淺談微生物工程的應用

摘 要：現階段，隨著我國科技水平的不斷創新，極大促進著微生物工程的發展，并實現了各個領域的廣泛應用，極大便利了人們的生產生活，推動著社會的進步。在自然界中，微生物廣泛存在，并且具備較強的適應性、變異性、體積小、繁殖快等方面的特征與優勢，因此受到了諸多專家學者的高度關注與研究應用。基于此，本文首先概述了微生物工程，其次著重分析了微生物工程的在現實生活中的具體應用。

關鍵詞：微生物工程;實際生活;應用;分析

在自然界中，微生物發揮著至關重要的作用。微生物工程也被稱之為發酵工程，是依靠現代生物技術手段生產出人們所需要的產品，滿足各行各業發展需求。當前在醫藥工業領域、食品生產領域、環境保護領域，微生物工程均實現了廣泛應用，發揮著不可替代的作用。

一、微生物工程概述

微生物工程最早起源于20世紀70年代，最早應用于生物領域，并逐漸延伸到其他多個領域中。在微生物工程中，微生物發揮著至關重要的作用，利用細胞融合技術、基因重組技術，形成工程菌，促使微生物產生自身所不具備的物質，實現生物發酵，促進微生物工程發展。

現階段，微生物工程的優勢更加突出，為各個領域的發展帶來了極大的便利，促進了社會生產力的提升及經濟的快速發展。當前世界各個國家越來越重視起對微生物工程的研發，進一步擴大了其應用領域，同時也獲得了更加突出的研究成果。和西方發達國家相比較而言，我國對于微生物工程的研究仍處于初級階段，滯后性較強，為更好地發揮出微生物工程的價值作用，要進一步加深對微生物工程的深入研究，研發全新的成果，更廣泛、有效地應用于各個領域當中，推動社會發展與進步。

二、微生物工程的在現實生活中的具體應用分析

（一）醫藥工業領域

傳統制藥工藝技術主要包括兩種，一種是化學合成藥物，其工藝技術復雜，生產條件要求較高，并且會造成污染，具備較大的毒副作用。另一種則是生化藥物，主要是通過微生物發酵提取，也有的是從動物及植物中提取的。但是，從動植物中是無法獲取的足夠的資源，并且在獲取的過程中需要付出較高的成本，這嚴重影響著實際應用。然而在微生物工程技術的支撐下，能夠研發諸多的藥物，為廣大患者帶來了福音。微生物工程在醫藥工業領域中的應用，主要體現在以下幾個方面：

1.抗生素

在臨床疾病診治中，抗生素起到了不可替代的作用。當前抗生素的種類已有數千種，其中應用微生物工程技術的有上百種。微生物工程在應用中，主要研發的是如何克服抗生素所產生的耐藥性，如何提升藥物動力學性質，如何降低抗生素應用所帶來的毒副作用，如何擴展抗菌譜等多個方面，重點探索全新的結構及作用機制，充分發揮出抗生素的作用，降低毒副作用，保證抗生素的安全有效應用。

2.維生素

在人以及動物生長的過程中，微生物是必須品，對于維生素的需求量較大，如果維生素補充不足，就會影響正常生長，甚至會引發特異性病變。以維生素C為例，是人體必需的微量因素。食用適量的維生素，能夠更好地提升自身的抵抗力，減少疾病的發病概率。但是，該物質并不是人體自動合成的，只能夠從外部獲取。采用微生物工程中的二步發酵法（微藻法與酵母法），能夠實現對維生素C的合成，滿足人體需求，降低人體疾病發生概率。

3.其他生物技術藥品

“工程菌”的構建及微生物資源發掘的不斷加深，為藥物的研發及應用帶來了巨大幫助。在過去的一段時間里，透明質酸主要是從公雞冠組織從所提取的，由于來源限制，導致其價格高。然而隨著微生物工程的應用，通過獸瘟鏈球菌發酵即可獲得，能夠刺激人體免疫系統，殺死癌細胞，同時也能夠應用于角膜移植中。再例如：過去溶菌酶大多是從雞蛋清當中提取的，溶菌酶具備良好的抗炎作用。然而當前已實現了利用“工程菌”（酵母菌）成功克隆溶菌酶，在一定程度上滿足了醫藥領域需求。

（二）食品生產領域

1.酵母菌

酵母菌是現實生活的必需品，當前已經被廣泛應用于面包、啤酒著等各個領域當中。舉個例子來說，在制作面包的時候加入適量的酵母菌，能夠提升面包的松軟感及口感，因而受到了廣大消費者的循環。以啤酒制作為例，作為現代的必備飲品，在制作的過程中，其原料大麥芽，其作料為啤酒花，接著加入酵母發酵即可制作而成。飲用適量的啤酒，能夠促進人體血液循環，提升食欲，同時也能夠起到解渴充饑的效果。

