工业微生物学

工业微生物学

工业微生物学微生物学的一个分支学科。它是应用微生物学、生物化学、遗传学、分子生物学和工程学的理论和技术，研究工业微生物的形态、生理、生物化学和遗传学特性。工业微生物包括细菌、放线菌、单细胞藻类、酵母菌和其他真菌，以及通过各种人工手段改建的新细胞和动、植物的细胞培养物。

发展简史

在列文虎克用自制的显微镜发现微生物之前，古代巴比伦人（公元前6000年）早已会制造类似现代啤酒的饮料，古代埃及人（公元前4000年）早已会利用酵母菌所产生的二氧化碳来发面。中国龙山文化时期（公元前2000年）出现大量酒器，表明当时酿酒技术已很发达。贾思勰的《齐民要术》（533—544年）详细记载了中国古代酿酒、制曲、制酱、沤麻和制取靛蓝等多种利用微生物的生产技术。1887年，挪威细菌学家汉森将纯种酵母菌用于生产啤酒，随后，便有人设计制造了便于灭菌的密闭式发酵罐。由于应用科赫所创立的微生物纯培养技术，人们能够利用控制特定微生物发酵生产特定产品。19世纪末，E.毕希纳证明微生物发酵是由酶催化的化学反应。第一次世界大战时期建立了生产丙酮、丁醇和甘油的发酵工厂，加速了工业微生物学的发展。

20世纪40年代，开始生产青霉素，这是人类在利用工业微生物方面的又一重大成就。此后，发酵工业中广泛采用了深层培养法进行青霉素的工业化生产并大量制出酶制剂、柠檬酸、维生素、甾体激素及其他抗生素。

20世纪50年代，随着分子生物学和遗传学在工业微生物学方面取得的进展，用发酵法生产谷氨酸获得成功，并出现了核苷酸发酵工业。由于在发酵时采用经过人工改造的微生物，这些微生物的代谢活动可按人类的需要改变，因此称其为代谢控制发酵。

20世纪70年代开始，基因工程和细胞工程等生物工程技术的开发，为人类利用和改造工业微生物展示了广阔的前景，发酵产品的质和量都有明显的提高，新产品也将不断涌现。

中国现代工业微生物学是从20世纪20年代开始发展的。50年代以后，传统的微生物发酵产品有了明显的改良和发展，并逐渐形成比较完善的现代化发酵工业体系。有机酸、酶制剂、氨基酸和维生素等的发酵生产，有的已经接近或达到国际先进水平。

基本内容

应用工业微生物的主要部门有：酒精工业、发酵食品工业（酿酒、制蜡、酱豉制造、发酵乳制品、发面、油脂发酵、酸泡菜等）、氨基酸核苷酸发酵工业、有机酸发酵工业、各类工具酶工业、有机化合物微生物转化工业（如甾体和抗生素的转化）以及石油发酵工业等。此外，工业微生物还被用于能源开发（如沼气发酵、采油、产氢发酵）和环境保护。随着生物工程技术的应用，工业微生物还将涉及化学工业及其他更多的产业部门。为防除有害微生物而研究霉腐与杀菌剂等，以及按工业微生物的生命活动规律设计最佳的工艺过程，都是工业微生物学的研究内容。

意　义

工业微生物学为人类科学地利用工业微生物提供了理论基础。发酵工业产品在世界经济中占有相当重要的地位。由于控制有害微生物每年可避免成百亿元的损失。当前的主要问题是尽快采用先进的生物工程技术改造微生物，生产出更多的新产品；把传统的发酵工业和近代的新技术紧密结合起来，使传统产品的生产现代化。