工業(yè)中真菌的應用

1、工業(yè)中真菌的應用陳浩然目錄 一、工業(yè)中真菌的用途 二、工業(yè)中常用的真菌 三、鐮刀霉毒素一、工業(yè)中真菌的用途 醫(yī)藥工業(yè)：抗菌素生產醫(yī)藥工業(yè)：抗菌素生產 生化工業(yè)：甘油、有機酸、酶制劑生化工業(yè)：甘油、有機酸、酶制劑 食品工業(yè)：發(fā)酵食品、單細胞蛋白食品工業(yè)：發(fā)酵食品、單細胞蛋白 造紙工業(yè)：紙漿發(fā)酵造紙工業(yè)：紙漿發(fā)酵 紡織工業(yè)：織物退漿紡織工業(yè)：織物退漿 石油工業(yè)：石油脫臘石油工業(yè)：石油脫臘 環(huán)保工業(yè)：污染物的生物降解環(huán)保工業(yè)：污染物的生物降解 二、工業(yè)中常用真菌 毛霉毛霉 根霉根霉 曲霉曲霉 青霉青霉 犁頭霉犁頭霉 木霉木霉 紫紅曲霉紫紅曲霉 產黃頭孢霉產黃頭孢霉 酵母酵母1 1、毛霉（Mucor）

2、常用于制作腐乳和豆豉、大量生產淀粉酶、檸檬常用于制作腐乳和豆豉、大量生產淀粉酶、檸檬酸。酸。毛霉 在分類系統(tǒng)中屬于接合菌綱、毛霉目。在分類系統(tǒng)中屬于接合菌綱、毛霉目。 分布分布：廣泛分布于土壤、空氣中，也常見于水：廣泛分布于土壤、空氣中，也常見于水果、蔬菜、各類淀粉食物、谷物上，引起霉腐果、蔬菜、各類淀粉食物、谷物上，引起霉腐變質。變質。 特征特征：低等真菌，菌絲發(fā)達、繁密，為白色、：低等真菌，菌絲發(fā)達、繁密，為白色、無隔多核無隔多核 菌絲，為單細胞真菌。菌落蔓延性菌絲，為單細胞真菌。菌落蔓延性強，多呈棉絮狀。強，多呈棉絮狀。 代表種代表種：高大毛霉、總狀毛霉和梨形毛霉。：高大毛霉、總狀毛霉和

3、梨形毛霉。繁殖：繁殖：無性繁殖：產孢囊孢子。無性繁殖：產孢囊孢子。有性繁殖：產生接合孢子。有性繁殖：產生接合孢子。無性繁殖：無性繁殖： 孢子囊梗直接從菌絲體上發(fā)出，單生或分枝，頂端產生膨孢子囊梗直接從菌絲體上發(fā)出，單生或分枝，頂端產生膨大的孢子囊，孢子囊為球形，囊壁上常有針狀的草酸鈣結大的孢子囊，孢子囊為球形，囊壁上常有針狀的草酸鈣結晶。在囊軸與孢子囊梗相連處無囊托，但孢子囊壁破裂時，晶。在囊軸與孢子囊梗相連處無囊托，但孢子囊壁破裂時，留有殘跡留有殘跡囊領。囊領。毛霉的孢子囊梗有單生的，也毛霉的孢子囊梗有單生的，也有分枝的。有分枝的。分枝有單軸、假軸兩種類型。分枝有單軸、假軸兩種類型。毛霉的菌

4、絲多為白色，孢子囊毛霉的菌絲多為白色，孢子囊黑色或褐色，孢子囊孢子大部黑色或褐色，孢子囊孢子大部分無色或淺蘭色，因種而異。分無色或淺蘭色，因種而異。毛霉的應用：毛霉的應用： 能產生蛋白酶，具有很強的蛋白質分解能力。能產生蛋白酶，具有很強的蛋白質分解能力。 有的可產生淀粉酶，把淀粉轉化為糖。有的可產生淀粉酶，把淀粉轉化為糖。 能產生檸檬酸、草酸等有機酸，有的也可用于甾體轉化。能產生檸檬酸、草酸等有機酸，有的也可用于甾體轉化。2 2、根霉(Rhizopus) 根霉屬于接合菌門、接合菌綱、毛霉目，為腐根霉屬于接合菌門、接合菌綱、毛霉目，為腐生菌。生菌。 重要菌種有華根霉、匍枝根霉、米根霉、無根重要菌

