第二章 发酵过程的生物学基础 第一节 发酵过程与微生物(自学) 自然界中存在着各种各样的微生物,它们具有不同的形态结构和生理特征, 可以分成不同的类群。其中,细菌、放线菌、酵母和霉菌等已广泛应用于发酵工 业,有的直接利用其菌体细胞,有的则利用其代谢产物或转化机能。了解微生物 的种类、形态及生理特征的目的在于认识微生物的特性,掌握其生命活动规律, 使其在工业生产中充分发挥作用。 微生物具有体积小、种类多、分布广、繁殖快、便于培养和容易发生变异等 特点,并且在生产中不易受时间、季节、地区的限制,所以在工业生产上越来越 广泛地被重视和应用。如前所述,发酵工程是以微生物的生命活动为中心的,各 种发酵生产都必须有相应的微生物。微生物的生物学性状和发酵条件决定了其相 应产物的生成。 工业上用的全部微生物都称为工业微生物。此外还要和杂菌污染打交道,杂 菌污染会严重影响甚至完全破坏我们所需的工业发酵过程。此外,有些微生物既 是工业生产茵,又可能是杂菌。例如,醋酸菌在生产醋时是生产菌,但会引起酒 类的败坏。工业生产上常用的微生物和经常遇到的杂菌主要是细菌、放线菌、酵 母菌和霉菌。由于发酵工程本身的发展以及基因工程正在进入发酵过程,病毒、 藻类等其它微生物也正在逐步地变为工业生产菌。本章主要介绍与发酵工程有关 的主要微生物类群。 一、细菌 细菌是自然界中分布最广、数量最多的一类微生物,属单细胞原核生物,具 有较典型的核分裂或二分分裂繁殖。体形微小,通常在 1000 倍的光学显微镜成 电子显微镜下才能看到。工业生产常用的细菌有以下几种: 1,枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) 枯草芽孢杆菌为生孢孢的需氧菌。营养细胞杆状,大小一般为 0.7~0.8× 2~3μm。菌端半圆形。单个或呈短链。在细胞中央部位形成芽孢,芽孢为椭、圆 形,大小约为 0.6~0.7×1.0~1.5μm。芽孢萌发,沿赤道分裂,为中腰发芽。 细胞侧生鞭毛,能运动。革兰氏染色阳性。生长温度为 30~39℃,但在 50、56。℃ 时尚能生长。最适 pH 为 6.7~7.2。属需菌菌。芽孢耐高温,一般在 100℃3h 才能 杀死。有的芽孢抗高温能力更强,在 100℃煮沸 8h 尚能发育生长,故需高温灭 菌才行。它能在铵盐液体中发酵各种糖类生成酸。 由于芽孢能耐高温,所以分布较广,常存于枯草和土壤中。一般来说为腐败
第二章 发酵过程的生物学基础 第一节 发酵过程与微生物(自学) 自然界中存在着各种各样的微生物,它们具有不同的形态结构和生理特征, 可以分成不同的类群。其中,细菌、放线菌、酵母和霉菌等已广泛应用于发酵工 业,有的直接利用其菌体细胞,有的则利用其代谢产物或转化机能。了解微生物 的种类、形态及生理特征的目的在于认识微生物的特性,掌握其生命活动规律, 使其在工业生产中充分发挥作用。 微生物具有体积小、种类多、分布广、繁殖快、便于培养和容易发生变异等 特点,并且在生产中不易受时间、季节、地区的限制,所以在工业生产上越来越 广泛地被重视和应用。如前所述,发酵工程是以微生物的生命活动为中心的,各 种发酵生产都必须有相应的微生物。微生物的生物学性状和发酵条件决定了其相 应产物的生成。 工业上用的全部微生物都称为工业微生物。此外还要和杂菌污染打交道,杂 菌污染会严重影响甚至完全破坏我们所需的工业发酵过程。此外,有些微生物既 是工业生产茵,又可能是杂菌。例如,醋酸菌在生产醋时是生产菌,但会引起酒 类的败坏。工业生产上常用的微生物和经常遇到的杂菌主要是细菌、放线菌、酵 母菌和霉菌。由于发酵工程本身的发展以及基因工程正在进入发酵过程,病毒、 藻类等其它微生物也正在逐步地变为工业生产菌。本章主要介绍与发酵工程有关 的主要微生物类群。 一、细菌 细菌是自然界中分布最广、数量最多的一类微生物,属单细胞原核生物,具 有较典型的核分裂或二分分裂繁殖。体形微小,通常在 1000 倍的光学显微镜成 电子显微镜下才能看到。工业生产常用的细菌有以下几种: 1,枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) 枯草芽孢杆菌为生孢孢的需氧菌。营养细胞杆状,大小一般为 0.7~0.8× 2~3μm。菌端半圆形。单个或呈短链。在细胞中央部位形成芽孢,芽孢为椭、圆 形,大小约为 0.6~0.7×1.0~1.5μm。芽孢萌发,沿赤道分裂,为中腰发芽。 细胞侧生鞭毛,能运动。革兰氏染色阳性。生长温度为 30~39℃,但在 50、56。℃ 时尚能生长。最适 pH 为 6.7~7.2。属需菌菌。芽孢耐高温,一般在 100℃3h 才能 杀死。有的芽孢抗高温能力更强,在 100℃煮沸 8h 尚能发育生长,故需高温灭 菌才行。它能在铵盐液体中发酵各种糖类生成酸。 由于芽孢能耐高温,所以分布较广,常存于枯草和土壤中。一般来说为腐败
茵,如在酱油、酱类和白酒制曲时,如果水分含量大,温度较高,就容易造成枯 草杆菌迅速繁殖。这不但消耗原料蛋白质和淀粉,而且生成刺眼鼻的氨味,造成 曲子发钻和异臭,使制曲失败。经科研获得的枯草杆菌能产生大量的淀粉酶和蛋 白曲,这些已分离到的优良菌种在工业生产上得到了广泛应用。例如,ASl.393 枯草芽泡杆菌用于生产中性蛋白酶却发酵生产酱油、食醋。及饴糖时就可采用 BF7658 枯草芽孢杆菌生产的 α—淀粉酶。 2,大肠杆菌(Escherihia coli) 细胞杆状,长度为 0.5×1.0~3.0μm,有的近似球状,有的则为长杆状。革兰 氏染色阴性。能运动或不运动,运动者周生鞭毛。许多小种产生荚膜或微荚膜, 无芽抱。 大肠杆菌发酵葡萄糖和乳糖,产酸、产气。大肠杆菌的谷氨酸脱羧酶在工业 上被用来进行谷氨酸定量分析。还可以利用大肠杆菌制取天冬氨酸、苏氨酸和缬 氨酸等。在医药方面和基因工程方面,大肠杆菌是很好的研究材料。 3,乳酸杆菌(Lactobacillus) 细胞杆状到球状。常生长成链,大多不运动,能运动者为周生鞭毛。革兰氏 染色阳性。无芽孢。正常菌落粗糙。发酵碳水化合物,产物的 85%以上为乳酸。 厌氧或兼性厌氧。生长温度为 45、50℃。 常用的德氏乳酸杆菌为杆状,大小为 0.5~0.8×2、9μ m。在麦芽汁糖化液内, 繁殖特别旺盛。菌体肥壮,产酸力特别强。在固体培养基上,菌落微小。在肉汁 培养基内略带浑浊。 由于乳酸菌能产生乳酸,所以可用于食品的保存和调整食品的风味。在食品 工业上如干酪的成熟、乳脂的酸化和腌莱、泡菜等制作无不与乳酸菌有关。