某些领域中得到了微生物所带来的好处,就要包容和看开他的坏处,这样我们的生物圈才会平衡。
四、浅谈微生物发酵:
随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。对于未来,微生物制造是有发展的特点和投资的热点,发展方向比较广,不过在发展过程中的核心技术和资金瓶颈一直困扰着企业。微生物发酵与人民的吃穿息息相关,同时与国家的节能减排大政方针密切联系,与国家的循环经济是分不开的。发酵技术随着时代的发展而不断向前发展,从传统的发酵工业到现代发酵工业,再到微生物工程,它不仅成为生物技术产业的重要支柱,而且和基因工程技术的结合使它如虎添翼。
一、引题
根据Ernst&YoungGlobalLimited(EYG)的统计资料显示,2001年的全球制药产业的市场为3千920亿美元,2002年则达到4千180亿美元,而将发酵技术运用于医药用途的市场商机也备受瞩目,估计约可以达到470亿美元(包含生技药品)。根据统计,目前全球有25%的抗癌药物来自微生物及植物,而另有25%的抗癌药物源自微生物及植物来源的合成衍生物,也就是说目前全球使用的抗癌药物中,有50%是直或间接来自微生物,由此可知微生物发酵产品在全球制药产业中确实扮演着举足轻重的角色。
默克(Merck)药厂所生产的知名降低胆固醇药品Zocor便是由微生物发酵产物纯化而来的,Zocor的主要活性成分Simvatstain就是由一种降胆固醇药物合成而来,而该项成分便是利用微生物发酵取得。另外,包括在全球β-lactamase抑制剂市场中销售成绩首屈一指、2000年全球销售额将近18亿美元的Augmentin;知名减肥药Xenical(让你酷)等的主要活性成份都是以微生物发酵得到的产品。此外,近年来微生物发酵技术也被利用来生产胡萝卜里的(胡萝卜素((-Carotene)、西红柿里含量丰富的Lycopene以及虾类、螃蟹壳内的虾红素(Astaxanthin)等。
由于微生物的多样性,提供了弹性、不可预期的分子结构与特殊的活性功能,而这正是组合化学数据库无法取代的特质,尤其是微生物来源的天然化合物常具有与动物系统相类似的物质。全球总体发酵产业550亿美金产值。
二、正文
(一)什么是发酵
广义的发酵是指原料经由细胞(含微生物、动、植物细胞)转化成产品,透过这个制程所产生的产品,便统称为发酵产品。早期的发酵技术大都应用在食品领域,后来逐渐应用到医药品的生产。后来由于生物学、遗传学、生物技术、基因工程的突飞猛进,使得发酵技术、发酵产品的应用范围越来越广泛、多元。随着基因工程技术逐渐成熟,微生物发酵技术结合基因工程技术,形成一股新的趋势。
(二)发酵的历史
说起来,法国化学家巴斯德是首位发酵学者。早在1857年,他将酵母与发酵联系了起来。巴斯德最初讲发酵定义为“无需空气的呼吸”。他说“一切发酵过程都是微生物作用的结果”。巴斯德认为,酿酒是发酵,是微生物在起作用;酒变质也是发酵,是另一类微生物在作祟;随着科学技术的发展,可以用加热处理等方法来杀死有害的微生物,防止酒变质。同时,也可以把发酵的微生物分离出来,通过人工培养,根据不同的要求去诱发各种类型的发酵,获得所需的发酵产品。
德国人毕希纳确定了引起发酵的原因在于酵母分泌了一种他定义为“酿酶”的物质,他于1907年获得诺贝尔化学奖,其之后的研究则为丹麦嘉士伯的科学家所推动。
在获取了足够的关于酵母和发酵的知识后,如今发酵的研究达到了分子生物学水平。
我国古代的酿酒:
我国古代对于发酵的最多应用在于酿酒。秦汉以来,由于政治上的统一,社会生产力得到了迅速发展,农业生产水平得到了大幅度的提高,为酿酒业的兴旺提供了物质基础。