(Lipomycesstarkeyi)、粘红(Rhodotorula-glutinis)、曲霉属(Aspergillus)等油脂微生物 发现至今,人们又陆续开发了多种油脂高产微生物,如希腊学者用高糖培养。基培养深黄色 被孢(Mortierellaisabel1ina)发酵生产油脂,产量达l8.1g/L。李永红等‘31筛选到一 株丝孢酵(Trichosporon cutaneum)。利用葡萄糖发酵时油脂含量可达菌体干重的65%。此外, 用在保健食品、功能饮料、化妆品等领域的功能性油脂的特种微生物菌种开发工作也正在如 火如茶地进行中。 较之其他技术,微生物油脂生产工艺简单、有利于进行工业化规模生产。同时,廉价的 原材料是微生物油脂生产生物柴油的最大优势。有文献报道,微生物利用碳水化合物生产油 脂,最高转化率为25%,以玉米秸秆中纤维素和半纤维素含量70%计算,每6吨作物秸秆就 可产1吨菌油。我国农林废弃物资源丰富,仅农作物秸秆每年产量近10亿吨,如能充分利用 并规模化生产,将大大提高生物柴油的产量。此外,通过对野生菌进行诱变、细胞融合和定 向进化等手段,加快对产油微生物菌种改良、代谢调控和发酵工程的研究,可以获得具有更 高产油能力突变株,提高产油效率。在当前化石资源日益减少和世界各国能源供应形势日趋 严峻形势下,实现社会经济可持续发展的目标。 2.2微生物与氢气制造 氢气是最理想的新能源之一。其原因是氢气在燃烧时,除了能量释放是汽油的3倍以外, 其他燃烧物均为水,不会造成环境污染,堪称绿色燃料。氢气已成为导弹和航天飞机的主要 燃料。 过去氢气可通过水的电解法、光电化学反应法、水煤气转化法和甲烷裂解法等方法制造, 但无法获得廉价的氢气,因此需要寻找价廉物美的制造氢气的新方法。而利用微生物制造氢 气的方法正好满足这方面的要求,这充分显示出它的优越性。 (1)由光合微生物生成氢气 光合微生物在光照条件下,其代谢中的固氮酶在缺少氮气或产物时,能还原质子放出氢 气。能产氢的光合微生物主要有红螺菌属、红硫细菌属和绿硫细菌属等。 (2)由非光合微生物生成氢气 某些非光合微生物能够利用多种代谢产生的有机酸,在无氧条件下发酵转化为2。能产 氢的非光合微生物可分为专性厌氧微生物和兼性厌氧微生物。在专性厌氧微生物中,主要有 含细胞色素的梭状芽孢杆菌属、微球菌属、产甲烷菌等,不含细胞色素的脱硫脱硫弧菌、大 肠埃希氏菌和芽孢杆菌属等。 2.3微生物与石油开采 石油常存在于地下的地质沉积岩层中,是一种复杂的烃类混合物。这些烃类可能以气态、 液态或沥青质固态存在。气态烃常伴随液态烃存在。气态烃一般是从甲烷到丁烷的小分子饱 和烃混合物。液态烃俗称原油,含有上千种化合物。原油和天然气存在于地下沉积岩层中, 形成贮油岩层。人们通过多种方法发现油田,开采油田,为人类提供重要的能源。在发现开 采油田的过程中,微生物越来越起着重要的作用。 (1)、微生物参与石油的形成 石油等许多燃料是在多种微生物长期直接作用下形成的。没有众多微生物的改造、分解 作用,古代的生物遗体不可能变成今天巨量的化石能源。 (2)、微生物用于勘探石油 常规石油勘深是采取地球物理法和地球化学法等方法进行。由于地球地层结构的复杂性 常常对石油勘探的结果产生质凝。为了提高勘探的准确性,在传统方法的基础上,引入了微 生物勘探石油的新技术,日益受到人们的重视,并取得良好的效果。人们发现油区底土中的 重烃含量与季节变化有很大的联系,而季节变化的起因与微生物活动密切相关。在底土中存 在着能利用气态烃为碳源的微生物,这些微生物在土壤中的含量和在底土中的烃浓度存在某 种对应的关系,因此可用这些微生物作为勘探地下油气田的指标菌。随着微生物培养技术和 测定方法的不断改进,微生物勘探石油技术得到迅速发展,准确率不断提高,在实践中得到 很好应用。目前它已成为石油勘探中一项重要的技术。