在酱 油酿造过程中,它也起到了良好的作用。 4,丙酮丁醇梭菌(Clos. acetobutyleum) 细胞呈杆状,圆端,0.6~0.7×2.6~4.7μm,芽孢囊 1.3~1.6×4.7~5.5μm。单生 或成对,但不成链。芽孢卵圆,中生或次端生,使芽孢囊膨大成梭状或鼓槌状。 无荚膜。以周毛运动。有淀粉粒。革兰氏染色阳性,可能变为阴性。专性厌氧茵。 在葡萄糖琼脂上形成圆形紧密隆起的菌落,乳脂色,不透明,液化明胶。能发酵 多种糖类,包括淀粉、糊精等。 生产上多用来生产丙酮丁醇。发酵适温 30~32℃,生长适温 37℃,最适 pH6.0~7.0。 5,肠膜状串珠菌(Leuconostoc mesenteroides) 细胞呈球状或双凸镜状,大小 0.5~0.7×0.7~1.2μm,成对或链,常排列成短 链。革兰氏染色阳性,菌落小,灰白,隆起,不液化明胶。能同化多种糖产酸、 产气。微需氧至兼性厌氧。生长需缬氨酸和谷氨酸。此菌在蔗糖液中形成特征性
茵,如在酱油、酱类和白酒制曲时,如果水分含量大,温度较高,就容易造成枯 草杆菌迅速繁殖。这不但消耗原料蛋白质和淀粉,而且生成刺眼鼻的氨味,造成 曲子发钻和异臭,使制曲失败。经科研获得的枯草杆菌能产生大量的淀粉酶和蛋 白曲,这些已分离到的优良菌种在工业生产上得到了广泛应用。例如,ASl.393 枯草芽泡杆菌用于生产中性蛋白酶却发酵生产酱油、食醋。及饴糖时就可采用 BF7658 枯草芽孢杆菌生产的 α—淀粉酶。 2,大肠杆菌(Escherihia coli) 细胞杆状,长度为 0.5×1.0~3.0μm,有的近似球状,有的则为长杆状。革兰 氏染色阴性。能运动或不运动,运动者周生鞭毛。许多小种产生荚膜或微荚膜, 无芽抱。 大肠杆菌发酵葡萄糖和乳糖,产酸、产气。大肠杆菌的谷氨酸脱羧酶在工业 上被用来进行谷氨酸定量分析。还可以利用大肠杆菌制取天冬氨酸、苏氨酸和缬 氨酸等。在医药方面和基因工程方面,大肠杆菌是很好的研究材料。 3,乳酸杆菌(Lactobacillus) 细胞杆状到球状。常生长成链,大多不运动,能运动者为周生鞭毛。革兰氏 染色阳性。无芽孢。正常菌落粗糙。发酵碳水化合物,产物的 85%以上为乳酸。 厌氧或兼性厌氧。生长温度为 45、50℃。 常用的德氏乳酸杆菌为杆状,大小为 0.5~0.8×2、9μ m。在麦芽汁糖化液内, 繁殖特别旺盛。菌体肥壮,产酸力特别强。在固体培养基上,菌落微小。在肉汁 培养基内略带浑浊。 由于乳酸菌能产生乳酸,所以可用于食品的保存和调整食品的风味。在食品 工业上如干酪的成熟、乳脂的酸化和腌莱、泡菜等制作无不与乳酸菌有关。在酱 油酿造过程中,它也起到了良好的作用。 4,丙酮丁醇梭菌(Clos. acetobutyleum) 细胞呈杆状,圆端,0.6~0.7×2.6~4.7μm,芽孢囊 1.3~1.6×4.7~5.5μm。单生 或成对,但不成链。芽孢卵圆,中生或次端生,使芽孢囊膨大成梭状或鼓槌状。 无荚膜。以周毛运动。有淀粉粒。革兰氏染色阳性,可能变为阴性。专性厌氧茵。 在葡萄糖琼脂上形成圆形紧密隆起的菌落,乳脂色,不透明,液化明胶。能发酵 多种糖类,包括淀粉、糊精等。 生产上多用来生产丙酮丁醇。发酵适温 30~32℃,生长适温 37℃,最适 pH6.0~7.0。 5,肠膜状串珠菌(Leuconostoc mesenteroides) 细胞呈球状或双凸镜状,大小 0.5~0.7×0.7~1.2μm,成对或链,常排列成短 链。革兰氏染色阳性,菌落小,灰白,隆起,不液化明胶。能同化多种糖产酸、 产气。微需氧至兼性厌氧。生长需缬氨酸和谷氨酸。此菌在蔗糖液中形成特征性
葡聚糖粘液。促使形成这一特征的温度是 20~25℃。在厌氧条件下能分解葡萄糖。 此菌生长温度在 10~37℃之间,适温为 20~30℃。因其常使糖汁变粘而无法 加工,故为糖厂之害菌。但它却是葡聚据的生产茵。 6,醋酸杆菌(Acetobacter) 细胞从椭圆形到杆状,0.6~0.8×1.0~3.0μm。有单个的、成对的;也有成链 的。在老培养物中易呈多种畸形菌体,如丝状、梯状、弯曲等。鞭毛有两种类型, 一种是周生鞭毛,另一种是端生鞭毛。不形成芽抱。 醋酸菌是化能异养菌,革兰氏染色阴性。因为没有芽孢,故对热抵抗力较弱。 根据醋酸菌发育时对温度的要求和特性。可将醋酸菌分为两类:一般发育适温在 30℃以上,以氧化酒精成醋酸为主的称为醋酸杆菌;另一类发育适温在 30℃以 下,氧化葡萄糖为葡萄糖酸的称为葡萄糖氧化杆菌(Gluconobacter)。在醋酸杆 菌中常用的有 AS l.41,外形为短杆状,两端钝圆,革兰氏染色阴性。对培养基 要求粗放,在米曲汁培养基中生长良好。好气性。氧化酒酒精为醋酸,于空气中 使酒精变浑浊。表面有薄膜,有醋酸味。也能氧化醋酸为 CO2 和 H2O。繁殖适 宜温度为 3l℃,发酵温度一般为 36~37℃。 7,棒状杆菌(Corynebacterium) 细胞呈杆状,直形或微弯。常呈一端膨大的棒状,折断分裂,。成“八”字 形排列或栅状排列。不运动,仅少数致病菌能运动。无芽孢。革兰氏染色阳性, 也有些阴性反应者。菌体内着色不均匀,好氧或厌氧。 调味品生产中,如谷氨酸生产常用的菌种有北京棒状杆菌(Corynebacterium pekinense)。其细胞通常为短杆状至小棒状,有时微呈弯曲,两端钝圆,不分枝。 呈多形态,即培养 6h 后细胞有延长现象。细胞排列为单个、成对或“八“个字 形。细胞大小为 0.7~0.9×1.0、2.5μm。在 26、37℃培养时生长良好,41℃时生 长较弱。pH5~10 均能生长,最适 pH 为 6~7.5。生物素是必需的生长因素,硫胺 素或某些氨基酸有促进生长的作用。能利用葡萄糖、果糖、甘露糖、麦芽糖等产 酸,但均不产气。通气培养在含葡萄糖和尿素或铵盐的适宜培养基中,能大量积 累 L-谷氨酸。 8,短杆菌(Brivibacterium) 细胞为短而不分枝的直杆状,一般在 0.5~1.0×1.0、5 μm 左右;,大多数不 具鞭毛。在肉汁蛋白胨培养基上生长良好。有时产生非水溶性色素,呈红、橙红、 黄、褐色。革兰氏染色阳性。不形成芽孢。为好氧微生物。多数从葡萄糖发酵产 酸,不发酵乳糖。大多数液化明胶,还原石蕊。 此属菌有谷氨酸发酵能力,在利用糖质原料的谷氨酸发酵中,需要生物素作 为生长因子,才能满足谷氨酸发酵。短杆菌属中的黄色短杆菌(Brivibacterium flavum)和硫殖短秆菌(Brivibacterium thiogenitalis)能用于谷氨酸发酵生产
