曲霉的应用及原理
曲霉菌的应用及原理

曲霉菌的应用及原理1. 引言曲霉菌是一种常见的真菌,广泛存在于自然界中。
曲霉菌具有许多应用价值,不仅可以用于食品加工、饲料发酵等领域,还可以作为生物农药和生物能源的生产菌种。
本文将重点介绍曲霉菌的应用及其原理。
2. 曲霉菌的应用2.1 食品加工•曲霉菌是许多传统食品加工过程中不可或缺的一种微生物。
例如,豆豉的发酵过程中,曲霉菌可以利用豆类中的营养物质进行发酵,产生特有的风味和香气。
•曲霉菌也常用于咸鱼、干酪等食品的发酵过程,可以改善口感和延长保质期。
2.2 饲料发酵•曲霉菌在饲料发酵中具有重要作用。
曲霉菌可以分解饲料中的碳水化合物、蛋白质等营养物质,提高饲料的可利用性和营养价值。
•曲霉菌还可以分泌酶类,一些特定的酶类有助于消化饲料中的纤维素等不易消化的成分,提高饲料的营养效益。
2.3 生物农药•曲霉菌中的一些菌株具有生物防治害虫和病原菌的能力。
这些曲霉菌菌株可以分泌杀虫分子或抑菌分子,对作物害虫和植物病原菌起到防治作用。
•生物农药的应用具有环境友好、对人体无害、不会产生抗药性等优点,被视为可替代化学农药的重要手段。
2.4 生物能源的生产•曲霉菌是主要的真菌发酵生产菌株之一,常用于生物能源的生产中。
•曲霉菌可以分解废弃物、农作物秸秆等难以降解的有机物,产生乙醇、生物柴油等可再生能源。
利用曲霉菌进行生物发酵,不仅可以减少环境污染,还可以替代传统石油能源,具有重要的经济和环境效益。
3. 曲霉菌的原理曲霉菌的应用原理主要包括以下几个方面:3.1 发酵原理曲霉菌具有强大的代谢能力,能够分解多种有机物质。
在食品加工和饲料发酵过程中,曲霉菌分泌酶类可以分解食物中的蛋白质和碳水化合物,产生乳酸、醋酸等有益化合物。
这些化合物不仅能够改善食品口感,还能提高饲料的营养价值。
3.2 杀虫原理一些曲霉菌菌株能够分泌杀虫分子,对作物害虫起到防治作用。
这些杀虫分子可以致死害虫、抑制其生长发育,从而控制害虫数量。
而这些杀虫分子对于人体和环境则相对安全,不会对人体和其他非目标生物造成危害。
曲霉的名词解释

曲霉的名词解释曲霉,又被称为麦角菌,是一种常见的真菌种类,属于子囊菌门,拥有许多物种。
曲霉广泛分布于自然界中,可寄生于不同的植物和其他有机物上。
它以其独特的形态和生理特性而闻名,且有着重要的生物学和生态学意义。
一、曲霉的分类和特征曲霉有多个不同的物种,其形态特征和生态特性也存在差异。
一些常见的曲霉物种包括温带曲霉(Aspergillus ustus)、黄曲霉(Aspergillus flavus)、绿曲霉(Aspergillus niger)等。
曲霉的特点是具有典型的菌丝体结构。
菌丝体是由许多细长丝状细胞组成的,分为分枝和无分枝两种形态。
曲霉的菌丝体生长迅速,能够迅速适应环境中的条件。
二、曲霉的生态学和生物学意义1. 曲霉的分解作用曲霉是自然界中重要的分解者之一。
它们能够分解死物体和有机废料,将其转化为更简单的化合物,如二氧化碳、水和营养物质。
曲霉的分解作用对于循环营养物质的流动和生态平衡具有重要意义。
2. 曲霉的产物和应用曲霉可以产生多种代谢产物,其中一些具有广泛的应用价值。
例如,黄曲霉可以产生类黄酮毒素,对于食物产生污染和致病的影响。
另一方面,曲霉中的某些菌株具有产生酶的能力,可以应用于工业生产中的发酵和酶促反应。
3. 曲霉的致病性尽管曲霉在自然界中具有重要的生态功能,但某些曲霉物种也具有潜在的致病性。
例如,温带曲霉在人体内感染时,可能引发严重的感染和疾病,甚至导致死亡。
此外,曲霉还可以引起动物和植物的疾病,给农业和畜牧业带来危害。
三、曲霉的生长条件和预防措施曲霉在适宜的环境条件下生长迅速。
首先,曲霉需要湿度较高的环境,因此在潮湿的地方容易滋生曲霉。
其次,温度也是曲霉生长的重要因素,一般较适合的生长温度为20℃至30℃之间。
为了预防曲霉的滋生和散播,以下是一些常见的预防措施:1. 保持室内环境通风和干燥,尤其是在潮湿的季节或地区。
2. 定期清洁和消毒潮湿地区,如浴室、厨房和地下室。