5、種有華根霉、匍枝根霉、米根霉、無根根霉等。根霉等。 主要用于釀酒、發(fā)酵豆類食品、生產有機酸主要用于釀酒、發(fā)酵豆類食品、生產有機酸( (延延胡素酸、乳酸胡素酸、乳酸) )和酶制劑及甾體激素轉化。和酶制劑及甾體激素轉化。黑根霉黑根霉(Rhizopus nigricans Ehrenberg ）回本節(jié)目錄根霉（根霉（RhizopusRhizopus) )：分布：分布：分布于土壤、空氣中，常見于分布于土壤、空氣中，常見于淀粉食品上，可引起霉腐變質和水果、淀粉食品上，可引起霉腐變質和水果、蔬菜的腐爛。蔬菜的腐爛。形態(tài)特征：形態(tài)特征：很多特征與毛霉相似，菌很多特征與毛霉相似，菌絲也為白色、無隔多核的單細胞

6、真菌，絲也為白色、無隔多核的單細胞真菌，多呈絮狀。多呈絮狀。 主要區(qū)別在于根霉有假根和主要區(qū)別在于根霉有假根和匍匐枝，與假根相對處向上生出孢囊匍匐枝，與假根相對處向上生出孢囊梗。孢子囊梗與囊軸相連處有囊托。梗。孢子囊梗與囊軸相連處有囊托。繁殖：繁殖：無性繁殖產孢囊孢子，有性繁殖產生接合孢子。無性繁殖產孢囊孢子，有性繁殖產生接合孢子。根霉的孢子囊和孢囊孢子多為黑色或褐色，有的顏色較根霉的孢子囊和孢囊孢子多為黑色或褐色，有的顏色較淺淺代表種：代表種：米根霉（米根霉（R. oryzae)；黑根霉；黑根霉(R. nigrican)等。等。應用：應用：根霉能產生一些酶類，如淀粉酶、果膠酶、脂肪酶等，根霉

7、能產生一些酶類，如淀粉酶、果膠酶、脂肪酶等，是生產這些酶類的菌種。在釀酒工業(yè)上常用做糖化菌。是生產這些酶類的菌種。在釀酒工業(yè)上常用做糖化菌。有些根霉還能產生乳酸、延胡索酸等有機酸。有些根霉還能產生乳酸、延胡索酸等有機酸。有的也可用于甾體轉化。有的也可用于甾體轉化。3、曲霉（Aspergillus） 曲霉屬半知菌門，絲孢綱，絲孢目，叢梗孢科。曲霉屬半知菌門，絲孢綱，絲孢目，叢梗孢科。 曲霉有多種，主要有米曲霉、紅曲霉、醬油曲曲霉有多種，主要有米曲霉、紅曲霉、醬油曲霉及黑曲霉等。霉及黑曲霉等。 曲霉主要釀酒、制醬，生產有機酸、酶制劑。曲霉主要釀酒、制醬，生產有機酸、酶制劑。曲曲 霉霉曲霉曲霉( (

8、AspergillusAspergillus) )： 分布：分布：廣泛分布于土壤、空氣和谷廣泛分布于土壤、空氣和谷物上，可引起食物、谷物和果蔬的霉腐物上，可引起食物、谷物和果蔬的霉腐變質，有的可產生致癌性的黃曲霉毒素。變質，有的可產生致癌性的黃曲霉毒素。形態(tài)特征：形態(tài)特征：菌絲發(fā)達多分枝，有隔多核菌絲發(fā)達多分枝，有隔多核的多細胞真菌。分生孢子梗由特化了的的多細胞真菌。分生孢子梗由特化了的厚壁而膨大的菌絲細胞（足細胞）上垂厚壁而膨大的菌絲細胞（足細胞）上垂直生出；分生孢子頭狀如直生出；分生孢子頭狀如“菊花菊花”。繁殖：繁殖：無性繁殖產分生孢子；大多數(shù)有性階段不明，歸為無性繁殖產分生孢子；大多數(shù)有

