微生物工程(凯凯) microsoft word 文档

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1、单细胞蛋白的现在，地球上的人口已增至53亿多。由于世界人口暴增，同时动物饲养量也在大增，每年，全人类的食物及动物饲料之所需的蛋白质总量将是几十亿到几百亿吨，传统的农业生产根本满足不了人和动物对蛋白质的需求。目前，全世界就人而言有10亿多人缺乏蛋白质营养。所以，开发新的蛋白质来源就势在必行。而微生物作为一种蛋白质来源已日见其趋势：首先，微生物生长速度比任何高等动植物都快得多。据估计，利用微生物合成同等的蛋白质比利用植物来生产快五百倍，比动物快两千倍。其次，微生物所含的营养物质高，菌体中50%以上是蛋白质，含量远高于一般的植物所含的蛋白，甚至超过鱼粉含量，如一种丝状螺旋蓝藻细菌，蛋白质的含量高达6

2、5%—70%，白地霉的蛋白质含量也在60%左右。而且，菌体蛋白的氨基酸的种类齐全，有些人和动物所必需的氨基酸比例高，如氢氨酸含有人体所必需的氨基酸(赖氨酸，色氨酸)比牛肉，，鸡蛋中的所含的量还要多，此外，菌体还含有各种维生素和矿物元素，如酵母富含b族维生素，这些都是人体，动物体所不可缺少的营养。再次，可以利用多种廉价原料进行生产，用于生产单细胞蛋白的微生物营养要求都不高，有些还是自养型的维生素，它们利用许多废料，如淀粉厂废水，豆制品厂废水，酒精蒸馏废液，味精废料，榨糖厂的下脚料及副产品的下脚料，造纸厂纸浆废液及石油炼制后的废液，废气（甲醇乙醇甲烷天然气等）及工厂排放的废气（CO2,CO）等，这

3、些东西排放到自然中往往会造成环境污染，但我们用它们来生产单细胞蛋白来变废为宝，为我们解决粮食危机。在日常生活中，我们不论有意无意，经常直接食用微生物或含有微生物的食品。平常我们吃的蘑菇就是微生物的一种，令人难以置信，细菌和其他微生物含有和牛排一样多的蛋白质。微生物食品在人类食谱中的比例越来越重。目前，世界上还有2/3的人营养不良，缺少动物性蛋白，可见人类对蛋白质的需要越来越大。毕竟地球上的动植物有限，产生的蛋白质更是有限的，因此需要在微生物方面做文章，势在必行。（一）单细胞蛋白概念单细胞蛋白（Single—Cell—Protein，简称SCP）是从酵母或细菌等微生物菌体中获取的蛋白质。1966

4、年，在麻省理工学院召开的会议上，第一次提出单细胞蛋白的概念。单细胞蛋白又叫微生物蛋白、菌体蛋白。按生产原料不同，可以分为石油蛋白、甲醇蛋白、甲烷蛋白等；按产生菌的种类不同，又可以分为细菌蛋白、真菌蛋白等。1967年在第一次全世界单细胞蛋白会议上，将微生物菌体蛋白统称为单细胞蛋白。蛋白质是维持生命的基本物质，它是组成人体器官、组织和体内酶、激素以及免疫球蛋白的主要成分。全世界蛋白质缺乏的问题已存在多年，生物技术开发单细胞蛋白是解决这一问题的重要途径。单细胞蛋白是现代饲料工业和食品工业中重要的蛋白来源。（二）单细胞蛋白含丰富营养物质及其原料来源单细胞蛋白所含的营养物质极为丰富。其中，蛋白质含量高达

5、40%～80%，比大豆高10%～20%，比肉、鱼、奶酪高20%以上；氨基酸的组成较为齐全，含有人体必需的8种氨基酸，尤其是谷物中含量较少的赖氨酸。一般成年人每天食用10～15g干酵母，就能满足对氨基酸的需要量。单细胞蛋白中还含有多种维生素、碳水化合物、脂类、矿物质，以及丰富的酶类和生物活性物质，如辅酶A、辅酶Q、谷胱甘肽、麦角固醇等。    而且单细胞蛋白质里氨基酸的种类比较齐全,有几种在一般食物里缺少的氨基酸,再单细胞蛋白里却大量存在.另外,还含有多种维生素,这也是一般食物所不及.正是由于单细胞蛋白具有这些突出的优点,现在人们用它加上相应的调味品做成鸡、鱼、猪肉的代替品,不仅外形相象,而且味

6、道鲜美,营养也不亚于天然的鱼肉制品;用它掺和在饼干、饮料、奶制品中,则能提高这些产品的营养价值.在畜禽的饲料中,只要添加3-10%的单细胞蛋白,便能大大的提高饲料的营养价值和利用率.用来喂猪可增加瘦肉率;用来养鸡可多产蛋;用来饲养奶牛还可提高产奶量.在井冈霉素、肌苷、抗菌素等发酵它又可代替粮食原料.原料来源广泛：可作为单细胞蛋白生产原料的资源有：矿物(石油、液蜡、甲烷、泥炭等)、纤维资源(秸秆、木屑、糠稗、蔗渣等)、糖类资源(糖蜜、甘薯、木薯等)、工业有机废液(味精废液、淀粉废液、豆制品废液、酒精废液等)等。既可变废为宝，又可获得高层次的综合经济效益，解决环境污染问题。有些原料目前用于生产尚困

7、难，但潜力很大，有广阔开发前景。（三 ）单细胞生物特性单细胞蛋白是通过培养单细胞生物而获得的菌体蛋白质。用于生产SCP的单细胞生物包括微型藻类、非病原细菌、酵母菌类和真菌。单细胞生物特性：①SCP营养丰富 与黄豆粉相比，蛋白质含量高达15%，而可利用氮比大豆高20%，如添加蛋氨酸则可利用氮达95%以上。②利用原料广 可就地取材，廉价大量地解决原料问题。生产单细胞蛋白的原料来源极为广泛，一般分为四类