2.保健飲料、食品

現階段，隨著人們的生活質量的不斷提升，越來越重視起自身保健，同時對于保健食品、飲料的需求量越來越大。很多食用菌中含有多種成分，包括氨基酸、維生素、多醣體等等，這些物質能夠降低人體膽固醇，減少肝炎等疾病的發生概率。將菌絲體所形成的培養液加入到保健飲料制作中，能夠提升其保健效果。例如應用水培法所制作的金菇露，具備了較高的營養價值及獨特的風味。不僅如此，當前隨著專家學者研發的不斷深入抽，發現了以聚氨脂泡沫為載體，麥鼓浸出汁為培養液，然后應用固液兩相法，形成了能夠在1周內獲取大量鍺吸收率達到49%的金針菇菌絲體的方法，為保健藥物及食品的研發與制作開辟了重要的途徑，同時也提供了重要幫助。與此同時，當前人們利用擔子菌生產了銀耳、木耳等諸多的保健食品，這些保健食品風味獨特，受到了廣大消費者的喜愛。在農副產品領域，利用液體發酵的方式培養擔子菌，并獲得擔子菌保健食品和飲料，成產效率高，生產成本低。在微生物蛋白飲料領域，當前隨著研發力度的不斷加強，逐漸取得了良好的成果。微生物蛋白類類似于動物蛋白，但是其質量更高，是重要且短缺的蛋白資源，當前世界各個國家高度關注對微生物蛋白飲料的研發，并借助高溫酸堿法，研發出了高蛋白飲料，其風味及口感非常接近于酸奶，但是其具備更高的營養價值，非常適用于兒童飲用及病患飲用，滿足人體需求。

3.其他方面

在現實生活當中，對于豆瓣醬、醬油以及醋等調味品需求量非常大，可以說是必備品，這些調味品的生產與制作，均是建立在微生物工程的基礎之上的。舉個例子來說，在制作醋的時候，需要進行多道工序，包括微生物、酒精、醋酸發酵等等，能夠起到良好的調味作用，并且能夠在一定程度上殺滅有害菌，甚至利用純米醋來洗頭，能夠在一定程度上減少頭皮屑的產生。再例如，在制作醬油時候，是利用米曲霉產生的酶將豆類中的蛋白質、淀粉和脂肪水解成氨基酸、糖等成分，然后再加入耐鹽乳酸菌及酵母菌，在經過發酵之后最終成為醬油，當前人們對于醬油的依賴性越來越強，醬油種類較多，無論哪一種醬油的制作，均離不開微生物工程技術。再例如，豆瓣醬也是當前人們在炒菜做飯時所常用的調味品，這一調味品是利用曲霉菌發酵制成的，食用適量的豆瓣醬，能夠加快人體腸道的蠕動，降低動脈硬化等疾病的發生概率。

（三）環境保護領域

綠色、生態、環保背景下，對于當前生態環保工作提出了更高的要求。微生物工程在環境保護領域，起著至關重要的作用，具體來說，主要體現在以下兩個方面：

1.水污染治理

當前水源面臨著嚴重的污染問題，做好水污染治理工作極為迫切。利用微生物工程技術來治理水污染問題，能夠有效降解水源中的多種污染物質。當前在污水處理中，微生物工程發揮著至關重要的作用。將微生物工程技術應用于工業、生活污水治理中，微生物能夠從中獲得營養物質滿足自身生長需求，并在這一過程中降解污染物，達到凈化污水的目的。具體來說，微生物工程的應用主要體現在以下幾個方面：首先是降解。利用球菌，能夠有效降解污水中的有機磷農藥。其次是共代謝。微生物在分解芽孢桿菌屬、卡諾氏菌屬等有機物基質后，能夠實現再利用，避免資源浪費。再次是去毒，微生物通過轉化反應的方式，將污水中的污染物分子結構喪失毒性，為污水處理工作的開展提供便利，緩解污水污染。

2.土壤污染治理

針對土壤當中的有機污染物，利用微生物也能夠實現降解，使其喪失毒性，甚至完全無害化。微生物工程在在土壤污染治理中的應用，主要是通過兩種方式實現的，一種是利用微生物分泌的胞外酶達到降解的目的，另一種則是通過吸收污染物然后由胞內酶完成降解工作，兩者均能夠起到良好的土壤污染治理效果。此外，當前土壤重金屬污染的問題尤為嚴重，微生物工程的應用，主要體現在生物吸附法、真菌、藻類等實現對重金屬的吸附。或者有的重金屬通過沉淀的方式沉積于細胞表面，然后將其清除。生物積累法也是土壤重金屬污染治理的重要技術，依靠微生物的代謝作用，吸收大量的金屬離子，然后將其輸送到細胞內部，最終達到去污的目的。

三、結語

綜上所述，科學技術快速發展的背景下，微生物工程應運而生，并憑借自身的諸多優勢，實現了在各個領域的應用。通過分析微生物工程在醫藥工業領域、食品生產領域以及環境保護領域中的應用，充分顯示了微生物工程的重要應用價值。在接下來的時間里，在科技的帶動下，微生物工程將會得到創新，進而實現在更多領域的應用，推動社會發展。

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作者簡介：劉振乾（2000— ），男，漢族，湖北鄂州人，本科，學生，研究方向：生物工程。