工业中真菌的应用

1、工业中真菌的应用陈浩然目录 一、工业中真菌的用途 二、工业中常用的真菌 三、镰刀霉毒素一、工业中真菌的用途 医药工业：抗菌素生产医药工业：抗菌素生产 生化工业：甘油、有机酸、酶制剂生化工业：甘油、有机酸、酶制剂 食品工业：发酵食品、单细胞蛋白食品工业：发酵食品、单细胞蛋白 造纸工业：纸浆发酵造纸工业：纸浆发酵 纺织工业：织物退浆纺织工业：织物退浆 石油工业：石油脱腊石油工业：石油脱腊 环保工业：污染物的生物降解环保工业：污染物的生物降解 二、工业中常用真菌 毛霉毛霉 根霉根霉 曲霉曲霉 青霉青霉 犁头霉犁头霉 木霉木霉 紫红曲霉紫红曲霉 产黄头孢霉产黄头孢霉 酵母酵母1 1、毛霉（Mucor）

2、常用于制作腐乳和豆豉、大量生产淀粉酶、柠檬常用于制作腐乳和豆豉、大量生产淀粉酶、柠檬酸。酸。毛霉 在分类系统中属于接合菌纲、毛霉目。在分类系统中属于接合菌纲、毛霉目。 分布分布：广泛分布于土壤、空气中，也常见于水：广泛分布于土壤、空气中，也常见于水果、蔬菜、各类淀粉食物、谷物上，引起霉腐果、蔬菜、各类淀粉食物、谷物上，引起霉腐变质。变质。 特征特征：低等真菌，菌丝发达、繁密，为白色、：低等真菌，菌丝发达、繁密，为白色、无隔多核无隔多核 菌丝，为单细胞真菌。菌落蔓延性菌丝，为单细胞真菌。菌落蔓延性强，多呈棉絮状。强，多呈棉絮状。 代表代表种种：高大毛霉、总状毛霉和梨形毛霉。：高大毛霉、总状毛霉和

3、梨形毛霉。繁殖：繁殖：无性繁殖：产孢囊孢子。无性繁殖：产孢囊孢子。有性繁殖：产生接合孢子。有性繁殖：产生接合孢子。无性繁殖：无性繁殖： 孢子囊梗直接从菌丝体上发出，单生或分枝，顶端产生膨孢子囊梗直接从菌丝体上发出，单生或分枝，顶端产生膨大的孢子囊，孢子囊为球形，囊壁上常有针状的草酸钙结大的孢子囊，孢子囊为球形，囊壁上常有针状的草酸钙结晶。在囊轴与孢子囊梗相连处无囊托，但孢子囊壁破裂时，晶。在囊轴与孢子囊梗相连处无囊托，但孢子囊壁破裂时，留有残迹留有残迹囊领。囊领。毛霉毛霉的孢子囊梗有单生的，也的孢子囊梗有单生的，也有分枝的。有分枝的。分枝有单轴、假轴两种类型。分枝有单轴、假轴两种类型。毛霉的菌

4、丝多为白色，孢子囊毛霉的菌丝多为白色，孢子囊黑色或褐色，孢子囊孢子大部黑色或褐色，孢子囊孢子大部分无色或浅兰色，因种而异。分无色或浅兰色，因种而异。毛霉的应用：毛霉的应用： 能产生蛋白酶，具有很强的蛋白质分解能力。能产生蛋白酶，具有很强的蛋白质分解能力。 有的可产生淀粉酶，把淀粉转化有的可产生淀粉酶，把淀粉转化为糖。为糖。 能产生柠檬酸、草酸等有机酸，有的也可用于甾体转化。能产生柠檬酸、草酸等有机酸，有的也可用于甾体转化。2 2、根霉(Rhizopus) 根霉属于接合菌门、接合菌纲、毛霉目，为腐根霉属于接合菌门、接合菌纲、毛霉目，为腐生菌。生菌。 重要菌种有华根霉、匍枝根霉、米根霉、无根重要菌