葡聚糖粘液。促使形成这一特征的温度是 20~25℃。在厌氧条件下能分解葡萄糖。 此菌生长温度在 10~37℃之间,适温为 20~30℃。因其常使糖汁变粘而无法 加工,故为糖厂之害菌。但它却是葡聚据的生产茵。 6,醋酸杆菌(Acetobacter) 细胞从椭圆形到杆状,0.6~0.8×1.0~3.0μm。有单个的、成对的;也有成链 的。在老培养物中易呈多种畸形菌体,如丝状、梯状、弯曲等。鞭毛有两种类型, 一种是周生鞭毛,另一种是端生鞭毛。不形成芽抱。 醋酸菌是化能异养菌,革兰氏染色阴性。因为没有芽孢,故对热抵抗力较弱。 根据醋酸菌发育时对温度的要求和特性。可将醋酸菌分为两类:一般发育适温在 30℃以上,以氧化酒精成醋酸为主的称为醋酸杆菌;另一类发育适温在 30℃以 下,氧化葡萄糖为葡萄糖酸的称为葡萄糖氧化杆菌(Gluconobacter)。在醋酸杆 菌中常用的有 AS l.41,外形为短杆状,两端钝圆,革兰氏染色阴性。对培养基 要求粗放,在米曲汁培养基中生长良好。好气性。氧化酒酒精为醋酸,于空气中 使酒精变浑浊。表面有薄膜,有醋酸味。也能氧化醋酸为 CO2 和 H2O。繁殖适 宜温度为 3l℃,发酵温度一般为 36~37℃。 7,棒状杆菌(Corynebacterium) 细胞呈杆状,直形或微弯。常呈一端膨大的棒状,折断分裂,。成“八”字 形排列或栅状排列。不运动,仅少数致病菌能运动。无芽孢。革兰氏染色阳性, 也有些阴性反应者。菌体内着色不均匀,好氧或厌氧。 调味品生产中,如谷氨酸生产常用的菌种有北京棒状杆菌(Corynebacterium pekinense)。其细胞通常为短杆状至小棒状,有时微呈弯曲,两端钝圆,不分枝。 呈多形态,即培养 6h 后细胞有延长现象。细胞排列为单个、成对或“八“个字 形。细胞大小为 0.7~0.9×1.0、2.5μm。在 26、37℃培养时生长良好,41℃时生 长较弱。pH5~10 均能生长,最适 pH 为 6~7.5。生物素是必需的生长因素,硫胺 素或某些氨基酸有促进生长的作用。能利用葡萄糖、果糖、甘露糖、麦芽糖等产 酸,但均不产气。通气培养在含葡萄糖和尿素或铵盐的适宜培养基中,能大量积 累 L-谷氨酸。 8,短杆菌(Brivibacterium) 细胞为短而不分枝的直杆状,一般在 0.5~1.0×1.0、5 μm 左右;,大多数不 具鞭毛。在肉汁蛋白胨培养基上生长良好。有时产生非水溶性色素,呈红、橙红、 黄、褐色。革兰氏染色阳性。不形成芽孢。为好氧微生物。多数从葡萄糖发酵产 酸,不发酵乳糖。大多数液化明胶,还原石蕊。 此属菌有谷氨酸发酵能力,在利用糖质原料的谷氨酸发酵中,需要生物素作 为生长因子,才能满足谷氨酸发酵。短杆菌属中的黄色短杆菌(Brivibacterium flavum)和硫殖短秆菌(Brivibacterium thiogenitalis)能用于谷氨酸发酵生产
9,黄单胞菌(Xanthomonas) 细胞直杆状;两端钝圆稍尖;大小为 0.4~0.7×1.2~1.5μm。革兰氏染色阴性, 无芽孢,极生鞭毛。在含蔗糖的琼脂平板上可形成圆形、边缘整齐、粘稠光滑的 黄色菌落,液体培养形成黄色粘稠的胶状物一荚膜多糖,其黄色为一种非水溶性 色素。 野油菜黄单胞菌在通气条件下,于 pH6.8~7.0、28~30℃时,能以淀粉作碳源 发酵生产黄原胶。 二、放线菌 放线菌因其菌落呈放射状而得名。它是一个原核生物类群,在自然界中分布 很广,尤其在含有机质丰富的微碱性土壤中较多。大多腐生,少数寄生。它的最 大经济价值在于能产生多种抗生素。从微生物中发现的抗生素,有 60%以上是 放线菌产生的,因此人们在抗生素发酵土业中,非常重视对放线茵的研究与运用。 常用的放线茵有以下见种: 1,链霉菌属(Streptomyces) 锭霉菌的基内和气生菌丝多分枝,无分隔,直径 0.5~2μm。气生菌丝产生许 多孢子串生的孢子链,孢子链长短不等。此属中不少菌种产生抗生素,这些抗生 素约占各种微生物(包括放线菌)所产抗生素的 50%以上。 (1)灰色链霉菌(Streptomyces griseus) 在葡萄糖—硝酸盐培养基上生长时, 菌落平而薄,初为白色,逐渐变为橄榄色。气生菌丝浓密,粉状,呈水绿色。发 育适温 37℃生产链霉素温度为 26.5~27.5℃。 (2)龟裂链霉菌(Streptomyces rimosus) 于 1950 年就发现此茵能产生氧四 环素(也称土霉索)。菌丝白色,呈树枝状;孢子为灰白色,呈拄形;菌落为灰白 色,其表面后期有皱褶,呈龟裂状。 (3)金霉素链霉菌(Streptomyces aureofaciens) 在 PDA 培养基上生长时,其基 内菌丝能产生金黄色色素,但其气生菌丝无色,孢子初为白色,经 5~7 天培养后, 则由棕灰色转变为灰黑色。因该菌所产生的抗生素为金霉素(氯四环素),故称金 霉素链霉菌。如其培养基中的 NaCl 以 NaBr 代替时,则此链霉菌又可产生四环 素。 (4)红霉素链霉菌(Streptomyces erythreus) 此菌生长扩展,有不同规则的边 缘,菌丝深入培养基内,初为白色,后变为微黄色,菌落周围白色乳状,气生菌 丝细,有分技。最适温度 25℃,产生红霉素。 2,小单孢菌属(Micromonospora) 小单孢菌与一般放线菌有不同之处。菌丝体纤细,0.3~0.6μm。有分枝和分 隔,不断裂。茵丝体长入培养基内,不形成气生茵丝,而在基内菌丝体上长出孢
