什麼是工業上重要的生物？

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介紹

微生物是指長度以微米為單位的生物，它們非常小，肉眼無法看到，需要藉助顯微鏡才能觀察到。微生物的研究非常重要，因為它們可能導致許多疾病，但它們同樣重要，因為它們也參與了自然界中的一些重要過程，如今它們被用於工業中合成某些重要產品以及生物修復。

在工業中被用於大規模生產對人類有益的產品的微生物被稱為工業上重要的微生物。

工業上重要微生物的特徵

用於生產所需產品的微生物應具有一定的特徵，如下所示：

穩定的遺傳構成

微生物的遺傳物質容易發生突變，但用於工業用途的微生物應具有穩定的遺傳構成和穩定的生理特性，以避免形成不需要的產品。

快速繁殖

所使用的生物應能夠在所用培養基中快速繁殖和旺盛生長，因為當繁殖速度更快時，產品的週轉率會更高。

易於生長

所使用的微生物應能夠在培養基中生長，而無需生長因子的需求。新增生長因子會增加整個過程的成本，從而增加產品的成本。

生產所需物質

微生物不僅應能夠快速生長，而且最終還應產生所需的產品，特別是如果該產品是可食用的。

不苛求

對某些物質（如氧氣）的消耗量應較少，微生物不應有更多需求，因為這會使生產成本成倍增加。

易於進行基因操作

該生物應開放於任何型別的基因操作，以開發具有更多所需特性的新菌株。

生理強健

所使用的生物在生理上應足夠強健，以承受任何型別的競爭或非生物因素（如溫度、pH 等）的變化。

工業上重要微生物的應用

在醫學中的應用

某些類別的生物，如真菌和放線菌，被用於生產抗生素。這些微生物產生抗生素作為其天然防禦系統，抵禦其附近存在的其他微生物。

除了抗生素之外，核黃素（維生素B2）、維生素B12和維生素C分別由粗糙脈孢菌、脫氮假單胞菌和黑麴黴產生。

在食品工業中的應用

一些微生物，如釀酒酵母也被稱為麵包酵母，長期以來一直被用於烘焙行業。

酒精飲料（如葡萄酒和啤酒）是透過酵母和細菌在果汁中發酵糖來生產酒精和二氧化碳，在厭氧條件下進行。產生的二氧化碳被用於烘焙行業或生產碳酸飲料。

乳製品（如酸奶和乳酪）也是由乳球菌、鏈球菌和乳桿菌發酵產生的，它們利用牛奶中的乳糖並將其轉化為乳酸。

一些酶（如人類胰島素）也由重組微生物（如大腸桿菌或酵母）透過發酵過程產生。許多其他酶是固態發酵的結果。

農業應用

微生物殺蟲劑用於控制害蟲。蘇雲金芽孢桿菌已被用來殺死吃茄子花蕾的鑽心蟲。微生物被用來固定氮並提高土壤肥力。

化學品的合成

乙醇、丙酮和異丙醇等化學品是使用梭菌屬物種透過發酵合成的。一些氨基酸也是使用微生物製備的。

工業上重要微生物的儲存

一些工業上重要的生物被用於合成重要產品，因此也應將其儲存以備將來使用，這涉及以下方法：

• 低溫儲存：使用液氮儲存微生物細胞，在-2000℃的溫度下冷凍細胞，而不會損壞它們。

• 凍幹：此方法也稱為冷凍乾燥。此方法包括冷凍微生物細胞，然後在真空下乾燥。此方法可以儲存細胞多年。

• 重複培養：在此方法中，獲得的細胞培養物在新鮮培養基中反覆進行繼代培養。

• 乾燥培養：此方法用於儲存真菌和放線菌，將其懸浮在潮溼的土壤中，然後讓其產生孢子，一旦孢子開始產生，就將其乾燥並儲存。瓷珠或矽膠也可用於代替土壤。

• 使用礦物油儲存：將礦物油（特別是石蠟油）倒在含有培養物的瓊脂凝膠上並儲存。此方法是儲存的最便宜和最簡單的方法之一。

• 土壤儲存：在此方法中，將產孢真菌懸浮在無菌水中，然後與土壤一起高壓滅菌，然後讓真菌生長，然後在冰箱中儲存。

結論

微生物多年來一直被用於人類的福祉，但它們的儲存和儲存一直是一個巨大的挑戰，這已透過各種技術得到解決。透過使用這些技術，可以儲存微生物並將其用於開發新產品。