9、性階段不明，歸為半知菌類。少數(shù)種可形成子囊孢子，歸為子囊菌亞門。半知菌類。少數(shù)種可形成子囊孢子，歸為子囊菌亞門。 曲霉的菌絲、孢子常呈現(xiàn)各種顏色，黑、棕、綠、黃、曲霉的菌絲、孢子常呈現(xiàn)各種顏色，黑、棕、綠、黃、橙、褐等，菌種不同，顏色各異。橙、褐等，菌種不同，顏色各異。代表種：代表種：黑曲霉黑曲霉(Asp . Niger)、黃曲霉黃曲霉(Asp.flavus) 。應用：應用：是制醬、釀酒、制醋的主要菌種。是制醬、釀酒、制醋的主要菌種。是生產酶制劑（蛋白酶、淀粉酶、果膠酶）的菌種。是生產酶制劑（蛋白酶、淀粉酶、果膠酶）的菌種。生產有機酸（如檸檬酸、葡萄糖酸等）。生產有機酸（如檸檬酸、葡萄糖酸等）

10、。農業(yè)上用作生產糖化飼料的菌種。農業(yè)上用作生產糖化飼料的菌種。4 4、青霉(Penicillium) 青霉屬半知菌門，絲孢綱，絲孢目，絲孢科。青霉屬半知菌門，絲孢綱，絲孢目，絲孢科。 主要有產黃青霉、點青霉等。主要有產黃青霉、點青霉等。 主要用于生產抗菌素，有機酸。主要用于生產抗菌素，有機酸。青霉（青霉（Penicillum):Penicillum): 多數(shù)屬于子囊菌亞門，少數(shù)屬多數(shù)屬于子囊菌亞門，少數(shù)屬于半知菌亞門。于半知菌亞門。分布：分布：廣泛分布于土壤、空氣、糧食和廣泛分布于土壤、空氣、糧食和水果上，可引起病害或霉腐變水果上，可引起病害或霉腐變形態(tài)特征：形態(tài)特征：與曲霉類似，菌絲也是由有

11、與曲霉類似，菌絲也是由有隔多核的多細胞構成。但青霉無足細隔多核的多細胞構成。但青霉無足細胞，分生孢子梗從基內菌絲或氣生菌絲上生出，有橫隔，頂端胞，分生孢子梗從基內菌絲或氣生菌絲上生出，有橫隔，頂端生有掃帚狀的分生孢子頭。分生孢子多呈藍綠色。掃帚枝有單生有掃帚狀的分生孢子頭。分生孢子多呈藍綠色。掃帚枝有單輪、雙輪和多輪，對稱或不對稱。輪、雙輪和多輪，對稱或不對稱。繁殖：繁殖：無性繁殖產分生孢子；大多數(shù)無性繁殖產分生孢子；大多數(shù)有性階段不明，歸為半知菌類。少數(shù)有性階段不明，歸為半知菌類。少數(shù)種可形成子囊孢子，歸為子囊菌亞種可形成子囊孢子，歸為子囊菌亞門。門。代表種：代表種：產黃青霉（產黃青霉（Pe

12、n.citrinumPen.citrinum) ) 展青霉展青霉(Pen.patulum(Pen.patulum) )應用：應用：是生產抗生素的重要菌種，如產黃青是生產抗生素的重要菌種，如產黃青霉和點青霉都能生產青霉素。霉和點青霉都能生產青霉素。生產有機酸，如葡萄糖酸、檸檬酸。生產有機酸，如葡萄糖酸、檸檬酸。點青霉菌落點青霉菌落5、犁頭霉 犁頭霉的菌絲和根霉很相似，但犁頭霉產生弓犁頭霉的菌絲和根霉很相似，但犁頭霉產生弓形的匍匐菌絲，并在弓形的匍匐菌絲上長出孢形的匍匐菌絲，并在弓形的匍匐菌絲上長出孢子梗，不與假根對生。孢子梗往往子梗，不與假根對生。孢子梗往往2525支，成簇，支，成簇，很少單生，

