微生物工程面临的挑战及其发展前景.pdf

甘茜 20080940205
微生物工程面临的挑战及其发展前景
微生物工程又称微生物发酵工程，是利用微生物的某些生物功能，为人类生
产有用的生物产品，或者直接利用微生物参与和控制某些工业生产提供原料，复杂代谢产物又为农业提供安全，无污染农药。自20 世纪 50
年代以来，有机溶剂的化学合成极大威胁微生物工业的生产。
2，农业生物工程队微生物工程与合成化学工业的冲击
植物分子生物学的进展，促进农业生物技术的突起，首先成功的是转基因作
物，至今已有几十种转基因作物，除了提高抗性外，还进一步提高产品的质量。
另外，多种微生物的酶可以在植物中表达，如植酸酶，菊粉合成酶，其中植酸酶
可作为饲料添加剂，植酸酶转基因油菜种子，不经分离，用作饲料添加剂，效果
显著。再者，转基因植物可产生多种抗体，包括霍乱***抗体，狂犬病毒抗体等。
在转基因植物中生产这些分子药物具有成本低于传统微生物发酵技术等的特点。所以，分子农业对微生物技术有冲击。
3，搞基因的人对发酵不很熟悉，使得许多基因工程菌难以发酵生产产品，
而且基因工程菌发酵的乙酸问题到现在还没有解决；另一方面，国内基因工程领
域的专家对发酵工业具有很大应用价值的菌种还没有做深入研究，国内还没有哪
个基因中心对工业微生物进行基因测序，测序的费用很大，需要基因工程进一步
提高技术降低测序成本。
4，目前我们很多产品都能通过发酵工程发酵生产出来，但我们没有办法将
其从发酵液中拿出来，这是我们发酵工程最需要解决的问题。搞发酵工程的人大
多是搞微生物学或者食品方向的，缺乏化学工程的学术背景，而发酵产品提取需
要化工背景的人来做，但我们国家化学工程方面的人不屑于做这些事情，一方面
是发酵工程方面的人搞不定产品的提取，一方面是化工背景的人不屑于做这样的
事情，才导致我们国家很多发酵产品虽然能发酵出来，但不能提出出来进入市场。
微生物工程作为最早从事微生物学的研究领域，在过去的 3 个世纪中为人类
的生活、生存、社会的发展作出了重大的贡献。但这些都是过去的成就。发酵工
程与现在的生物工程（基因工程）相比，是处于劣势，因为其是个老学科，在很
多人看来，其没有什么大的学问，通过一些操作过程的控制和菌种的筛选难以达
到基因工程那样迅捷的效果。但目前发酵工程不断在发展自己，不断整合其他学
科的优点来发展自己：在菌种选育方面与基因工程相结合，从源头上来发展自己
的优势。在过程控制中，与微生物学、微生物生理学、计算机工程、控制工程、
化工工程等学科相结合，将过程操作变数与微生物生理状态结合起来。
发酵工程也在积极拓展自己的领域，最明显的例子是交叉学科的出现，如发
酵工程与环境工程的交叉形成了环境生物技术，与化工交叉的生物化工，与纺织
工业交叉的纺织生物工程等的等。
微生物技术该如何发展是值得深思的。今后微生物工程应从下列几方面去努
力发展。
1，提高现有微生物发酵工业水平
提高现有发酵水平就必须加强基础研究,最重要的举措就是要采用基因工程
技术,改进发酵工艺。要提高现有发酵水平就必