浅谈微生物发酵

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1、浅谈微生物发酵根据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

2、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B-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

3、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。说起来，法国化学家巴斯德是首位发

4、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

5、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。山东诸城凉台出土的一幅汉代的画像石有一幅庖厨图,图中的一部分为酿酒情形的描绘，把当时酿酒的全过程都表现出来了。一人跪着正在捣碎曲块，旁边有一口陶缸应为曲末的浸泡，一人正在加柴烧饭，一人正在劈柴，一人在甑旁拨弄着米饭，一人负责曲汁过滤到米饭中去，并把发酵醪拌匀的操作。有两人负责酒的过滤，还有一人拿着勺子，大概是要把酒液装入酒瓶。

6、下面是发酵用的大酒缸，都安放在酒堆之中。大概有一人偷喝了酒，被人发现后，正在挨揍。酒的过滤大概是用绢袋，并用手挤干。过滤后的酒放入小口瓶,进一步陈酿。用酒曲酿酒是我国的特色，古人如何用曲值得研究。曲是糖化发酵剂，在古代，将其看作发酵的引物。在古时，酿酒的关键步骤之一就是先将酒曲制成这种引物，酒曲的使用是否得当往往决定酿酒的成败。因为古代的酒曲都是天然接种微生物的，极易污染杂菌。用酒曲酿酒是我国的特色，古人如何用曲值得研究。曲是糖化发酵剂，在古代，将其看作发酵的引物。在古时，酿酒的关键步骤之一就是先将酒曲制成这种引物，酒曲的使用是否得当往往决定酿酒的

7、成败。因为古代的酒曲都是天然接种微生物的，极易污染杂菌。古代用曲的方法有两种，一是先将酒曲泡在水中，待酒曲发动后，过滤曲汁，再投入米饭开始发酵，这称之为浸曲法；另一种是酒曲捣碎成细粉后，直接与米饭混合，这不妨称之为“曲末拌饭法”。浸曲法可能比曲末拌饭法更为古老。浸曲法大概是从菓（谷芽）浸泡糖化发酵转变而来的。浸曲法在汉代甚至在北魏时期都是最常用的用曲方法，这可从广泛使用浸曲法得出这一结论。古代懂得浸曲之水应根据不同的季节而应分别处理。冬季酿酒取来的水可以直接浸曲；春天后，气温较高，水不干净，需将水煮沸，沸水也不能直接浸曲，需冷却后才能浸曲。浸曲，也

8、有讲究，应根据季节，水温确定浸曲时间。以保证浸曲的效果。在工业上，发酵过程的发生处于严格的控制之下，这种控制称为培养，即分