13、而且常呈輪狀或不規(guī)則的分枝。孢很少單生，而且常呈輪狀或不規(guī)則的分枝。孢子囊頂生，多呈梨形。囊軸呈錐形、近球形等。子囊頂生，多呈梨形。囊軸呈錐形、近球形等。孢子小而呈單孢。大多無色，無線狀條紋。接孢子小而呈單孢。大多無色，無線狀條紋。接合合孢子生于匍匐菌絲上。孢子生于匍匐菌絲上。5、犁頭霉 犁頭霉分布在土壤、犁頭霉分布在土壤、糞便和酒曲中，空氣糞便和酒曲中，空氣中也有它們的存在。中也有它們的存在。常為生產的污染菌，常為生產的污染菌，其中有的是人畜的病其中有的是人畜的病原菌。原菌。 犁頭霉對甾族化合物犁頭霉對甾族化合物有較強的轉化能力，有較強的轉化能力，如藍色犁頭霉如藍色犁頭霉(Absidia c

14、oerulea)(Absidia coerulea)能轉化多種甾體。能轉化多種甾體。6、木霉 木霉的菌絲生長初期為白色。菌絲在培養(yǎng)基上木霉的菌絲生長初期為白色。菌絲在培養(yǎng)基上生長成平坦菌落。菌落生長迅速，棉絮狀或致生長成平坦菌落。菌落生長迅速，棉絮狀或致密層束狀，表面有不同程度的綠色。菌絲透明，密層束狀，表面有不同程度的綠色。菌絲透明，有隔，分枝繁雜。分生孢子梗為菌絲的短側枝，有隔，分枝繁雜。分生孢子梗為菌絲的短側枝，上有對生或互生分枝。在分枝上又可連續(xù)分技。上有對生或互生分枝。在分枝上又可連續(xù)分技。分枝末端為小梗，小梗上可生出瓶狀、束狀、分枝末端為小梗，小梗上可生出瓶狀、束狀、對生、互生或單

15、生等不同的分生孢子。依靠粘對生、互生或單生等不同的分生孢子。依靠粘液，分生孢子在小梗上聚成球形或近球形的孢液，分生孢子在小梗上聚成球形或近球形的孢子頭。分生孢子有球形、橢圓形、倒卵形等。子頭。分生孢子有球形、橢圓形、倒卵形等。壁光滑或粗糙，透明或亮綠色。壁光滑或粗糙，透明或亮綠色。6、木霉 木霉在土壤中分布很廣，在木材及其它物品上木霉在土壤中分布很廣，在木材及其它物品上亦常能找到。有些菌株能分解纖維素和木質素亦常能找到。有些菌株能分解纖維素和木質素等復雜的有機物。若能利用這一特性，以纖維等復雜的有機物。若能利用這一特性，以纖維素來代替淀粉原料進行發(fā)酵生產，這對國民經素來代替淀粉原料進行發(fā)酵生產

16、，這對國民經濟將有十分重要的意義。但木霉也常造成蔬菜、濟將有十分重要的意義。但木霉也常造成蔬菜、谷物和大型真菌等的霉變，使木材、皮革及其谷物和大型真菌等的霉變，使木材、皮革及其它纖維性材料霉爛，給生產和生活造成一定危它纖維性材料霉爛，給生產和生活造成一定危害。害。 7、紫紅曲霉 紫紅曲霉是紅曲霉屬的一種。個體形態(tài)為菌絲具有不規(guī)紫紅曲霉是紅曲霉屬的一種。個體形態(tài)為菌絲具有不規(guī)則的分枝。細胞內多核，含有橙紅色的顆粒。直徑則的分枝。細胞內多核，含有橙紅色的顆粒。直徑37m37m。菌絲和分枝頂端產生分生孢子，單生或成短鏈。菌絲和分枝頂端產生分生孢子，單生或成短鏈。分生孢子子呈球形或犁形。有性生殖時，在

