微生物的贡献

在我们的周围，除了具有千姿百态的植物和动物外，还生活着许许多多肉眼无法看见的微小生物。它们就是我们平时所说的微生物。

令人生畏的微生物

说起微生物，很可能会使人联想到一些令人生畏的致病菌和病毒。在微生物王国里，有些家族中的部分成员确实对人体有害，它们会使人得致命的

传染病。比如，在 14 世纪猖獗于欧、亚两大洲的鼠疫病就是鼠疫杆菌造成的。

它就像黑色妖魔，夺走了 2500 万人的生命，在人类历史上留下了令人恐怖的一页；伤寒、百日咳、白喉、结核病、麻疯病等传染病都是由各种相应的杆状细菌引起的；又如，脑膜炎双球菌会引起化脓性脑膜炎，这种疾病可使人瘫痪或死亡，死亡率为 10％；霍乱弧菌会引起霍乱，如不及时抢救，病死率也很高。1817 年至 1923 年的 100 多年间，霍乱病在亚、非、欧、美各洲，

曾先后发生过 6 次世界性大流行，死亡人数多得令人吃惊。本世纪 60 年代初，

许多国家突然出现了另一种霍乱弧菌，在以后的 35 年内，它已波及全球五大

洲的 140 多个国家和地区，有数万人因此而丧生。最近又有专家提出，要警

惕霍乱病的第 8 次世界大流行。流行性感冒病毒可引起急性呼吸道传染病—

—流感。流感曾 4 次在世界上大流行。首次是在第一次世界大战末期（1918～

1919 年），发病人数约 5 亿，病死人数约 2000 万人，超过第一次世界大战中死亡总人数的三倍。以后，1946～1947 年，1957～1958 年及 1968～1969 年又先后发生过三次世界大流行。这么多可怕的疾病都与细菌等微生物有关，难怪有人会对微生物有如此坏的印象了。

并非都有害

虽然某些微生物会危害人类的生命和健康，但科学家们在对微生物进行了大量的研究后发现，对人类有害的微生物只是微生物中的一小部分，大多数微生物对人是有益而无害的。随着酶应用技术及酶工程研究的不断深入，微生物对人类作出了更大的贡献。

在酶应用技术及酶工程研究中，微生物对人类的贡献主要表现在微生物酶制剂的利用上。在酶制剂应用的早期，人们主要是从动、植物细胞内提取酶，然后将它应用到生产上去。随着科学的发展，人们逐渐发现在小小的微生物细胞中，也同样存在着大量的与动、植物细胞相似的酶成分。与动、植物细胞相比，微生物具有繁殖快、产量高、易培养等优点，而且，利用微生物细胞“生产”酶不受地区、气候等自然条件的限制。所以，在当今酶制剂的应用中，以微生物为材料制备酶制剂越来越受到人们的重视。微生物酶制剂在许多方面取代了动、植物酶制剂。

目前，已有几十种从微生物细胞中提取的酶，被广泛地应用于工业、医药、食品等各个方面。比如，从细菌细胞中提取的蛋白酶可进行皮革的脱毛和软化，从而使古老的灰碱法皮革脱毛工艺焕然一新。它改变了长期存在于制革工业中的“脏、臭、累”等落后面貌，简化了工艺，缩短了生产周期，提高了产品的质量，被利用后的废水还可以肥田。

从细菌中提取的蛋白酶还可制成特殊的颗粒物，将它加入洗衣粉中，即可做成加酶洗衣粉。加酶洗衣粉是本世纪 60 年代发展起来的新型洗涤剂。由于它具有较强的去污力，所以很受人们的欢迎。

良药种种

从某些微生物中提取的蛋白酶也还能作为治疗多种疾病的药品。如采用真菌生产的酸性蛋白酶和中性蛋白酶制成的新型复合酶剂，能有效地治疗胃疼、食欲不振、腹泻等消化道疾病。蛋白酶对治疗呼吸道疾病也有一定的疗

效，它的祛痰效率可达 80％。蛋白酶还可用来帮助清理坏死组织，促进伤口愈合。

在微生物中还有一些成员，如黄色杆菌、绿脓杆菌、链丝菌能产生一种特殊的酶蛋白，它能降低人体内胆固醇的含量，有利于治疗冠心病。这种酶还可治疗肺炎、心膜炎，而且在治疗中不会产生副作用。还有一些微生物产生的链激酶能溶解血栓，临床上用来治疗血管栓塞。