5、种有华根霉、匍枝根霉、米根霉、无根根霉等。根霉等。 主要用于酿酒、发酵豆类食品、生产有机酸主要用于酿酒、发酵豆类食品、生产有机酸( (延延胡素酸、乳酸胡素酸、乳酸) )和酶制剂及甾体激素转化。和酶制剂及甾体激素转化。黑根霉黑根霉(Rhizopus nigricans Ehrenberg ）回本节目录根霉（根霉（RhizopusRhizopus) )：分布：分布：分布于土壤、空气中，常见于分布于土壤、空气中，常见于淀粉食品上，可引起霉腐变质和水果、淀粉食品上，可引起霉腐变质和水果、蔬菜的腐烂。蔬菜的腐烂。形态特征：形态特征：很多特征与毛霉相似，菌很多特征与毛霉相似，菌丝也为白色、无隔多核的单细胞

6、真菌，丝也为白色、无隔多核的单细胞真菌，多呈絮状。多呈絮状。 主要区别在于根霉有假根和主要区别在于根霉有假根和匍匐枝，与假根相对处向上生出孢囊匍匐枝，与假根相对处向上生出孢囊梗。孢子囊梗与囊轴相连处有囊托。梗。孢子囊梗与囊轴相连处有囊托。繁殖：繁殖：无性繁殖产孢囊孢子，有性繁殖产生接合孢子。无性繁殖产孢囊孢子，有性繁殖产生接合孢子。根霉的孢子囊和孢囊孢子多为黑色或褐色，有的颜色较根霉的孢子囊和孢囊孢子多为黑色或褐色，有的颜色较浅浅代表种：代表种：米根霉（米根霉（R. oryzae)；黑根霉；黑根霉(R. nigrican)等。等。应用：应用：根霉能产生一些酶类，如淀粉酶、果胶酶、脂肪酶等，根霉

7、能产生一些酶类，如淀粉酶、果胶酶、脂肪酶等，是生产这些酶类的菌种。在酿酒工业上常用做糖化菌。是生产这些酶类的菌种。在酿酒工业上常用做糖化菌。有些根霉还能产生乳酸、延胡索酸等有机酸。有些根霉还能产生乳酸、延胡索酸等有机酸。有的也可用于甾体转化。有的也可用于甾体转化。3、曲霉（Aspergillus） 曲霉属半知菌门，丝孢纲，丝孢目，丛梗孢科。曲霉属半知菌门，丝孢纲，丝孢目，丛梗孢科。 曲霉有多种，主要有米曲霉、红曲霉、酱油曲曲霉有多种，主要有米曲霉、红曲霉、酱油曲霉及黑曲霉等。霉及黑曲霉等。 曲霉主要酿酒、制酱，生产有机酸、酶制剂。曲霉主要酿酒、制酱，生产有机酸、酶制剂。曲曲 霉霉曲霉曲霉( (

8、AspergillusAspergillus) )： 分布：分布：广泛分布于土壤、空气和谷广泛分布于土壤、空气和谷物上，可引起食物、谷物和果蔬的霉腐物上，可引起食物、谷物和果蔬的霉腐变质，有的可产生致癌性的黄曲霉毒素。变质，有的可产生致癌性的黄曲霉毒素。形态特征：形态特征：菌丝发达多分枝，有隔多核菌丝发达多分枝，有隔多核的多细胞真菌。分生孢子梗由特化了的的多细胞真菌。分生孢子梗由特化了的厚壁而膨大的菌丝细胞（足细胞）上垂厚壁而膨大的菌丝细胞（足细胞）上垂直生出；分生孢子头状如直生出；分生孢子头状如“菊花菊花”。繁殖：繁殖：无性繁殖产分生孢子；大多数有性阶段不明，归为无性繁殖产分生孢子；大多数有

9、性阶段不明，归为半知菌类。少数种可形成子囊孢子，归为子囊菌亚门。半知菌类。少数种可形成子囊孢子，归为子囊菌亚门。 曲霉的菌丝、孢子常呈现各种颜色，黑、棕、绿、黄、曲霉的菌丝、孢子常呈现各种颜色，黑、棕、绿、黄、橙、褐等，菌种不同，颜色各异。橙、褐等，菌种不同，颜色各异。代表种：代表种：黑曲霉黑曲霉(Asp . Niger)、黄曲霉黄曲霉(Asp.flavus) 。应用：应用：是制酱、酿酒、制醋的主要菌种。是制酱、酿酒、制醋的主要菌种。是生产酶制剂（蛋白酶、淀粉酶、果胶酶）的菌种。是生产酶制剂（蛋白酶、淀粉酶、果胶酶）的菌种。生产有机酸（如柠檬酸、葡萄糖酸等）。生产有机酸（如柠檬酸、葡萄糖酸等）