17、長短不一的分生孢子子呈球形或犁形。有性生殖時，在長短不一的梗上產生單一的原閉囊殼梗上產生單一的原閉囊殼( (子囊果子囊果) )。漸漸成熟后，成為。漸漸成熟后，成為橙紅色的閉囊殼，直徑約為橙紅色的閉囊殼，直徑約為2575m2575m，閉囊殼內含有十，閉囊殼內含有十多個球形子囊。每個子囊內。又有多個球形子囊。每個子囊內。又有8 8個光滑的卵圓形、個光滑的卵圓形、無色或淡紅色的子囊孢子，大小一般是無色或淡紅色的子囊孢子，大小一般是56.556.53.55m3.55m。紫紅曲霉在麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基上生。紫紅曲霉在麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基上生長良好。菌絲體最初為白色，逐漸蔓延成膜狀。老熟后長良好。菌絲體最初為白色

18、，逐漸蔓延成膜狀。老熟后菌落表面有皺拆和氣生菌絲，呈紫紅色。茵落背面也有菌落表面有皺拆和氣生菌絲，呈紫紅色。茵落背面也有同樣的顏色。同樣的顏色。 紫紅曲霉喜酸性環(huán)境，生長最適紫紅曲霉喜酸性環(huán)境，生長最適pH3.55pH3.55，但即使在，但即使在pH pH 2.52.5時也能生存。生長最適溫度為時也能生存。生長最適溫度為32353235，有時達，有時達4040也能生長。對于酒精有極強的抵抗力。也能生長。對于酒精有極強的抵抗力。7、紫紅曲酶 紫紅曲霉在我國民間早有利用，主要用作食品紫紅曲霉在我國民間早有利用，主要用作食品及飲料的著色劑，用紅曲配制紅酒、玫瑰醋、及飲料的著色劑，用紅曲配制紅酒、玫瑰

19、醋、紅腐乳，以及其它食品。此外用它制成的紅曲紅腐乳，以及其它食品。此外用它制成的紅曲又可以作中藥，有消食活血、健脾胃的功、能。又可以作中藥，有消食活血、健脾胃的功、能。近年來，紫紅曲霉還被用來生產糖化酶等酶制近年來，紫紅曲霉還被用來生產糖化酶等酶制劑。劑。8 8、產黃頭孢霉 菌絲分枝，有隔，纖細，寬菌絲分枝，有隔，纖細，寬l1.2ml1.2m，淺黃色；，淺黃色；分生抱子梗短，不分枝，無隔，微黃色；很少分生抱子梗短，不分枝，無隔，微黃色；很少產生孢子。在秈米飯培養(yǎng)基上培養(yǎng)半月，可產產生孢子。在秈米飯培養(yǎng)基上培養(yǎng)半月，可產生大量的不正常的孢子，形態(tài)多樣，單細胞或生大量的不正常的孢子，形態(tài)多樣，單細

20、胞或有一隔，直或彎曲，有一隔，直或彎曲，51251224.2m24.2m。孢子梗。孢子梗常叢集成類菌核狀成類分生抱梗座結構。這種常叢集成類菌核狀成類分生抱梗座結構。這種孢子壁較厚，可達孢子壁較厚，可達0.5m0.5m，可像分生孢子一樣，可像分生孢子一樣萌發(fā)繁殖。本種產頭孢菌素萌發(fā)繁殖。本種產頭孢菌素N N及頭孢菌素及頭孢菌素C C，與，與青霉素一樣同屬青霉素一樣同屬-內酰胺抗生素，毒性極低，內酰胺抗生素，毒性極低，其衍生物稱為先鋒霉素。其衍生物稱為先鋒霉素。9 9、酵母酵母科酵母科(Saccharomycetaceae)(Saccharomycetaceae)隱球酵母科隱球酵母科(Crypto