9,黄单胞菌(Xanthomonas) 细胞直杆状;两端钝圆稍尖;大小为 0.4~0.7×1.2~1.5μm。革兰氏染色阴性, 无芽孢,极生鞭毛。在含蔗糖的琼脂平板上可形成圆形、边缘整齐、粘稠光滑的 黄色菌落,液体培养形成黄色粘稠的胶状物一荚膜多糖,其黄色为一种非水溶性 色素。 野油菜黄单胞菌在通气条件下,于 pH6.8~7.0、28~30℃时,能以淀粉作碳源 发酵生产黄原胶。 二、放线菌 放线菌因其菌落呈放射状而得名。它是一个原核生物类群,在自然界中分布 很广,尤其在含有机质丰富的微碱性土壤中较多。大多腐生,少数寄生。它的最 大经济价值在于能产生多种抗生素。从微生物中发现的抗生素,有 60%以上是 放线菌产生的,因此人们在抗生素发酵土业中,非常重视对放线茵的研究与运用。 常用的放线茵有以下见种: 1,链霉菌属(Streptomyces) 锭霉菌的基内和气生菌丝多分枝,无分隔,直径 0.5~2μm。气生菌丝产生许 多孢子串生的孢子链,孢子链长短不等。此属中不少菌种产生抗生素,这些抗生 素约占各种微生物(包括放线菌)所产抗生素的 50%以上。 (1)灰色链霉菌(Streptomyces griseus) 在葡萄糖—硝酸盐培养基上生长时, 菌落平而薄,初为白色,逐渐变为橄榄色。气生菌丝浓密,粉状,呈水绿色。发 育适温 37℃生产链霉素温度为 26.5~27.5℃。 (2)龟裂链霉菌(Streptomyces rimosus) 于 1950 年就发现此茵能产生氧四 环素(也称土霉索)。菌丝白色,呈树枝状;孢子为灰白色,呈拄形;菌落为灰白 色,其表面后期有皱褶,呈龟裂状。 (3)金霉素链霉菌(Streptomyces aureofaciens) 在 PDA 培养基上生长时,其基 内菌丝能产生金黄色色素,但其气生菌丝无色,孢子初为白色,经 5~7 天培养后, 则由棕灰色转变为灰黑色。因该菌所产生的抗生素为金霉素(氯四环素),故称金 霉素链霉菌。如其培养基中的 NaCl 以 NaBr 代替时,则此链霉菌又可产生四环 素。 (4)红霉素链霉菌(Streptomyces erythreus) 此菌生长扩展,有不同规则的边 缘,菌丝深入培养基内,初为白色,后变为微黄色,菌落周围白色乳状,气生菌 丝细,有分技。最适温度 25℃,产生红霉素。 2,小单孢菌属(Micromonospora) 小单孢菌与一般放线菌有不同之处。菌丝体纤细,0.3~0.6μm。有分枝和分 隔,不断裂。茵丝体长入培养基内,不形成气生茵丝,而在基内菌丝体上长出孢
子梗,其顶端生一个球形、椭圆形或长圆形的孢子。大小约为 1.0~1.5×0.9~1.2μm。 菌落致密,与培养基紧密结合在一起,表面凸起,多皱或光滑、疣状,平坦者较 少。菌落常为黄橙色、红色、深褐色、黑色和蓝色。 这是产生抗生素较多的一个属。如绛红小单孢菌(Micromonospora purpurea) 和棘孢小单孢菌(Micromonospora echinospora)都能产生庆大霉素。 3,游动放线菌属(Actinoplanes) 一般不形成气生菌丝,基内菌丝分枝,直或卷曲,多数不分隔,直径 0.2~2.0μm,孢囊在基内菌丝体上形成,大小为 5~22μ m,着生在孢囊梗上或菌 丝上,孢囊梗直或有分技,在每技顶上有一至数十个孢囊。孢囊孢子在孢囊内盘 卷或呈直行排列,成熟后分散为不规则排列。孢子呈球形(1~1.5μm),有时端生 1~40 根鞭毛,能运动。孢囊成熟后,孢囊孢子释放出来。有的菌种能形成分生 抱子。 4,诺卡氏菌属(Norcardia) 基丝较链霉菌纤细,0.2~0.6μm,有横隔,一般无气丝。基丝培养十几个小 时形成横隔,并断裂成杆状或球状抱子。菌落较小,其边缘多呈树根毛状。主要 分布于土壤中。有些种能产生抗生素(如利福霉素、蚁霉素等),也可用于石油脱 蜡及污水净化中脱氰等。 5,孢囊链霉菌属(Streptosporangium) 抱囊孢子无鞭毛,气丝的孢子丝盘卷成球形孢囊。其孢囊有两层壁,外壁较 厚,内壁系薄膜,孢囊内形成孢囊孢子。这类菌亦可产生不少抗生素,如可抑制 细菌、病毒和肿瘤的多霉素等。 我国生产的创新霉素由济南游动放线菌新菌(Actinoplanes tsinanensi sn. sp)产 生。米苏里游动放线菌(Actinoplanes missouriensis)能以木糖为诱导物,大量生产 葡萄糖异构酶。 近年来不仅从放线菌中发现一些医药上使用的抗生素新品种,而且还进一步 将放线菌所产生的抗生素开发应用到农牧业和食品工业上。如灰色链霉菌所产生 的杀稻菌素 S,用于稻瘟病的防治;可可链霉菌所产生的多辣霉素,对水稻纹枯 病、稻瘟病、小皮白粉病以及果木真菌均有良效. 三、酵母菌 酵母菌是单细胞真核微生物,在自然界中普遍存在,主要分布于含糖质较多 的偏酸性环境中,如水果、蔬菜、花蜜和植物叶子上,以及果园土壤中。石油酵 母较多地分布在油田周图的土壤中。酵母菌大多为腐生。生长最适温度为 25~30℃。工业上常用的酵母菌有以下几种: 1,啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)
子梗,其顶端生一个球形、椭圆形或长圆形的孢子。大小约为 1.0~1.5×0.9~1.2μm。 菌落致密,与培养基紧密结合在一起,表面凸起,多皱或光滑、疣状,平坦者较 少。菌落常为黄橙色、红色、深褐色、黑色和蓝色。 这是产生抗生素较多的一个属。如绛红小单孢菌(Micromonospora purpurea) 和棘孢小单孢菌(Micromonospora echinospora)都能产生庆大霉素。 3,游动放线菌属(Actinoplanes) 一般不形成气生菌丝,基内菌丝分枝,直或卷曲,多数不分隔,直径 0.2~2.0μm,孢囊在基内菌丝体上形成,大小为 5~22μ m,着生在孢囊梗上或菌 丝上,孢囊梗直或有分技,在每技顶上有一至数十个孢囊。孢囊孢子在孢囊内盘 卷或呈直行排列,成熟后分散为不规则排列。孢子呈球形(1~1.5μm),有时端生 1~40 根鞭毛,能运动。孢囊成熟后,孢囊孢子释放出来。有的菌种能形成分生 抱子。 4,诺卡氏菌属(Norcardia) 基丝较链霉菌纤细,0.2~0.6μm,有横隔,一般无气丝。基丝培养十几个小 时形成横隔,并断裂成杆状或球状抱子。菌落较小,其边缘多呈树根毛状。主要 分布于土壤中。有些种能产生抗生素(如利福霉素、蚁霉素等),也可用于石油脱 蜡及污水净化中脱氰等。 5,孢囊链霉菌属(Streptosporangium) 抱囊孢子无鞭毛,气丝的孢子丝盘卷成球形孢囊。其孢囊有两层壁,外壁较 厚,内壁系薄膜,孢囊内形成孢囊孢子。这类菌亦可产生不少抗生素,如可抑制 细菌、病毒和肿瘤的多霉素等。 我国生产的创新霉素由济南游动放线菌新菌(Actinoplanes tsinanensi sn. sp)产 生。米苏里游动放线菌(Actinoplanes missouriensis)能以木糖为诱导物,大量生产 葡萄糖异构酶。 近年来不仅从放线菌中发现一些医药上使用的抗生素新品种,而且还进一步 将放线菌所产生的抗生素开发应用到农牧业和食品工业上。如灰色链霉菌所产生 的杀稻菌素 S,用于稻瘟病的防治;可可链霉菌所产生的多辣霉素,对水稻纹枯 病、稻瘟病、小皮白粉病以及果木真菌均有良效. 三、酵母菌 酵母菌是单细胞真核微生物,在自然界中普遍存在,主要分布于含糖质较多 的偏酸性环境中,如水果、蔬菜、花蜜和植物叶子上,以及果园土壤中。石油酵 母较多地分布在油田周图的土壤中。酵母菌大多为腐生。生长最适温度为 25~30℃。工业上常用的酵母菌有以下几种: 1,啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)