10、。农业上用作生产糖化饲料的菌种。农业上用作生产糖化饲料的菌种。4 4、青霉(Penicillium) 青霉属半知菌门，丝孢纲，丝孢目，丝孢科。青霉属半知菌门，丝孢纲，丝孢目，丝孢科。 主要有产黄青霉、点青霉等。主要有产黄青霉、点青霉等。 主要用于生产抗菌素，有机酸。主要用于生产抗菌素，有机酸。青霉（青霉（Penicillum):Penicillum): 多数属于子囊菌亚门，少数属多数属于子囊菌亚门，少数属于半知菌亚门。于半知菌亚门。分布：分布：广泛分布于土壤、空气、粮食和广泛分布于土壤、空气、粮食和水果上，可引起病害或霉腐变水果上，可引起病害或霉腐变形态特征：形态特征：与曲霉类似，菌丝也是由有

11、与曲霉类似，菌丝也是由有隔多核的多细胞构成。但青霉无足细隔多核的多细胞构成。但青霉无足细胞，分生孢子梗从基内菌丝或气生菌丝上生出，有横隔，顶端胞，分生孢子梗从基内菌丝或气生菌丝上生出，有横隔，顶端生有扫帚状的分生孢子头。分生孢子多呈蓝绿色。扫帚枝有单生有扫帚状的分生孢子头。分生孢子多呈蓝绿色。扫帚枝有单轮、双轮和多轮，对称或不对称。轮、双轮和多轮，对称或不对称。繁殖：繁殖：无性繁殖产分生孢子；大多数无性繁殖产分生孢子；大多数有性阶段不明，归为半知菌类。少数有性阶段不明，归为半知菌类。少数种可形成子囊孢子，归为子囊菌亚种可形成子囊孢子，归为子囊菌亚门。门。代表种：代表种：产黄青霉（产黄青霉（Pe

12、n.citrinumPen.citrinum) ) 展青霉展青霉(Pen.patulum(Pen.patulum) )应用：应用：是生产抗生素的重要菌种，如产黄青是生产抗生素的重要菌种，如产黄青霉和点青霉都能生产青霉素。霉和点青霉都能生产青霉素。生产有机酸，如葡萄糖酸、柠檬酸。生产有机酸，如葡萄糖酸、柠檬酸。点青霉菌落点青霉菌落5、犁头霉 犁头霉的菌丝和根霉很相似，但犁头霉产生弓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。孢子梗往往子梗，不与假根对生。孢子梗往往2525支，成簇，支，成簇，很少单生，

13、而且常呈轮状或不规则的分枝。孢很少单生，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。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。接孢子小而呈单孢。大多无色，无线状条纹。接合合孢子生于匍匐菌丝上。孢子生于匍匐菌丝上。5、犁头霉 犁头霉分布在土壤、犁头霉分布在土壤、粪便和酒曲中，空气粪便和酒曲中，空气中也有它们的存在。中也有它们的存在。常为生产的污染菌，常为生产的污染菌，其中有的是人畜的病其中有的是人畜的病原菌。原菌。 犁头霉对甾族化合物犁头霉对甾族化合物有较强的转化能力，有较强的转化能力，如蓝色犁头霉如蓝色犁头霉(Absidia c

14、oerulea)(Absidia coerulea)能转化多种甾体。能转化多种甾体。6、木霉 木霉的菌丝生长初期为白色。菌丝在培养基上木霉的菌丝生长初期为白色。菌丝在培养基上生长成平坦菌落。菌落生长迅速，棉絮状或致生长成平坦菌落。菌落生长迅速，棉絮状或致密层束状，表面有不同程度的绿色。菌丝透明，密层束状，表面有不同程度的绿色。菌丝透明，有隔，分枝繁杂。分生孢子梗为菌丝的短侧枝，有隔，分枝繁杂。分生孢子梗为菌丝的短侧枝，上有对生或互生分枝。在分枝上又可连续分技。上有对生或互生分枝。在分枝上又可连续分技。分枝末端为小梗，小梗上可生出瓶状、束状、分枝末端为小梗，小梗上可生出瓶状、束状、对生、互生或单

