12、微生物在农业中的应用.pptVIP

****5、提取和制精通常在提取前先进行过滤，将菌丝和滤液分开。如果抗生素分泌在液体内，则需将滤液进行预处理，以除去杂质和蛋白质，有利于以后的提取。如果抗生素存在于菌体中，则通常需先用有机溶液萃取。提取方法主要有：（1）溶媒萃取法：利用在不同PH下，抗生素在水相及有机溶剂相内的分配系数不同而提取；（2）离子交换法：利用离子交换树脂和抗生素之间的亲和力，将抗生素从发酵液选择性地吸附于树脂上，然后在适宜的条件下，以少量洗脱液洗脱下来；（3）吸附法：常用吸附剂有活性炭、氧化铝和大网格聚合物吸附，再以洗脱剂洗脱；

（4）沉淀法：利用等电点或能与酸、碱、金属盐类形成不溶或溶解度极小的复盐的办法，沉淀出抗生素。第四节微生物在工业发酵中的应用在酿酒中的应用在醇类、溶剂制造中的应用在有机酸生产中的应用在氨基酸生产中的应用在酶制剂生产中的应用在维生素生产中的应用一、在酿酒中的应用

供人饮用的、乙醇含量在0.5％～65％（体积分数,V/V）的饮品，包括各种发酵酒、蒸馏酒、配制酒。发酵酒是以谷物、水果、乳类等为原料，主要经“谷物→糖化酶糖化→酵母酒化”等工艺而制得。酒精含量小于24％(V/V)的饮料酒，主要是啤酒、果酒、黄酒、乳酒和低度白酒等5类。啤酒发酵是多种酶参与的复杂生化反应过程，只有95％～96％可发酵性糖生成乙醇与CO2；其余的2.0％～2.5％用于合成酵母新细胞；另有1.5～2.5％糖类转化成高级醇、有机酸、酯类、双乙酰、醛类、含硫化合物等副产物，给啤酒带来生涩与不成熟的风味。葡萄汁中的果糖和蔗糖被葡萄酒酵母酒化酶系经EMP途径发酵生成乙醇和CO2，其中蔗糖先被葡萄酒酵母的蔗糖转化酶分解为葡萄糖和果糖，再进入EMP途径发酵。葡萄酒酵母的氧化酶可促进葡萄酒的氧化作用（老熟陈化和色素沉淀等）。二、在酶制剂生产中的应用酶（enzyme）是活细胞产生的一种生物催化剂。酶是一类具有催化功能的蛋白质，能够使生物体内发生各种各样的生物化学变化，无论是动物、植物或微生物本身，它们的生长、发育、繁衍后代等，新陈代谢时所进行的一切生化变化，几乎都是在酶的催化下发生的，可以说没有酶就没有生命。酶的催化作用很早就为人们的生活所利用。1897年Buchner发现酶的细胞外作用现象，从而导致了酶的商品化生产。最初的商品酶制剂主要以动植物为原料提取，如从牛胃中提取凝乳酶、从胰脏中提取胰酶、从血液中提取凝血酶及从植物材料中提取淀粉酶等。之后，Takamine利用霉菌来生产淀粉酶使得酶制剂工业取得突破。其方法甚至在今天仍被采用。20世纪90年代以后，随着基因工程的广泛介入，经过酶基因重组，“基因工程+发酵工艺+先进发酵设备”可以算是酶工业的第三次飞跃。微生物作为酶制剂来源的地位得到了进一步的加强，显示出了动植物无法与其比拟的巨大优越性。用微生物来生产酶产品，具有微生物生长繁殖快，生活周期短，生产能力几乎可以不受限制地扩大，能满足迅速扩张的市场需求；此外，微生物种类繁多，微生物酶品种齐全，多样性。近几十年来，微生物酶已经发展成为大规模的工业生产，成了各种酶制剂的主要来源，特别是当基因工程介入时，动植物细胞中存在的酶，几乎都能够利用微生物细胞获得。目前巳发现的微生物的酶巳有2500多种，使用价值高而大量规模化生产的仅20多种。主要有，淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖异构酶、纤维素酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶等10余种。广泛应用于，食品、发酵、纺织、制革、医药、造纸、日用化工、水产加工、畜禽饲料、三废处理、化学分析等，其中60％用于食品工业。第五节清洁能源的微生物生产一、堆肥堆肥法（Compost）就是倚靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，有控制的促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。堆肥后的剩余污泥可作为肥料重新施用于农业上。根据处理过程中起作用的微生物对氧气要求不同，堆肥可分为好氧堆肥法和厌氧堆肥法两种。效用：1、改善土壤结构，增加土壤肥力垃圾堆肥施入土壤后，可在一定程度上提高土壤的毛细管持水量、田问持水量、饱和持水量和渗透速度。2、提高作物产量和品质棕红壤地块施用垃圾堆肥后，油菜籽粒中蛋白质含量显著增加；潮土地块随着垃圾堆肥用量的增加，大豆籽粒中的蛋白质含量也增加。3、保护耕层土壤利用生活垃圾堆肥进行地毯式草皮生产，既能使生活垃圾得到充分有效地利用，减少环境污染，又能使草皮拥有优质的生长基质。二、沼气发酵1、概念：厌氧发酵也称沼气发酵或甲烷发酵：是指有机废物在厌氧细菌作用下转化未甲烷（CH4）和二