浅谈微生物工程的应用

摘 要：现阶段，随着我国科技水平的不断创新，极大促进着微生物工程的发展，并实现了各个领域的广泛应用，极大便利了人们的生产生活，推动着社会的进步。在自然界中，微生物广泛存在，并且具备较强的适应性、变异性、体积小、繁殖快等方面的特征与优势，因此受到了诸多专家学者的高度关注与研究应用。基于此，本文首先概述了微生物工程，其次着重分析了微生物工程的在现实生活中的具体应用。

关键词：微生物工程;实际生活;应用;分析

在自然界中，微生物发挥着至关重要的作用。微生物工程也被称之为发酵工程，是依靠现代生物技术手段生产出人们所需要的产品，满足各行各业发展需求。当前在医药工业领域、食品生产领域、环境保护领域，微生物工程均实现了广泛应用，发挥着不可替代的作用。

一、微生物工程概述

微生物工程最早起源于20世纪70年代，最早应用于生物领域，并逐渐延伸到其他多个领域中。在微生物工程中，微生物发挥着至關重要的作用，利用细胞融合技术、基因重组技术，形成工程菌，促使微生物产生自身所不具备的物质，实现生物发酵，促进微生物工程发展。

现阶段，微生物工程的优势更加突出，为各个领域的发展带来了极大的便利，促进了社会生产力的提升及经济的快速发展。当前世界各个国家越来越重视起对微生物工程的研发，进一步扩大了其应用领域，同时也获得了更加突出的研究成果。和西方发达国家相比较而言，我国对于微生物工程的研究仍处于初级阶段，滞后性较强，为更好地发挥出微生物工程的价值作用，要进一步加深对微生物工程的深入研究，研发全新的成果，更广泛、有效地应用于各个领域当中，推动社会发展与进步。

二、微生物工程的在现实生活中的具体应用分析

（一）医药工业领域

传统制药工艺技术主要包括两种，一种是化学合成药物，其工艺技术复杂，生产条件要求较高，并且会造成污染，具备较大的毒副作用。另一种则是生化药物，主要是通过微生物发酵提取，也有的是从动物及植物中提取的。但是，从动植物中是无法获取的足够的资源，并且在获取的过程中需要付出较高的成本，这严重影响着实际应用。然而在微生物工程技术的支撑下，能够研发诸多的药物，为广大患者带来了福音。微生物工程在医药工业领域中的应用，主要体现在以下几个方面：

1.抗生素

在临床疾病诊治中，抗生素起到了不可替代的作用。当前抗生素的种类已有数千种，其中应用微生物工程技术的有上百种。微生物工程在应用中，主要研发的是如何克服抗生素所产生的耐药性，如何提升药物动力学性质，如何降低抗生素应用所带来的毒副作用，如何扩展抗菌谱等多个方面，重点探索全新的结构及作用机制，充分发挥出抗生素的作用，降低毒副作用，保证抗生素的安全有效应用。

2.维生素

在人以及动物生长的过程中，微生物是必须品，对于维生素的需求量较大，如果维生素补充不足，就会影响正常生长，甚至会引发特异性病变。以维生素C为例，是人体必需的微量因素。食用适量的维生素，能够更好地提升自身的抵抗力，减少疾病的发病概率。但是，该物质并不是人体自动合成的，只能够从外部获取。采用微生物工程中的二步发酵法（微藻法与酵母法），能够实现对维生素C的合成，满足人体需求，降低人体疾病发生概率。

3.其他生物技术药品

“工程菌”的构建及微生物资源发掘的不断加深，为药物的研发及应用带来了巨大帮助。在过去的一段时间里，透明质酸主要是从公鸡冠组织从所提取的，由于来源限制，导致其价格高。然而随着微生物工程的应用，通过兽瘟链球菌发酵即可获得，能够刺激人体免疫系统，杀死癌细胞，同时也能够应用于角膜移植中。再例如：过去溶菌酶大多是从鸡蛋清当中提取的，溶菌酶具备良好的抗炎作用。然而当前已实现了利用“工程菌”（酵母菌）成功克隆溶菌酶，在一定程度上满足了医药领域需求。

（二）食品生产领域

1.酵母菌

酵母菌是现实生活的必需品，当前已经被广泛应用于面包、啤酒着等各个领域当中。举个例子来说，在制作面包的时候加入适量的酵母菌，能够提升面包的松软感及口感，因而受到了广大消费者的循环。以啤酒制作为例，作为现代的必备饮品，在制作的过程中，其原料大麦芽，其作料为啤酒花，接着加入酵母发酵即可制作而成。饮用适量的啤酒，能够促进人体血液循环，提升食欲，同时也能够起到解渴充饥的效果。