15、生等不同的分生孢子。依靠粘对生、互生或单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头。分生孢子有球形、椭圆形、倒卵形等。子头。分生孢子有球形、椭圆形、倒卵形等。壁光滑或粗糙，透明或亮绿色。壁光滑或粗糙，透明或亮绿色。6、木霉 木霉在土壤中分布很广，在木材及其它物品上木霉在土壤中分布很广，在木材及其它物品上亦常能找到。有些菌株能分解纤维素和木质素亦常能找到。有些菌株能分解纤维素和木质素等复杂的有机物。若能利用这一特性，以纤维等复杂的有机物。若能利用这一特性，以纤维素来代替淀粉原料进行发酵生产，这对国民经素来代替淀粉原料进行发酵生产

16、，这对国民经济将有十分重要的意义。但木霉也常造成蔬菜、济将有十分重要的意义。但木霉也常造成蔬菜、谷物和大型真菌等的霉变，使木材、皮革及其谷物和大型真菌等的霉变，使木材、皮革及其它纤维性材料霉烂，给生产和生活造成一定危它纤维性材料霉烂，给生产和生活造成一定危害。害。 7、紫红曲霉 紫红曲霉是红曲霉属的一种。个体形态为菌丝具有不规紫红曲霉是红曲霉属的一种。个体形态为菌丝具有不规则的分枝。细胞内多核，含有橙红色的颗粒。直径则的分枝。细胞内多核，含有橙红色的颗粒。直径37m37m。菌丝和分枝顶端产生分生孢子，单生或成短链。菌丝和分枝顶端产生分生孢子，单生或成短链。分生孢子子呈球形或犁形。有性生殖时，在

17、长短不一的分生孢子子呈球形或犁形。有性生殖时，在长短不一的梗上产生单一的原闭囊壳梗上产生单一的原闭囊壳( (子囊果子囊果) )。渐渐成熟后，成为。渐渐成熟后，成为橙红色的闭囊壳，直径约为橙红色的闭囊壳，直径约为2575m2575m，闭囊壳内含有十，闭囊壳内含有十多个球形子囊。每个子囊内。又有多个球形子囊。每个子囊内。又有8 8个光滑的卵圆形、个光滑的卵圆形、无色或淡红色的子囊孢子，大小一般是无色或淡红色的子囊孢子，大小一般是56.556.53.55m3.55m。紫红曲霉在麦芽汁琼脂培养基上生。紫红曲霉在麦芽汁琼脂培养基上生长良好。菌丝体最初为白色，逐渐蔓延成膜状。老熟后长良好。菌丝体最初为白色

18、，逐渐蔓延成膜状。老熟后菌落表面有皱拆和气生菌丝，呈紫红色。茵落背面也有菌落表面有皱拆和气生菌丝，呈紫红色。茵落背面也有同样的颜色。同样的颜色。 紫红曲霉喜酸性环境，生长最适紫红曲霉喜酸性环境，生长最适pH3.55pH3.55，但即使在，但即使在pH pH 2.52.5时也能生存。生长最适温度为时也能生存。生长最适温度为32353235，有时达，有时达4040也能生长。对于酒精有极强的抵抗力。也能生长。对于酒精有极强的抵抗力。7、紫红曲酶 紫红曲霉在我国民间早有利用，主要用作食品紫红曲霉在我国民间早有利用，主要用作食品及饮料的着色剂，用红曲配制红酒、玫瑰醋、及饮料的着色剂，用红曲配制红酒、玫瑰

19、醋、红腐乳，以及其它食品。此外用它制成的红曲红腐乳，以及其它食品。此外用它制成的红曲又可以作中药，有消食活血、健脾胃的功、能。又可以作中药，有消食活血、健脾胃的功、能。近年来，紫红曲霉还被用来生产糖化酶等酶制近年来，紫红曲霉还被用来生产糖化酶等酶制剂。剂。8 8、产黄头孢霉 菌丝分枝，有隔，纤细，宽菌丝分枝，有隔，纤细，宽l1.2ml1.2m，浅黄色；，浅黄色；分生抱子梗短，不分枝，无隔，微黄色；很少分生抱子梗短，不分枝，无隔，微黄色；很少产生孢子。在籼米饭培养基上培养半月，可产产生孢子。在籼米饭培养基上培养半月，可产生大量的不正常的孢子，形态多样，单细胞或生大量的不正常的孢子，形态多样，单细

