什么是工业上重要的生物？

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介绍

微生物是指长度以微米为单位的生物，它们非常小，肉眼无法看到，需要借助显微镜才能观察到。微生物的研究非常重要，因为它们可能导致许多疾病，但它们同样重要，因为它们也参与了自然界中的一些重要过程，如今它们被用于工业中合成某些重要产品以及生物修复。

在工业中被用于大规模生产对人类有益的产品的微生物被称为工业上重要的微生物。

工业上重要微生物的特征

用于生产所需产品的微生物应具有一定的特征，如下所示：

稳定的遗传构成

微生物的遗传物质容易发生突变，但用于工业用途的微生物应具有稳定的遗传构成和稳定的生理特性，以避免形成不需要的产品。

快速繁殖

所使用的生物应能够在所用培养基中快速繁殖和旺盛生长，因为当繁殖速度更快时，产品的周转率会更高。

易于生长

所使用的微生物应能够在培养基中生长，而无需生长因子的需求。添加生长因子会增加整个过程的成本，从而增加产品的成本。

生产所需物质

微生物不仅应能够快速生长，而且最终还应产生所需的产品，特别是如果该产品是可食用的。

不苛求

对某些物质（如氧气）的消耗量应较少，微生物不应有更多需求，因为这会使生产成本成倍增加。

易于进行基因操作

该生物应开放于任何类型的基因操作，以开发具有更多所需特性的新菌株。

生理强健

所使用的生物在生理上应足够强健，以承受任何类型的竞争或非生物因素（如温度、pH 等）的变化。

工业上重要微生物的应用

在医学中的应用

某些类别的生物，如真菌和放线菌，被用于生产抗生素。这些微生物产生抗生素作为其天然防御系统，抵御其附近存在的其他微生物。

除了抗生素之外，核黄素（维生素B2）、维生素B12和维生素C分别由粗糙脉孢菌、脱氮假单胞菌和黑曲霉产生。

在食品工业中的应用

一些微生物，如酿酒酵母也被称为面包酵母，长期以来一直被用于烘焙行业。

酒精饮料（如葡萄酒和啤酒）是通过酵母和细菌在果汁中发酵糖来生产酒精和二氧化碳，在厌氧条件下进行。产生的二氧化碳被用于烘焙行业或生产碳酸饮料。

乳制品（如酸奶和奶酪）也是由乳球菌、链球菌和乳杆菌发酵产生的，它们利用牛奶中的乳糖并将其转化为乳酸。

一些酶（如人类胰岛素）也由重组微生物（如大肠杆菌或酵母）通过发酵过程产生。许多其他酶是固态发酵的结果。

农业应用

微生物杀虫剂用于控制害虫。苏云金芽孢杆菌已被用来杀死吃茄子花蕾的钻心虫。微生物被用来固定氮并提高土壤肥力。

化学品的合成

乙醇、丙酮和异丙醇等化学品是使用梭菌属物种通过发酵合成的。一些氨基酸也是使用微生物制备的。

工业上重要微生物的保存

一些工业上重要的生物被用于合成重要产品，因此也应将其保存以备将来使用，这涉及以下方法：

• 低温保存：使用液氮保存微生物细胞，在-2000℃的温度下冷冻细胞，而不会损坏它们。

• 冻干：此方法也称为冷冻干燥。此方法包括冷冻微生物细胞，然后在真空下干燥。此方法可以保存细胞多年。

• 重复培养：在此方法中，获得的细胞培养物在新鲜培养基中反复进行继代培养。

• 干燥培养：此方法用于储存真菌和放线菌，将其悬浮在潮湿的土壤中，然后让其产生孢子，一旦孢子开始产生，就将其干燥并保存。瓷珠或硅胶也可用于代替土壤。

• 使用矿物油保存：将矿物油（特别是石蜡油）倒在含有培养物的琼脂凝胶上并储存。此方法是保存的最便宜和最简单的方法之一。

• 土壤保存：在此方法中，将产孢真菌悬浮在无菌水中，然后与土壤一起高压灭菌，然后让真菌生长，然后在冰箱中储存。

结论

微生物多年来一直被用于人类的福祉，但它们的储存和保存一直是一个巨大的挑战，这已通过各种技术得到解决。通过使用这些技术，可以保存微生物并将其用于开发新产品。