21、coccaceae) (Cryptococcaceae) 酵母科(Saccharomycetaceae)1 1）酵母屬）酵母屬( (SaccharomycesSaccharomyces Meyen em, Reess) Meyen em, Reess) 代表種：釀酒酵母代表種：釀酒酵母(S. cerevisiae)(S. cerevisiae)，又名啤酒，又名啤酒酵母酵母 釀造啤酒、酒精及其他飼料酒外，可用于制面包。釀造啤酒、酒精及其他飼料酒外，可用于制面包?？墒秤谩⑺幱没蜃鲲暳辖湍?，又可用于提取核酸、可食用、藥用或做飼料酵母，又可用于提取核酸、麥角醇、谷胱甘肽、細胞色素、凝血質、輔酶麥角醇、

22、谷胱甘肽、細胞色素、凝血質、輔酶A A、腺苷三磷酸等。在維生素的微生物測定中常用釀腺苷三磷酸等。在維生素的微生物測定中常用釀酒酵母測定生物素、泛酸、硫胺素、吡哆醇等。酒酵母測定生物素、泛酸、硫胺素、吡哆醇等。2 2）畢赤酵母屬）畢赤酵母屬( (PichiaPichia Hansen) Hansen) 此屬菌對正癸烷、十六烷的氧化能力較強，可用此屬菌對正癸烷、十六烷的氧化能力較強，可用石油和農副產品或工業(yè)廢料培養(yǎng)來生產蛋白質。石油和農副產品或工業(yè)廢料培養(yǎng)來生產蛋白質。 隱球酵母科(Cryptococcaceae) 1）假絲酵母屬(Candida Berkh.) 醫(yī)學上稱為念珠菌，本屬中很多種有酒

23、精發(fā)酵能力，有些種能利用農副產品或碳氫化合物生產蛋白質以供食用或飼料用，也有的產脂肪酸可用絹紡原料的脫脂。例如，熱帶假絲酵母(Candida tropicalis (Cast.) Berkh.)用于石油發(fā)酵生產蛋白質，也可用農副產品和工業(yè)廢料培養(yǎng)熱帶假絲酵母做飼料。2）球擬酵母屬(Torulopsis Berl.) 此屬有很多種能進行酒精發(fā)酵。一些能產生不同比例的甘油、東蘚醇、D阿拉伯醇，有蛋白質含量高的種類可作飼料酵母。3）紅酵母屬(Rhodotorula Harr.) 此屬均不發(fā)酵，但能同化某些糖類。有較好的產脂肪的菌種，可從菌體中提取大量脂肪。有些種能合成胡蘿卜素。啤酒酵母一、啤酒酵母（

24、Saccharomyces cerevisiaeSaccharomyces cerevisiae）啤酒酵母屬于典型的上面酵母，又稱愛丁堡酵母。廣泛應用于啤酒、白酒釀造和面包制作。 ）。 。 三、鐮刀霉毒素鐮刀霉毒素 鐮刀霉毒素是指鐮刀霉的毒性代謝產物。鐮刀霉毒素是指鐮刀霉的毒性代謝產物。 包括：包括：玉米赤霉烯酮，又稱玉米赤霉烯酮，又稱F-2F-2雌性發(fā)情毒素。雌性發(fā)情毒素。白色晶體，熔點白色晶體，熔點164-165164-165，溶于堿性水溶液、，溶于堿性水溶液、乙醚、苯、氯仿、二氯甲烷、醋酸乙酯、乙腈乙醚、苯、氯仿、二氯甲烷、醋酸乙酯、乙腈和乙醇，微溶于石油醚，不溶于水、二硫化碳和乙醇，微溶于石油醚，不溶于水、二硫化碳和四氯化碳。引起畜、禽與嚙齒類雌性激素亢和四氯化碳。引起畜、禽與嚙齒類雌性激素亢進癥，以豬最敏感?？蓪е仑i的胚胎毒性及大進癥，以豬最敏感。可導致豬的胚胎毒性及大鼠胎仔骨骼畸形。鼠胎仔骨骼畸形。鐮刀霉毒素 單端孢霉烯族化合物，已純化鑒定單端孢霉烯族化合物，已純化鑒定2020多種，基本結構多種，基本結構為擬倍半萜烯；化學性質穩(wěn)定，能溶于中等極性的有機為擬倍半萜烯；化學性質穩(wěn)定，能溶于中等極性的有機溶劑，微溶于水；急性毒性較強，對皮膚有刺激作用，溶