啤酒酵母是酵母属中应用较广泛的一个种。 在麦芽汁培养基上生长的啤酒酵母,其细胞为圆形、卵圆形或椭圆形。细胞 单生、双生或成短串或成团。酵母细胞大型的约 5~10×6~12μm,小型的约 3~9 ×4.5~10μm。 细胞的长宽比例为 1~2 左右。 根据啤酒酵母细胞长与宽的比例,可把它们分为三组:第一组酵母的细胞多 为圆形、卵圆形,长宽比例为 1~2。这个组的酵母主要供生产啤酒、白酒和酒精 以及面包用。第二组酵母的细胞大多是卵形或长卵形,长宽比例为 2。包括啤酒 酵母的一些变种,如葡萄酒酵母等菌种,一般多为供生产葡萄酒、果酒用。第三 组酵母的细胞为长圆形,长宽比例大于 2。这组的酵母耐高渗透压,供发酵甘蔗 糖蜜生产酒精用。 在麦芽汁琼脂培养基上,菌落为白色,有光泽、乎坦、边缘整齐。在液体培 养基中的生长行为有两类,工业上把发酵度较高,不易凝集沉淀,浮于上面的酵 母称为上面酵母;把易于凝集沉淀,发酵度较低的酵母称为下面酵母。 啤酒酵母的无性繁殖为芽殖,有性繁殖能形成子囊孢子。一般每个子囊内含 有 1、4 个圆形、卵圆形的表面光滑的子囊孢子。 啤酒酵母能发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖及半乳糖,不能发酵乳糖及蜜二糖。 对棉子糖只能发酵 1/3 左右。在氮源中能利用硫酸铵,不能利用硝酸钾。 啤酒酵母的应用范围十分广泛,常用于传统的发酵行业,如啤酒、白酒、果 酒、酒精、药用酵母片以及制造面包等,所以又称为酿酒酵母。近几年来,还利 用啤酒酵母提取核酸、麦角固醇、细胞色素 C、凝血质和辅酶 A 等。由于酵母 菌体内的维生素、蛋白质含量较高,食用安全,所以啤酒酵母作为一种单细胞蛋 白(SCP)可作食用、药用和饲料用酵母。它的转化酶可用于转化蔗糖,制造酒心 巧克力。在维生素的微生物法测定中,啤酒酵母常被用于测定生物素、泛酸、硫 胺素、肌醇等的含量。 2,葡萄汁酵母(Saccharomyces uvarum) 在麦芽汁中 25℃培养 3 天,细胞图形、卵形、椭圆形或腊肠形。在麦芽汁琼 脂培养基上菌落为乳白色,平滑、有光泽、边缘整齐。 能产生子囊抱子,每个子囊内有孢子 1、4 个。孢子呈圆形或椭圆形,表面 光滑。此菌发酵能力甚强,在液体培养中常出现混浊现象。 葡萄汁酵母与酿酒酵母相似。主要的区别在于它能发酵棉子糖和蜜二糖。葡 萄汁酵母也能发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和半乳糖。不能发酵乳糖。能利用硫酸 铵,不能利用硝酸钾。葡萄汁酵母常用于啤酒酿造的底层发酵,也可食用、药用 或作饲料。 3,汉逊酵母(Hansenula)
啤酒酵母是酵母属中应用较广泛的一个种。 在麦芽汁培养基上生长的啤酒酵母,其细胞为圆形、卵圆形或椭圆形。细胞 单生、双生或成短串或成团。酵母细胞大型的约 5~10×6~12μm,小型的约 3~9 ×4.5~10μm。 细胞的长宽比例为 1~2 左右。 根据啤酒酵母细胞长与宽的比例,可把它们分为三组:第一组酵母的细胞多 为圆形、卵圆形,长宽比例为 1~2。这个组的酵母主要供生产啤酒、白酒和酒精 以及面包用。第二组酵母的细胞大多是卵形或长卵形,长宽比例为 2。包括啤酒 酵母的一些变种,如葡萄酒酵母等菌种,一般多为供生产葡萄酒、果酒用。第三 组酵母的细胞为长圆形,长宽比例大于 2。这组的酵母耐高渗透压,供发酵甘蔗 糖蜜生产酒精用。 在麦芽汁琼脂培养基上,菌落为白色,有光泽、乎坦、边缘整齐。在液体培 养基中的生长行为有两类,工业上把发酵度较高,不易凝集沉淀,浮于上面的酵 母称为上面酵母;把易于凝集沉淀,发酵度较低的酵母称为下面酵母。 啤酒酵母的无性繁殖为芽殖,有性繁殖能形成子囊孢子。一般每个子囊内含 有 1、4 个圆形、卵圆形的表面光滑的子囊孢子。 啤酒酵母能发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖及半乳糖,不能发酵乳糖及蜜二糖。 对棉子糖只能发酵 1/3 左右。在氮源中能利用硫酸铵,不能利用硝酸钾。 啤酒酵母的应用范围十分广泛,常用于传统的发酵行业,如啤酒、白酒、果 酒、酒精、药用酵母片以及制造面包等,所以又称为酿酒酵母。近几年来,还利 用啤酒酵母提取核酸、麦角固醇、细胞色素 C、凝血质和辅酶 A 等。由于酵母 菌体内的维生素、蛋白质含量较高,食用安全,所以啤酒酵母作为一种单细胞蛋 白(SCP)可作食用、药用和饲料用酵母。它的转化酶可用于转化蔗糖,制造酒心 巧克力。在维生素的微生物法测定中,啤酒酵母常被用于测定生物素、泛酸、硫 胺素、肌醇等的含量。 2,葡萄汁酵母(Saccharomyces uvarum) 在麦芽汁中 25℃培养 3 天,细胞图形、卵形、椭圆形或腊肠形。在麦芽汁琼 脂培养基上菌落为乳白色,平滑、有光泽、边缘整齐。 能产生子囊抱子,每个子囊内有孢子 1、4 个。孢子呈圆形或椭圆形,表面 光滑。此菌发酵能力甚强,在液体培养中常出现混浊现象。 葡萄汁酵母与酿酒酵母相似。主要的区别在于它能发酵棉子糖和蜜二糖。葡 萄汁酵母也能发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和半乳糖。不能发酵乳糖。能利用硫酸 铵,不能利用硝酸钾。葡萄汁酵母常用于啤酒酿造的底层发酵,也可食用、药用 或作饲料。 3,汉逊酵母(Hansenula)