20、胞或有一隔，直或弯曲，有一隔，直或弯曲，51251224.2m24.2m。孢子梗。孢子梗常丛集成类菌核状成类分生抱梗座结构。这种常丛集成类菌核状成类分生抱梗座结构。这种孢子壁较厚，可达孢子壁较厚，可达0.5m0.5m，可像分生孢子一样，可像分生孢子一样萌发繁殖。本种产头孢菌素萌发繁殖。本种产头孢菌素N N及头孢菌素及头孢菌素C C，与，与青霉素一样同属青霉素一样同属-内酰胺抗生素，毒性极低，内酰胺抗生素，毒性极低，其衍生物称为先锋霉素。其衍生物称为先锋霉素。9 9、酵母酵母科酵母科(Saccharomycetaceae)(Saccharomycetaceae)隐球酵母科隐球酵母科(Crypto

21、coccaceae) (Cryptococcaceae) 酵母科(Saccharomycetaceae)1 1）酵母属）酵母属( (SaccharomycesSaccharomyces Meyen em, Reess) Meyen em, Reess) 代表种：酿酒酵母代表种：酿酒酵母(S. cerevisiae)(S. cerevisiae)，又名啤酒，又名啤酒酵母酵母 酿造啤酒、酒精及其他饲料酒外，可用于制面包。酿造啤酒、酒精及其他饲料酒外，可用于制面包。可食用、药用或做饲料酵母，又可用于提取核酸、可食用、药用或做饲料酵母，又可用于提取核酸、麦角醇、谷胱甘肽、细胞色素、凝血质、辅酶麦角醇、

22、谷胱甘肽、细胞色素、凝血质、辅酶A A、腺苷三磷酸等。在维生素的微生物测定中常用酿腺苷三磷酸等。在维生素的微生物测定中常用酿酒酵母测定生物素、泛酸、硫胺素、吡哆醇等。酒酵母测定生物素、泛酸、硫胺素、吡哆醇等。2 2）毕赤酵母属）毕赤酵母属( (PichiaPichia Hansen) Hansen) 此属菌对正癸烷、十六烷的氧化能力较强，可用此属菌对正癸烷、十六烷的氧化能力较强，可用石油和农副产品或工业废料培养来生产蛋白质。石油和农副产品或工业废料培养来生产蛋白质。 隐球酵母科(Cryptococcaceae) 1）假丝酵母属(Candida Berkh.) 医学上称为念珠菌，本属中很多种有酒

23、精发酵能力，有些种能利用农副产品或碳氢化合物生产蛋白质以供食用或饲料用，也有的产脂肪酸可用绢纺原料的脱脂。例如，热带假丝酵母(Candida tropicalis (Cast.) Berkh.)用于石油发酵生产蛋白质，也可用农副产品和工业废料培养热带假丝酵母做饲料。2）球拟酵母属(Torulopsis Berl.) 此属有很多种能进行酒精发酵。一些能产生不同比例的甘油、东藓醇、D阿拉伯醇，有蛋白质含量高的种类可作饲料酵母。3）红酵母属(Rhodotorula Harr.) 此属均不发酵，但能同化某些糖类。有较好的产脂肪的菌种，可从菌体中提取大量脂肪。有些种能合成胡萝卜素。啤酒酵母一、啤酒酵母（

24、Saccharomyces cerevisiaeSaccharomyces cerevisiae）啤酒酵母属于典型的上面酵母，又称爱丁堡酵母。广泛应用于啤酒、白酒酿造和面包制作。 ）。 。 三、镰刀霉毒素镰刀霉毒素 镰刀霉毒素是指镰刀霉的毒性代谢产物。镰刀霉毒素是指镰刀霉的毒性代谢产物。 包括：包括：玉米赤霉烯酮，又称玉米赤霉烯酮，又称F-2F-2雌性发情毒素。雌性发情毒素。白色晶体，熔点白色晶体，熔点164-165164-165，溶于碱性水溶液、，溶于碱性水溶液、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、禽与啮齿类雌性激素亢和四氯化碳。引起畜、禽与啮齿类雌性激素亢进症，以猪最敏感。可导致猪的胚胎毒性及大进症，以猪最敏感。可导致猪的胚胎毒性及大鼠胎仔骨骼畸形。鼠胎仔骨骼畸形。镰刀霉毒素 单端孢霉烯族化合物，已纯化鉴定单端孢霉烯族化合物，已纯化鉴定2020多种，基本结构多种，基本结构为拟倍半萜烯；化学性质稳定，能溶于中等极性的有机为拟倍半萜烯；化学性质稳定，能溶于中等极性的有机溶剂，微溶于水；急性毒性较强，对皮肤有刺激作用，溶