发端于微生物发酵的工业

1发端于微生物发酵的工业

利用微生物发酵生产人们需要的产品的历史悠久，不仅表现在酒、醋、酱的酿制上，而且反映于干酪、面包、酸牛奶、泡菜、豆豉等的生产。在5000年前，我国已能利用微生物制酱、酿醋。七八千年前，已有了制曲酿酒。从远古到19世纪末，微生物工业以酿造业为代表，称为传统微生物工业。

20世纪40年代初，首次发现青霉菌产生的青霉素能抑制许多细菌的生长，后来发展成用青霉菌批量生产青霉素，再后来就是用各种微生物分别生产出头孢霉素、多黏菌素、万古霉素、链霉素、红霉素、螺旋霉素、灰黄霉素、新生霉素等，形成了用微生物进行发酵生产的抗生素工业。20世纪50年代开始，由于用细菌发酵法生产味精的推动作用，使得重要的20多种氨基酸都能用发酵法得到。到70年代，能用微生物发酵生产的产品就更多了，不仅食品、医药产品，如葡萄糖、维生素、类胡萝卜素、甘油、柠檬酸等可用微生物发酵制成，而且工业、农业、环保、能源等领域用的许多产品也能用微生物生产。例如丙酮、丁醇、草酸、脂类、酶制剂、赤霉素、沼气、单细胞蛋白等都用发酵法进行了大量生产。此段时期的微生物工业是以发酵法生产抗生素为代表，称为近代微生物工业。

20世纪80年代开始，基因工程产品上市，采用生物技术的产业出现了“爆炸性”的进展。1982年治疗糖尿病的基因工程产品——胰岛素在国际上首次上市，意味着人们能够用基因重组技术，定向地控制和改变生物体的遗传，有可能创造出前所未有的生物类型，获得所期望的各种奇特产品。短短的几十年间，已有100多种功效显著、用其他方法很难获得的基因工程药物上市，进入临床试验阶段的达300多种，而正在研制的则有上千种之多。在食品、农业、环保等方面，基因工程产品也陆续上市，正在研制中的产品则更多。这些产品制造过程中的基因工程技术、分离技术、培养技术、发酵技术、无菌操作、消毒灭菌等都要借助于微生物学技术，仿照微生物工业进行生产，其中许多则是以微生物为材料，用基因重组技术获得具有新性状或产生新产物的重组菌种，即基因工程菌株，进行微生物发酵生产。例如，石油的成分多种多样，污染环境的石油很难用一二种“吃”石油的细菌清除掉。有些细菌能“吃”石油的这种成分，有些细菌能“吃”石油的那种成分，因此，现在人们已可以将“吃”石油不同成分的各种菌中所含的“吃石油基因”进行基因重组，得到能“吃”石油各种成分的基因工程菌株。发酵生产这些工程菌，将它们撒在被石油污染处，就可达到基本清除石油的目的，人们称此类工程菌为超级细菌。这标志着现今的微生物工业，已进入了以重组菌株为代表的现代微生物工业阶段。

目前国内外微生物工业，既有传统微生物工业，又有现代微生物工业，但大多数还是近代微生物工业，三者并存，产品繁多。从其应用范围看，各行各业都有。这是由于微生物具有种类多、分布广、适应强、繁殖快、易变异的特性。微生物在环境中无所不至，无所不在，无孔不入，从而形成了各个行业的微生物工业，概括如下表。

表中所列举各行业微生物工业的产品，仅是一部分，而且大部分产品具有多方面的用途，生产一种产品的微生物工业即为跨行业或多行业微生物工业。我们以几种具代表性的微生物工业产品为例，阐明其神奇的功效和广阔的用途，也进一步说明在各行各业中微生物无孔不入的特点。

各行业的微生物工业分类表