此属酵母营养细胞的形态多样,为圆形、椭圆形、卵圆形、腊肠形不等。多 边芽殖。有的种类能形成假菌丝。 子囊形状与营养细胞相同。子囊孢子 1、4 个,形状为帽形、土星形、圆形、 半圆形,表面光滑。 异常汉逊酵母异常变种是汉逊酵母属中一个常见的种。细胞圆形,直径 4~7μm。也有腊肠形的,为 2.5~6×4.5~20μm。腊肠形中也有长达 30μm 者。多 边芽殖,能由细胞直接形成子囊,每个子囊内有 1、4 个子囊抱子,但大多数为 2 个。子囊孢子礼帽形,由子囊内放出后常不散开。该变种生长在麦芽汁琼脂斜 面上的菌落平坦,呈乳白色、无光泽,边缘丝状。在麦芽汁中培养后,波面有白 色菌璞,培养液变成混浊,底部有菌体沉淀。不能发酵乳糖及蜜二糖。对麦芽糖 及半乳糖或弱发酵或不发酸。能同化硝酸盐,氧化烃类能力亦强,能利用煤油作 碳源。 此属酵母多能产生乙酸乙酯,从而增加产品香味,可用于酿酒和食品工业。 但由于它们能利用酒精作碳源,又能在饮料表面产生干皱的菌璞,所以又是酒精 生产的有害菌。 4,球拟酵母(Toruiopsis) 球拟酵母的细胞为球形、卵形成略长。多边出芽繁殖。 在麦芽汁斜面上菌落为乳白色,表面皱褶,无光泽,边缘整齐或不整齐。在 液体培养基中有沉渣及酵母环出现,有时亦能产生菌璞。 此属酵母有一定的经济意义,有些种能产生不同比例的甘油、赤鲜醇、D— 阿拉伯糖醇,有时还有甘露醇。在适宜条件下,能将 40%葡萄糖转化成多元醇。 还有的能产生有机酸、油脂等。有的能利用烃类生产蛋白质。 , 此属菌酒精发酵能力较弱,能产生乙酸乙酯(因菌种而异),增加白酒和酱油 的风味。 5,假丝酵母(Candida) 细胞圆形、卵形或长形。多边出芽繁殖。能形成假菌丝。在麦芽汁琼脂培养 基上菌落为乳白色,平滑,有光泽,边缘整齐或菌丝状。液体培养的能形成浮膜。 能发酵葡萄糖、蔗糖、棉子糖。不能发酵麦芽糖、半乳糖、乳糖、蜜二糖。 不分解脂肪。能同化硝酸盐。 假丝酵母的蛋白质和维生素 B 含量都比啤酒酵母高。它能以尿素和硝酸盐作 氮源,在培养基中不加其它因子即可生长。它能利用造纸工业中的亚硫酸废液, 也能利用糖蜜、马铃薯淀粉和木材水解液等。因此能利用假丝酵母来处理工业和 农副产品加工业的废弃物,生产可食用的蛋白质,在综合利用中很有价值。此属 中有的菌能转化 50%的糖成为甘油。 假丝酵母也是脂肪酶的生产菌种,在工业上可用于绢纺原料的脱脂
此属酵母营养细胞的形态多样,为圆形、椭圆形、卵圆形、腊肠形不等。多 边芽殖。有的种类能形成假菌丝。 子囊形状与营养细胞相同。子囊孢子 1、4 个,形状为帽形、土星形、圆形、 半圆形,表面光滑。 异常汉逊酵母异常变种是汉逊酵母属中一个常见的种。细胞圆形,直径 4~7μm。也有腊肠形的,为 2.5~6×4.5~20μm。腊肠形中也有长达 30μm 者。多 边芽殖,能由细胞直接形成子囊,每个子囊内有 1、4 个子囊抱子,但大多数为 2 个。子囊孢子礼帽形,由子囊内放出后常不散开。该变种生长在麦芽汁琼脂斜 面上的菌落平坦,呈乳白色、无光泽,边缘丝状。在麦芽汁中培养后,波面有白 色菌璞,培养液变成混浊,底部有菌体沉淀。不能发酵乳糖及蜜二糖。对麦芽糖 及半乳糖或弱发酵或不发酸。能同化硝酸盐,氧化烃类能力亦强,能利用煤油作 碳源。 此属酵母多能产生乙酸乙酯,从而增加产品香味,可用于酿酒和食品工业。 但由于它们能利用酒精作碳源,又能在饮料表面产生干皱的菌璞,所以又是酒精 生产的有害菌。 4,球拟酵母(Toruiopsis) 球拟酵母的细胞为球形、卵形成略长。多边出芽繁殖。 在麦芽汁斜面上菌落为乳白色,表面皱褶,无光泽,边缘整齐或不整齐。在 液体培养基中有沉渣及酵母环出现,有时亦能产生菌璞。 此属酵母有一定的经济意义,有些种能产生不同比例的甘油、赤鲜醇、D— 阿拉伯糖醇,有时还有甘露醇。在适宜条件下,能将 40%葡萄糖转化成多元醇。 还有的能产生有机酸、油脂等。有的能利用烃类生产蛋白质。 , 此属菌酒精发酵能力较弱,能产生乙酸乙酯(因菌种而异),增加白酒和酱油 的风味。 5,假丝酵母(Candida) 细胞圆形、卵形或长形。多边出芽繁殖。能形成假菌丝。在麦芽汁琼脂培养 基上菌落为乳白色,平滑,有光泽,边缘整齐或菌丝状。液体培养的能形成浮膜。 能发酵葡萄糖、蔗糖、棉子糖。不能发酵麦芽糖、半乳糖、乳糖、蜜二糖。 不分解脂肪。能同化硝酸盐。 假丝酵母的蛋白质和维生素 B 含量都比啤酒酵母高。它能以尿素和硝酸盐作 氮源,在培养基中不加其它因子即可生长。它能利用造纸工业中的亚硫酸废液, 也能利用糖蜜、马铃薯淀粉和木材水解液等。因此能利用假丝酵母来处理工业和 农副产品加工业的废弃物,生产可食用的蛋白质,在综合利用中很有价值。此属 中有的菌能转化 50%的糖成为甘油。 假丝酵母也是脂肪酶的生产菌种,在工业上可用于绢纺原料的脱脂
6,毕赤氏酵母(Pichia) 细胞为椭圆形、长椭圆形或腊肠形,单个或成短链。异形接合形成子囊孢子。 予囊孢子椭圆形。在麦芽汁琼脂上菌落为乳白色,无光泽,边缘有细缺口。在麦 芽汁中培养,培养液表面有白而皱的粗糙的菌璞,底内有菌体沉淀。 此菌分解糖的能力弱,不产生酒精。能氧化酒精,能耐高或较高浓度酒精。 常使酒类和酱油产生白花,形成浮膜,为酿造工业中的有害菌,如粉状毕赤氏酵 母。 7,红酵母(Rhodotorula) 细胞圆形、卵形或长形。多边芽殖,有明显的红色或黄色色素。很多种因由 荚膜而形成粘质状菌落。本属中有较好产脂肪的菌种,可由菌体提取大量脂肪。 有的种对烃类有弱氧化作用,并能合成 β—胡萝卜索。如粘红酵母粘红变种能氧 化烷烃生产脂肪,含量可达干生物量的 50~60%。在一定条件下还能产生 α—丙 氨酸和谷氨酸,产蛋氨酸的能力也狠强,可达干生物量的 1%。 8,棉病针孢酵母(Nematspora gossypii) 又名棉病囊霉。在麦芽汁和马铃留培养基上 26℃培养良好。开始时湿润的匍 匐菌丝蔓延生长;菌落无色或灰白色,2—3 天后渐趋淡黄色,5 天后呈柠橙黄色, 7~10 天后菌落周围的培养基因核黄素的扩散而呈黄绿色。生物素是促进该菌生 长的重要因素,甘氨酸对核黄素的产生有促进作用。曾有人报道,用猪油或玉米 油可以代替所有碳源培养该菌。且生长良好; 棉病囊霉能危害许多重要的经济作物,如棉花、柑桔、蕃茄等。最早是从染 病的棉桃上分离而来。该菌具有大量合成核黄素的能力,产量可达 4187μg/m1, 因此它是核黄素生产的重要菌种。 9,白地霉(Geotrichum candidum) 白地霉是地霉属中常见的一个种。裂殖。节孢子单个或连接成链,长筒形、 方形,也有椭圆形,末端钝圆。节孢子绝大多数为 4.9~9.6×5.4~16.6μm。 在麦芽汁中,28~30℃培养一天,生白色璞。毛绒状或粉状,韧或易碎,为 真菌丝。生长温度 33~37℃。对葡萄糖、甘露糖、果糖等发酵较弱。能同化甘油、 乙醇;山梨醇、甘露醇。能分解果胶、油脂等。不同化硝酸盐。菌体细胞含有丰 富的蛋白质、脂肪、维生素和大量的核酸。它具有适应性强、生长快、产量大、 培养方法简单等特点。 白地霉菌体的蛋白质营养价值很高,可供食用和饲料用,也可用来提取核酸, 在废料废水的综合利用上很有价值。在制曲中,白地霉的污染会降低糠化力,直 接影响出酒率,所以它是白酒生产中的有害菌。 四、霉菌