2.保健饮料、食品

现阶段，随着人们的生活质量的不断提升，越来越重视起自身保健，同时对于保健食品、饮料的需求量越来越大。很多食用菌中含有多种成分，包括氨基酸、维生素、多醣体等等，这些物质能够降低人体胆固醇，减少肝炎等疾病的发生概率。将菌丝体所形成的培养液加入到保健饮料制作中，能够提升其保健效果。例如应用水培法所制作的金菇露，具备了较高的营养价值及独特的风味。不仅如此，当前随着专家学者研发的不断深入抽，发现了以聚氨脂泡沫为载体，麦鼓浸出汁为培养液，然后应用固液两相法，形成了能够在1周内获取大量锗吸收率达到49%的金针菇菌丝体的方法，为保健药物及食品的研发与制作开辟了重要的途径，同时也提供了重要帮助。与此同时，当前人们利用担子菌生产了银耳、木耳等诸多的保健食品，这些保健食品风味独特，受到了广大消费者的喜爱。在农副产品领域，利用液体发酵的方式培养担子菌，并获得担子菌保健食品和饮料，成产效率高，生产成本低。在微生物蛋白饮料领域，当前随着研发力度的不断加强，逐渐取得了良好的成果。微生物蛋白类类似于动物蛋白，但是其质量更高，是重要且短缺的蛋白资源，当前世界各个国家高度关注对微生物蛋白饮料的研发，并借助高温酸碱法，研发出了高蛋白饮料，其风味及口感非常接近于酸奶，但是其具备更高的营养价值，非常适用于儿童饮用及病患饮用，满足人体需求。

3.其他方面

在现实生活当中，对于豆瓣酱、酱油以及醋等调味品需求量非常大，可以说是必备品，这些调味品的生产与制作，均是建立在微生物工程的基础之上的。举个例子来说，在制作醋的时候，需要进行多道工序，包括微生物、酒精、醋酸发酵等等，能够起到良好的调味作用，并且能够在一定程度上杀灭有害菌，甚至利用纯米醋来洗头，能够在一定程度上减少头皮屑的产生。再例如，在制作酱油时候，是利用米曲霉产生的酶将豆类中的蛋白质、淀粉和脂肪水解成氨基酸、糖等成分，然后再加入耐盐乳酸菌及酵母菌，在经过发酵之后最终成为酱油，当前人们对于酱油的依赖性越来越强，酱油种类较多，无论哪一种酱油的制作，均离不开微生物工程技术。再例如，豆瓣酱也是当前人们在炒菜做饭时所常用的调味品，这一调味品是利用曲霉菌发酵制成的，食用适量的豆瓣酱，能够加快人体肠道的蠕动，降低动脉硬化等疾病的发生概率。

（三）环境保护领域

绿色、生态、环保背景下，对于当前生态环保工作提出了更高的要求。微生物工程在环境保护领域，起着至关重要的作用，具体来说，主要体现在以下两个方面：

1.水污染治理

当前水源面临着严重的污染问题，做好水污染治理工作极为迫切。利用微生物工程技术来治理水污染问题，能够有效降解水源中的多种污染物质。当前在污水处理中，微生物工程发挥着至关重要的作用。将微生物工程技術应用于工业、生活污水治理中，微生物能够从中获得营养物质满足自身生长需求，并在这一过程中降解污染物，达到净化污水的目的。具体来说，微生物工程的应用主要体现在以下几个方面：首先是降解。利用球菌，能够有效降解污水中的有机磷农药。其次是共代谢。微生物在分解芽孢杆菌属、卡诺氏菌属等有机物基质后，能够实现再利用，避免资源浪费。再次是去毒，微生物通过转化反应的方式，将污水中的污染物分子结构丧失毒性，为污水处理工作的开展提供便利，缓解污水污染。

2.土壤污染治理

针对土壤当中的有机污染物，利用微生物也能够实现降解，使其丧失毒性，甚至完全无害化。微生物工程在在土壤污染治理中的应用，主要是通过两种方式实现的，一种是利用微生物分泌的胞外酶达到降解的目的，另一种则是通过吸收污染物然后由胞内酶完成降解工作，两者均能够起到良好的土壤污染治理效果。此外，当前土壤重金属污染的问题尤为严重，微生物工程的应用，主要体现在生物吸附法、真菌、藻类等实现对重金属的吸附。或者有的重金属通过沉淀的方式沉积于细胞表面，然后将其清除。生物积累法也是土壤重金属污染治理的重要技术，依靠微生物的代谢作用，吸收大量的金属离子，然后将其输送到细胞内部，最终达到去污的目的。

三、结语

综上所述，科学技术快速发展的背景下，微生物工程应运而生，并凭借自身的诸多优势，实现了在各个领域的应用。通过分析微生物工程在医药工业领域、食品生产领域以及环境保护领域中的应用，充分显示了微生物工程的重要应用价值。在接下来的时间里，在科技的带动下，微生物工程将会得到创新，进而实现在更多领域的应用，推动社会发展。

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作者简介：刘振乾（2000— ），男，汉族，湖北鄂州人，本科，学生，研究方向：生物工程。