用于石油勘探指标微生物主要是以气(Lipomycesstarkeyi)、粘红(Rhodotorula- glutinis)、曲霉属(Aspergillus)等油脂微生物 发现至今,人们又陆续开发了多种油脂高产微生物,如希腊学者用高糖培养。基培养深黄色 被孢(Mortierellaisabellina)发酵生产油脂,产量达 18.1 g/L。李永红等‘31 筛选到一 株丝孢酵(Trichosporon cutaneum)。利用葡萄糖发酵时油脂含量可达菌体干重的 65%。此外, 用在保健食品、功能饮料、化妆品等领域的功能性油脂的特种微生物菌种开发工作也正在如 火如荼地进行中。 较之其他技术,微生物油脂生产工艺简单、有利于进行工业化规模生产。同时,廉价的 原材料是微生物油脂生产生物柴油的最大优势。有文献报道,微生物利用碳水化合物生产油 脂,最高转化率为 25%,以玉米秸秆中纤维素和半纤维素含量 70%计算,每 6 吨作物秸秆就 可产 1 吨菌油。我国农林废弃物资源丰富,仅农作物秸秆每年产量近 lO 亿吨,如能充分利用 并规模化生产,将大大提高生物柴油的产量。此外,通过对野生菌进行诱变、细胞融合和定 向进化等手段,加快对产油微生物菌种改良、代谢调控和发酵工程的研究,可以获得具有更 高产油能力突变株,提高产油效率。在当前化石资源日益减少和世界各国能源供应形势日趋 严峻形势下,实现社会经济可持续发展的目标。 2.2 微生物与氢气制造 氢气是最理想的新能源之一。其原因是氢气在燃烧 时,除了能量释放是汽油的3倍以外, 其他燃烧物均为水,不会造成环境污染,堪称绿色燃料。氢气已成为导弹和航天飞机的主要 燃料。 过去氢气可通过水的电解法、光电化学反应法、水煤气转化法和 甲烷裂解法等方法制造, 但无法获得廉价的氢气,因此需要寻找价廉物美的制造氢气的新方法。而利用微生物制造氢 气 的方法正好满足这方面的要求,这充分显示出它的优越性。 (1)由光合微生物生成氢气 光合微生物在光照条件下,其代谢中的固氮酶在缺少氮气或产物时,能还原质子放出氢 气。能产氢的光合微生物主要有红螺菌属、红硫细菌属和绿硫细菌属等。 (2)由非光合微生物生成氢气 某些非光合微生物能够利用多种代谢产生的有机酸,在无氧条件下发酵转化为H2。能产 氢的非光合微生物可分为专性厌氧微生物和兼性厌氧微生物。在专性厌氧微生物中,主要有 含细胞色素的梭状芽孢杆菌属、微球菌属、产甲烷菌等,不含细胞色素的脱硫脱硫弧菌、大 肠埃希氏菌和芽孢杆菌属等。 2.3 微生物与石油开采 石油常存在于地下的地质沉积岩层中,是一种复杂的烃类混合物。这些烃类可能以气态、 液态或沥青质固态存在。气态烃常伴随液态烃存在。气态烃一般是从甲烷到丁烷的小分子饱 和烃混合物。液态烃俗称原油,含有上千种化合物。原油和天然气存在于地下沉积岩层中, 形成贮油岩层。人们通过多种方法发现油田,开采油田,为人类提供重要的能源。在发现开 采油田的过程中,微生物越来越起着重要的作用。 (1)、微生物参与石油的形成 石油等许多燃料是在多种微生物长期直接作用下形成的。没有众多微生物的改造、分解 作用,古代的生物遗体不可能变成今天巨量的化石能源。 (2)、微生物用于勘探石油 常规石油勘探是采取地球物理法和地球化学法等方法进行。由于地球地层结构的复杂性 常常对石油勘探的结果产生质疑。为了提高勘探的准确性,在传统方法的基础上,引入了微 生物勘探石油的新技术,日益受到人们的重视,并取得良好的效果。人们发现油区底土中的 重烃含量与季节变化有很大的联系,而季节变化的起因与微生物活动密切相关。在底土中存 在着能利用气态烃为碳源的微生物,这些微生物在土壤中的含量和在底土中的烃浓度存在某 种对应的关系,因此可用这些微生物作为勘探地下油气田的指标菌。随着微生物培养技术和 测定方法的不断改进,微生物勘探石油技术得到迅速发展,准确率不断提高,在实践中得到 很好应用。目前它已成为石油勘探中一项重要的技术。用于石油勘探指标微生物主要是以气