6,毕赤氏酵母(Pichia) 细胞为椭圆形、长椭圆形或腊肠形,单个或成短链。异形接合形成子囊孢子。 予囊孢子椭圆形。在麦芽汁琼脂上菌落为乳白色,无光泽,边缘有细缺口。在麦 芽汁中培养,培养液表面有白而皱的粗糙的菌璞,底内有菌体沉淀。 此菌分解糖的能力弱,不产生酒精。能氧化酒精,能耐高或较高浓度酒精。 常使酒类和酱油产生白花,形成浮膜,为酿造工业中的有害菌,如粉状毕赤氏酵 母。 7,红酵母(Rhodotorula) 细胞圆形、卵形或长形。多边芽殖,有明显的红色或黄色色素。很多种因由 荚膜而形成粘质状菌落。本属中有较好产脂肪的菌种,可由菌体提取大量脂肪。 有的种对烃类有弱氧化作用,并能合成 β—胡萝卜索。如粘红酵母粘红变种能氧 化烷烃生产脂肪,含量可达干生物量的 50~60%。在一定条件下还能产生 α—丙 氨酸和谷氨酸,产蛋氨酸的能力也狠强,可达干生物量的 1%。 8,棉病针孢酵母(Nematspora gossypii) 又名棉病囊霉。在麦芽汁和马铃留培养基上 26℃培养良好。开始时湿润的匍 匐菌丝蔓延生长;菌落无色或灰白色,2—3 天后渐趋淡黄色,5 天后呈柠橙黄色, 7~10 天后菌落周围的培养基因核黄素的扩散而呈黄绿色。生物素是促进该菌生 长的重要因素,甘氨酸对核黄素的产生有促进作用。曾有人报道,用猪油或玉米 油可以代替所有碳源培养该菌。且生长良好; 棉病囊霉能危害许多重要的经济作物,如棉花、柑桔、蕃茄等。最早是从染 病的棉桃上分离而来。该菌具有大量合成核黄素的能力,产量可达 4187μg/m1, 因此它是核黄素生产的重要菌种。 9,白地霉(Geotrichum candidum) 白地霉是地霉属中常见的一个种。裂殖。节孢子单个或连接成链,长筒形、 方形,也有椭圆形,末端钝圆。节孢子绝大多数为 4.9~9.6×5.4~16.6μm。 在麦芽汁中,28~30℃培养一天,生白色璞。毛绒状或粉状,韧或易碎,为 真菌丝。生长温度 33~37℃。对葡萄糖、甘露糖、果糖等发酵较弱。能同化甘油、 乙醇;山梨醇、甘露醇。能分解果胶、油脂等。不同化硝酸盐。菌体细胞含有丰 富的蛋白质、脂肪、维生素和大量的核酸。它具有适应性强、生长快、产量大、 培养方法简单等特点。 白地霉菌体的蛋白质营养价值很高,可供食用和饲料用,也可用来提取核酸, 在废料废水的综合利用上很有价值。在制曲中,白地霉的污染会降低糠化力,直 接影响出酒率,所以它是白酒生产中的有害菌。 四、霉菌
凡生长在营养基质上形成绒毛状、网状或絮状菌丝的真菌统称为霉菌。霉菌 在自然界分布很广,大量存在于土壤、空气、水和生物体内外等处。霉菌喜偏酸 性环境。大多数为好氧性微生物。多腐生,少数寄生。工业上常用的霉菌有藻状 菌纲的根霉、毛霉、犁头霉;子囊菌纲的红曲霉;半知茵类的曲霉、青霉等。 1,根霉(Rhizopus) 根霉在自然界分布很广,是一种常见的霉菌。它对环境的适应性很强,生长 极迅速。幼龄菌落为白色,棉絮状。中期为灰黑色。老熟后菌丝丛中密布黑色小 点,即孢子囊。菌丝无 横隔,为单细胞真菌。 在培养基上生长时,由营养菌丝体产生弧形生长的匍匐菌丝,向四周蔓延。 匍匐菌丝接触培养基处,分化成一丛假根。从假根着生处向上生出直立的孢子囊 柄,其顶端膨大形成圆形的囊,称为孢子襄。裹内生有许多孢子。成熟后的孢子 囊壁破裂,释放出孢子。 根霉在生命活动中分泌的淀粉酶,能将淀粉转化为糖。因此,根霉可作为常 用的糖化菌种。我国民间酿制甜酒用的小曲主要含有根霉。由于根霉能分泌丰富 的淀粉酶,而且又含有酒化酶,所以在生产中可边糖化边发酵。又因为根酶生长 要求的温度较高,因而适于在高温季节使用。 根霉的应用十分广泛。目前常用的菌种有米根霉、华根霉、河内根霉和甘薯 根霉。 (1)米根霉(Rhizopus oryzae) 米根霉的最适温度 37℃,41℃时还能生长。 米根霉的淀粉酶活力极强,多作糖化菌使用。也具有酒精发酵能力及蛋白质分解 能力。大量存在于酒药与酒曲中。此菌由于耐高温,特别为在夏季生产豆腐乳提 供了方便条件,解决了豆腐乳旧法生产只能在冬季进行的困难。 (2)华根霉(Rhizopus chinentis) 华根霉的最适温度为 30℃。当发酵温度达 45℃时,一般还能生长。此种菌淀粉液化力强,有溶胶性。能产生酒精、芳香脂 类等物质。在酒药与酒曲中大量存在。它是酿酒所必需的主要霉菌,也是酸性蛋 白酶和豆腐乳生产中的主要菌种。 2,毛霉(Mucor) 毛霉分布亦较广,在基质表面生成灰色、白色或黄褐色的棉絮状菌落。菌丝 不分枝,不具横隔膜,为多核单细胞真菌。菌丝发育成熟时,顶端产生圆形、柱 形或犁头形囊轴,围绕囊轴形成圆形孢子囊。孢子囊梗有不分枝、总状分枝和假 轴状分枝三种类型。 毛霉多见于阴湿低温处,是制曲时常见的杂菌和可利用的菌,其中常见的有 鲁氏毛霉(Mucor rouxianus),它最初是在我国小曲中分离出来的。此菌能产生蛋 白酶和淀粉酶,有分解大豆蛋白的能力,可用来制作豆腐乳,也用于酒精的生产;
凡生长在营养基质上形成绒毛状、网状或絮状菌丝的真菌统称为霉菌。霉菌 在自然界分布很广,大量存在于土壤、空气、水和生物体内外等处。霉菌喜偏酸 性环境。大多数为好氧性微生物。多腐生,少数寄生。工业上常用的霉菌有藻状 菌纲的根霉、毛霉、犁头霉;子囊菌纲的红曲霉;半知茵类的曲霉、青霉等。 1,根霉(Rhizopus) 根霉在自然界分布很广,是一种常见的霉菌。它对环境的适应性很强,生长 极迅速。幼龄菌落为白色,棉絮状。中期为灰黑色。老熟后菌丝丛中密布黑色小 点,即孢子囊。菌丝无 横隔,为单细胞真菌。 在培养基上生长时,由营养菌丝体产生弧形生长的匍匐菌丝,向四周蔓延。 匍匐菌丝接触培养基处,分化成一丛假根。从假根着生处向上生出直立的孢子囊 柄,其顶端膨大形成圆形的囊,称为孢子襄。裹内生有许多孢子。成熟后的孢子 囊壁破裂,释放出孢子。 根霉在生命活动中分泌的淀粉酶,能将淀粉转化为糖。因此,根霉可作为常 用的糖化菌种。我国民间酿制甜酒用的小曲主要含有根霉。由于根霉能分泌丰富 的淀粉酶,而且又含有酒化酶,所以在生产中可边糖化边发酵。又因为根酶生长 要求的温度较高,因而适于在高温季节使用。 根霉的应用十分广泛。目前常用的菌种有米根霉、华根霉、河内根霉和甘薯 根霉。 (1)米根霉(Rhizopus oryzae) 米根霉的最适温度 37℃,41℃时还能生长。 米根霉的淀粉酶活力极强,多作糖化菌使用。也具有酒精发酵能力及蛋白质分解 能力。