3. 检查和修复可能导致潮湿的问题,如漏水管道和渗漏的屋顶。
红曲霉的应用及原理

红曲霉的应用及原理1. 引言红曲霉(Monascus purpureus)是一种真菌,常见于亚热带和热带地区的植物中。
红曲霉可以应用于多个领域,如食品工业、医药领域等。
本文将介绍红曲霉的应用及其原理。
2. 红曲霉在食品工业中的应用红曲霉具有丰富的酶类和活性物质,可以应用于食品工业中的多个方面。
2.1. 红曲霉在米酒生产中的应用红曲霉中的一种酶能够将米中的淀粉转化为糖,并产生酒精发酵。
在米酒生产中,红曲霉可以作为酒曲使用,加速酒精的生成过程,并赋予米酒特殊的风味。
2.2. 红曲霉在食品着色剂中的应用红曲霉发酵产生的红色素可以天然地为食品添加色彩。
将红曲霉作为食品着色剂使用,能够不仅不需要使用合成色素,还能够增添食品的营养价值。
2.3. 红曲霉在营养补充品中的应用红曲霉中含有丰富的蛋白质、维生素等营养物质。
将红曲霉加工成营养补充品,能够提供人体所需的营养物质,如维生素B、维生素D等。
3. 红曲霉在医药领域中的应用红曲霉不仅应用于食品工业,还在医药领域中有广泛的应用。
3.1. 红曲霉在降血脂中的应用红曲霉中的一种活性成分能够调节体内脂质代谢,降低血脂水平,对预防和治疗高血脂症具有一定的作用。
3.2. 红曲霉在降压中的应用红曲霉中的一种活性物质具有降低血压的作用,对高血压患者有一定的帮助。
3.3. 红曲霉在抗菌中的应用红曲霉中的一种抗生素能够抑制多种细菌的生长,具有一定的抗菌作用。
4. 红曲霉的原理红曲霉的应用离不开其独特的工作原理。
4.1. 发酵原理红曲霉通过发酵过程产生酒精和其他活性物质。
发酵过程中,红曲霉分解淀粉,产生酒精、有机酸等物质。
4.2. 活性物质原理红曲霉中的活性物质可以通过调节人体内的病理过程,达到预防和治疗的效果。
例如,红曲霉中的一种活性物质可以抑制酶活性,降低血脂水平。
4.3. 营养物质原理红曲霉中的营养物质可以为人体提供所需的营养物质,达到补充营养的目的。
5. 总结红曲霉作为一种常见的真菌,在食品工业和医药领域中有着广泛的应用。
曲霉属真菌活性代谢产物及在农业生产中的应用研究进展

㊀基金项目:国家自然科学基金项目(31570013)ꎻ浙江省公益技术研究计划项目(GN18C010004)㊀作者简介:江北㊀女ꎬ硕士研究生ꎮ研究方向为应用微生物ꎮE ̄mail:372328083@qq.com㊀∗通讯作者ꎮ女ꎬ博士ꎬ教授ꎬ硕士生导师ꎮ研究方向为应用微生物学ꎮE ̄mail:jdh@zjnu.cn㊀收稿日期:2018 ̄11 ̄12曲霉属真菌活性代谢产物及在农业生产中的应用研究进展江㊀北ꎬ吕梦霞ꎬ蒋冬花∗(浙江师范大学化学与生命科学学院ꎬ浙江金华㊀321004)摘㊀要㊀曲霉属(Aspergillus)真菌是一类分布广泛的丝状真菌ꎬ种类繁多ꎬ代谢产物丰富ꎬ应用广泛ꎬ在农业㊁医药㊁生物能源㊁化妆品㊁食品发酵等行业均有应用ꎮ对近年来曲霉属真菌活性代谢产物在抗菌㊁抗氧化㊁抗病毒方面的研究进展进行了综述ꎮ结合实验室研究成果ꎬ对近年来曲霉属真菌代谢产物在秸秆腐熟菌剂㊁溶磷生物菌剂㊁拮抗植物寄生线虫等农业生产领域中的应用进行综述ꎬ以期为开发应用曲霉属真菌活性代谢产物的研究提供参考ꎮ关键词㊀曲霉属真菌ꎻ活性代谢产物ꎻ农业ꎻ生物肥料ꎻ生物防治中图分类号㊀Q939 96ꎻS182㊀㊀㊀文献标识码㊀A㊀㊀㊀文章编号㊀1005-7021(2019)02-0103-08doi:10.3969/j.issn.1005-7021.2019.02.016AdvancesinAspergillusActiveMetabolitesandApplicationinAgriculturalProductionJIANGBeiꎬLYUMeng ̄xiaꎬJIANGDong ̄hua(Coll.ofChem.&LifeSci.ꎬZhejiangNormalUni.