细菌生产干扰素

人体内天然干扰素的含量很少，收集提纯很不方便。怎样才能得到较多的干扰素呢？人们想到了被称为“工程细菌”的大肠杆菌。利用“工程细菌” 生产干扰素，1 毫升大肠杆菌就能生产出相当于 20O0 毫升人血中提纯出来的干扰素。培养大肠杆菌的工作比较简单，这样就为大量生产干扰素找到了方法。

纺织业上的“骁将”

在棉织物的纺织过程中，要对织物上浆。但是，纺织好的棉织物在漂白、印染之前，又必须进行退浆操作。旧的操作工艺采用酸法、碱法或酸碱法退浆，但不论哪种方法对棉织物的质量都有很大的影响。后来改用从动物胰脏中提取的淀粉酶进行退浆，虽然棉织物质量有所提高，但因成本太高，在实际应用中受到很大的限制。自从采用从细菌中提取的淀粉酶进行退浆后，用酶退浆的优点就充分显示出来了。因为制作酶的成本大大降低了，纺织品的质量又有了很大提高，织物手感柔软，光洁度高，色泽也鲜艳。

先进的酶法制浆

近几年来，我国的造纸工业发生了一项重大的改革，科学家们成功地将存在于微生物中、能分解纤维素的酶蛋白提取出来，制成酶制剂，然后作用于稻草、麦秆、树皮等造纸原料，使其中的纤维素离解，最后再制成纸浆。这种制造纸浆的方法被称为酶法制浆。与传统的化学法（如烧碱制浆）相比，酶法制浆具有更多的优点。它无需在高温高压下操作，因此可节省大量能量，还能减少对水质的污染。

微生物中的纤维素酶除了可用于制造纸浆外，还可用在其他方面。如将能分解纤维素的微生物接种在各种农作物的秸秆上，这些微生物就能将秸秆中的纤维素分解成单个的葡萄糖或由两个葡萄糖分子连在一起的纤维二糖，制成可供多种动物食用的饲料，从而可节约大量的粮食。将微生物的纤维素酶作用于甘蔗渣、麦秆、稻草等废料，还可生产酒精、味精、甘油、柠檬酸等许多有用的产品，从而化废为宝。总之，自从微生物纤维素酶被发现和得到利用以后，自然界中大量存在的原来仅作为燃料利用的纤维素材料又有了新的用途。

毛霉、根霉、青霉和酵母等微生物细胞能产生一种脂肪酶，而脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。用脂肪酶处理炼乳、乳粉、乳脂的奶制品，可增加脂肪酸和甘油的含量，使其具有强烈的香味。

固定以后更好

20 世纪 60 年代末和 70 年代初，随着固定化技术的建立，微生物酶制剂的应用有了新的发展。人们将微生物细胞中提取的酶制剂制成不溶于水的固定化酶或直接利用微生物细胞作为多酶系统，制成固定化的微生物细胞在应用中已显示出极大的优越性。如今，利用固定化微生物细胞已生产出大量的有用产品。如利用固定化的大肠杆菌、产氨短杆菌、谷氨酸棒状细菌、粪链霉菌、米曲霉等微生物可生产各种氨基酸；利用多种固定化的酵母菌生产酒精和啤酒；利用固定化的大肠杆菌、无色杆菌、雷氏变形菌、产黄青霉等微生物生产多种抗生素；利用固定化的肖氏杆菌、醋酸杆菌、乳酸杆菌、黄色短杆菌等微生物可生产醋酸、乳酸、柠檬酸、苹果酸等多种有机酸；利用固定化的大肠杆菌、米曲霉、巴氏酵母、温氏曲霉、葡萄被孢霉等微生物可生产葡萄糖、半乳糖、果糖、蔗糖等多种糖类及不同糖类的混合物；利用固定化的藤黄八叠球菌、产氨短杆菌可生产辅酶 A、NADP 等产品；利用固定化的微生物细胞还可进行废水处理，生产新能源以及临床检查等各项工作。随着有关学科的发展和生产工艺的改进，固定化微生物的应用领域还会不断扩大，微生物对人类的贡献也会越来越大。