大量存在于酒药与酒曲中。此菌由于耐高温,特别为在夏季生产豆腐乳提 供了方便条件,解决了豆腐乳旧法生产只能在冬季进行的困难。 (2)华根霉(Rhizopus chinentis) 华根霉的最适温度为 30℃。当发酵温度达 45℃时,一般还能生长。此种菌淀粉液化力强,有溶胶性。能产生酒精、芳香脂 类等物质。在酒药与酒曲中大量存在。它是酿酒所必需的主要霉菌,也是酸性蛋 白酶和豆腐乳生产中的主要菌种。 2,毛霉(Mucor) 毛霉分布亦较广,在基质表面生成灰色、白色或黄褐色的棉絮状菌落。菌丝 不分枝,不具横隔膜,为多核单细胞真菌。菌丝发育成熟时,顶端产生圆形、柱 形或犁头形囊轴,围绕囊轴形成圆形孢子囊。孢子囊梗有不分枝、总状分枝和假 轴状分枝三种类型。 毛霉多见于阴湿低温处,是制曲时常见的杂菌和可利用的菌,其中常见的有 鲁氏毛霉(Mucor rouxianus),它最初是在我国小曲中分离出来的。此菌能产生蛋 白酶和淀粉酶,有分解大豆蛋白的能力,可用来制作豆腐乳,也用于酒精的生产;
总状毛霉(Mucor racemosus),我国著名的四川豆鼓即用此菌制成;高大毛霉 (Mucor mucedo),此菌分布较广,在牲畜粪便上或白酒厂阴湿的堆积发酵物上常 可见到。它能产生脂肪酸、琥珀酸,对甾族化合物也有转化作用。 3,犁头霉(Absidia) 犁头霉的菌丝和根霉很相似,但犁头霉产生弓形的匍匐菌丝,并在弓形的匍 匐菌丝上长出孢子梗,不与假根对生。孢子梗往往 2~5 支,成簇,很少单生,而 且常呈轮状或不规则的分枝。孢子囊顶生,多呈梨形。囊轴呈锥形、近球形等。 孢子小而呈单孢。大多无色,无线状条纹。接合—孢子生于匍匐菌丝上。 犁头霉分布在土壤、粪便和酒曲中,空气中也有它们的存在。常为生产的污 染菌,其中有的是人畜的病原菌。 犁头霉对甾族化合物有较强的转化能力,如蓝色犁头霉(Absidia coerulea)能 转化多种甾体。 4,曲霉(Aspergillus) 曲霉菌丝有横隔,菌丝体由多细胞菌丝所组成。营养菌丝匍匐生长于培养基 表层。匍匐菌丝可以分化出厚壁的足细胞。在足细胞上生出直立的分生孢子梗, 顶端膨大成顶囊,顶囊一般呈梯形、椭圆形、半球形或球形。在顶囊表面,以辐 射状生出一层或两层小梗,称为初生小梗和次生小梗。在小梗上着生有一串串分 生袍子。分生袍子具有各种形状、颜色和纹饰。 曲霉在发酵工业、医药工业、食品工业和粮食贮存等方面有着极重要的作用。 几千年来我国民间就用曲霉酿酒、制酱、制醋等,应用十分广泛。 (1)米曲霉(Aspergillus oryzae) 米曲霉有较强的蛋白质分解能力;同时又 具有糖化能力,所以很早就利用米曲霉来生产酱油和酱类。米曲霉在酿酒生产中 被作为糖化菌。此外,它还是重要的蛋白酶和淀粉酶的生产菌。 (2)黄曲霉(Aspergillus flavus) 培养温度 37℃。黄曲霉产生液化型淀粉酶, 并较黑曲霉强。蛋白质分解能力次于米曲霉。黄曲霉能分解 DNA,产生 5’-脱 氧胞苷酸、5’-脱氧腺苷酸、5’—脱氧鸟苷酸和 5’—脱氧胸腺嘧啶核苷酸。 黄曲霉中有些菌能产生黄曲霉毒素,引起家畜家禽中毒,以至死亡。这种黄 曲霉毒素也是致癌物质。我国有关部门对使用过的黄曲霉进行过产毒试验。为了 防止污染食品,保障人民身体健康,现已停止使用会产生黄曲霉毒素的菌种,改 用不产毒素的菌种。 黄曲霉与米曲霉极为相似,容易混淆。因而除了观察菌落个体特征外,还要 结合生理特性加以区别。米曲霉在含 0.05%茴香醛的察氏培养基上,分生孢子呈 现红色,而黄曲霉则无此反应。 (3)黑曲霉(Aspergillus niger) 黑曲霉具有多种活性强大的酶系,如淀粉酶、 蛋白酶、果胶酶、纤维素酶和葡萄糖氧化酶等。还能产生多种有机酸,如抗坏血
总状毛霉(Mucor racemosus),我国著名的四川豆鼓即用此菌制成;高大毛霉 (Mucor mucedo),此菌分布较广,在牲畜粪便上或白酒厂阴湿的堆积发酵物上常 可见到。它能产生脂肪酸、琥珀酸,对甾族化合物也有转化作用。 3,犁头霉(Absidia) 犁头霉的菌丝和根霉很相似,但犁头霉产生弓形的匍匐菌丝,并在弓形的匍 匐菌丝上长出孢子梗,不与假根对生。孢子梗往往 2~5 支,成簇,很少单生,而 且常呈轮状或不规则的分枝。孢子囊顶生,多呈梨形。囊轴呈锥形、近球形等。 孢子小而呈单孢。大多无色,无线状条纹。接合—孢子生于匍匐菌丝上。 犁头霉分布在土壤、粪便和酒曲中,空气中也有它们的存在。常为生产的污 染菌,其中有的是人畜的病原菌。 犁头霉对甾族化合物有较强的转化能力,如蓝色犁头霉(Absidia coerulea)能 转化多种甾体。 4,曲霉(Aspergillus) 曲霉菌丝有横隔,菌丝体由多细胞菌丝所组成。营养菌丝匍匐生长于培养基 表层。匍匐菌丝可以分化出厚壁的足细胞。在足细胞上生出直立的分生孢子梗, 顶端膨大成顶囊,顶囊一般呈梯形、椭圆形、半球形或球形。在顶囊表面,以辐 射状生出一层或两层小梗,称为初生小梗和次生小梗。在小梗上着生有一串串分 生袍子。分生袍子具有各种形状、颜色和纹饰。 曲霉在发酵工业、医药工业、食品工业和粮食贮存等方面有着极重要的作用。 几千年来我国民间就用曲霉酿酒、制酱、制醋等,应用十分广泛。 (1)米曲霉(Aspergillus oryzae) 米曲霉有较强的蛋白质分解能力;同时又 具有糖化能力,所以很早就利用米曲霉来生产酱油和酱类。米曲霉在酿酒生产中 被作为糖化菌。此外,它还是重要的蛋白酶和淀粉酶的生产菌。 (2)黄曲霉(Aspergillus flavus) 培养温度 37℃。黄曲霉产生液化型淀粉酶, 并较黑曲霉强。蛋白质分解能力次于米曲霉。黄曲霉能分解 DNA,产生 5’-脱 氧胞苷酸、5’-脱氧腺苷酸、5’—脱氧鸟苷酸和 5’—脱氧胸腺嘧啶核苷酸。 黄曲霉中有些菌能产生黄曲霉毒素,引起家畜家禽中毒,以至死亡。这种黄 曲霉毒素也是致癌物质。我国有关部门对使用过的黄曲霉进行过产毒试验。为了 防止污染食品,保障人民身体健康,现已停止使用会产生黄曲霉毒素的菌种,改 用不产毒素的菌种。 黄曲霉与米曲霉极为相似,容易混淆。因而除了观察菌落个体特征外,还要 结合生理特性加以区别。米曲霉在含 0.05%茴香醛的察氏培养基上,分生孢子呈 现红色,而黄曲霉则无此反应。 (3)黑曲霉(Aspergillus niger) 黑曲霉具有多种活性强大的酶系,如淀粉酶、 蛋白酶、果胶酶、纤维素酶和葡萄糖氧化酶等。还能产生多种有机酸,如抗坏血