ꎬJinhua321004)Abstract㊀ThegenusofAspergillusarewidelydistributedfilamentousfungiofgreatvarietyꎬrichinmetabolicprod ̄uctsꎬwidelyappliedinagricultureꎬmedicineꎬbioenergyꎬcosmeticsꎬfoodfermentationandotherindustries.InthispaperꎬrecentadvancesinactivemetabolitesofthegenusofAspergillusfungiinantisepticꎬantioxidantandantiviruswerereviewed.InadditionꎬcombinedwiththeresultsoflaboratoryresearchꎬtheapplicationofthegenusofAspergil ̄lusfungimetabolitesinstraw ̄thoroughly ̄decomposeagentꎬphosphorus ̄dissolvingbio ̄agentsandantagonisticplantparasiticnematodesandotherproductionfieldsweresummarizedꎬsoastoprovidereferencesforthedevelopmentoftheapplicationsofactivemetabolitesofthegenusofAspergillusfungi.Keywords㊀fungiofthegenusofAspergillusꎻactivemetabolitesꎻagricultureꎻbio ̄fertilizerꎻbio ̄control㊀㊀曲霉属(Aspergillus)真菌是一类存在于自然界不同生境中的丝状真菌ꎬ分布广泛ꎮ曲霉具有丰富的酶类ꎬ能够产生多种类型且具生理活性的代谢产物[1]ꎮ几千年来ꎬ其逐渐成为食品发酵㊁医药㊁农业生产等多个领域的重要菌种ꎮ曲霉属真菌的代谢产物化学结构具有复杂性㊁多样性㊁新颖性ꎬ主要有多糖类㊁生物碱类㊁聚酮类㊁二酮吡嗪类㊁蒽醌类等ꎮ这些代谢产物具有抗菌㊁抗癌㊁抗氧化㊁抗病毒等功能[2]ꎮ部分曲霉属真菌具有很强的酶活性ꎬ在食品发酵中广泛用于酿造酱油㊁醋ꎬ例如米曲霉(Aspergillusoryzae)等ꎻ现代发酵工业中用于生产酶制剂㊁有机酸等ꎻ农业上可用于糖化饲料㊁降解有机磷农药㊁拮抗植物寄生线虫等ꎮ本文重点综述了近年来曲霉属真菌产具有活性代谢物质的研究及其在农业生产领域的应用ꎬ以期对曲霉属真菌代谢产物的应用提供参考ꎮ1㊀曲霉属真菌活性代谢物质研究进展301微生物学杂志㊀2019年4月第39卷第2期㊀JOURNALOFMICROBIOLOGYApr.2019Vol.39No.21.1㊀抗菌活性代谢产物抗生素是由微生物(包括细菌㊁真菌等)或高等动植物在生长活动中所产生的能够抵抗㊁消除病原体或其他活性的一类次级代谢产物ꎮ目前ꎬ市面上最常见的抗生素有链霉素㊁氯霉素等ꎮ近年来ꎬ由于其大量滥用ꎬ使得致病菌易变异且难以杀灭ꎮ曲霉属真菌代谢产物种类多且功能丰富ꎬ因此从曲霉属真菌的代谢产物中开发新型㊁有效的天然抗菌物质就显得尤为重要ꎮLiu等[3]从星骨属海绵中分离得到1株聚多曲霉(A.sydowii)ꎬ从中分离到11种化合物ꎬ包括二酮哌嗪㊁色酮㊁二苯醚等ꎮ经验证ꎬ二苯醚2㊁二苯醚4~7对3种病原菌:金黄色葡萄球菌(Staph ̄ylococcusaureus)㊁鱼类病原体肠炎链球菌(S.ini ̄ae)和鱼肠道弧菌(Vibrioichthyoenteriꎬ)均有抗菌活性ꎮAwaad等[4]从土曲霉(A.terreus)中分离得到新的萜类次级代谢产物ꎮ通过扩散法测得酒精提取物及从提取物中分离纯化所得的萜类化合物对白色念珠菌(Candidaalbicans)㊁热带念珠菌(C.tropicalis)㊁近平滑念珠菌(C.parapsilosis)㊁铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)㊁嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)㊁戈登链球菌(S.gor ̄donii)㊁变形链球菌(S.mutans)表现出很高的活性[5]ꎮ其中ꎬ萜类化合物效果优于酒精提取物ꎬ且其对嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)和热带念珠菌(C.tropicalis)活性最高ꎬ分别为(23.9ʃ0.37ꎻMIC值0.24μg/mL)和(22.4ʃ0.58ꎻMIC值0 49μg/mL)ꎮZain等[6]从曲霉属真菌A.persiiEML ̄HPB1 ̄11中分离到青霉酸(3 ̄甲氧基 ̄5 ̄甲基 ̄4 ̄氧代 ̄2ꎬ5 ̄己二烯酸)ꎬ其对体外的黄单胞菌(Xanthomonasarboricolapv.pruni)有强抑制作用ꎮRatnaweera等[7]从来源于斯里兰卡海绵的黄柄曲霉(A.flavi ̄pes)代谢物中分离到aspochalasinB㊁D㊁Mꎬasper ̄phenamate和4 ̄OMeasperphenamate五种化合物ꎮ其中aspochalasinB和D对枯草芽胞杆菌(MIC值分别为16μg/mL和32μg/mL)㊁金黄色葡萄球菌(MIC值32μg/mL)均有抑制作用ꎮ这为利用黄柄曲霉(A.flavipes)开发抑菌物质提供了依据ꎮMendes等[8]收集到1株来自智利阿塔卡马沙漠岩石中的真菌Aspergillusfelisꎬ命名为UFMGCB8030ꎮ其二氯甲烷提取物对副球菌属真菌(ParacoccidioidesbrasiliensisPb18)表现出抗真菌活性ꎬMIC值为1.9mg/mLꎮ提取物经纯化后ꎬ得到最具抗真菌活性的化合物 细胞松弛素EꎬMIC值为3.6mg/mLꎮPan等[9]从来自台湾龟山岛海底热液中的杂色曲霉(A.versicolor)XZ ̄4中分离纯化得到了多种新型化合物ꎬ包括3种新的喹唑啉衍生物(1~3)㊁1种新的含氧恶庚因的天然产物(4)和4种新的环戊烯衍生物(5~7和9)ꎮ其中ꎬ化合物5㊁7㊁8㊁9的MIC值均为32μg/mL时ꎬ对大肠埃希菌(Escherichiacoli)有抑制活性ꎮTetz等[10]从感染肺炎的患者组织中分离得到曲霉属真菌ꎬ并从中分离到一种新型化合物Mul ̄1867ꎬ其对念珠菌属(Candidaspp.)有较强的抑制作用ꎮ大量数据表明ꎬMul ̄1867具有开发成吸入性抗真菌剂的潜力ꎬ在用于治疗和预防真菌呼吸道感染中有广阔的应用前景ꎮ1.2㊀抗氧化活性代谢产物抗氧化是抗氧化自由基的简称ꎬ有延缓衰老的作用ꎮ研究表明ꎬ自由基与疾病有着密切联系ꎬ如脑血栓㊁视网膜病变㊁癌症等都与自由基在人体内的堆积过多和过氧化反应有关ꎮ随着对自由基研究的逐步深入ꎬ专家们意识到ꎬ清除多余自由基有益于某些疾病的预防和治疗ꎬ而自由基清除剂的研究对人体健康有着重要意义ꎮ因此ꎬ开发和利用高效无毒的天然抗氧化剂 自由基清除剂ꎬ已成为当今科学研究领域的趋势[11]ꎮ徐燕等[12]从来源于土壤真菌的棘孢曲霉(A.aculeatus)中分离得到4个化合物(1~4)ꎬ其中(1)和(2)是新化合物ꎬ化合物1:2 ̄(2ᶄ ̄4ᶄ ̄6ᶄ ̄三羟基) ̄7 ̄羟基 ̄5 ̄甲基色原酮ꎻ化合物2:(E) ̄4 ̄羟基 ̄3 ̄[(3 ̄甲基 ̄4 ̄羟基 ̄2 ̄丁烯)氧代]苯甲酸ꎮ活性测试表明4号化合物具有较强抗氧化性ꎬ该化合物为(3Rꎬ4S) ̄8 ̄羟基 ̄3ꎬ4ꎬ5 ̄三甲基 ̄6酮 ̄4ꎬ6 ̄二氢 ̄3H ̄异色烯 ̄7 ̄羧酸ꎬ其IC50值为0.27mg/mLꎮRajamanikyam等[13]从曲霉A.allahabadii中分离得到两个化合物 麦芽酚和曲酸ꎮ基于电子转移(ET)系统(DPPH自由基ꎬNO和ABTS+)对两种抗氧化剂测定评估ꎮABTS+清除能力ꎬ其代表亲水介质中的自由基清除能力[14]ꎮ以Trolox为阳性对照进行DPPH自由基清除活性测试ꎬ结果表明麦芽酚和曲酸对DPPH自由基清除活性一般ꎬ其抗氧化活性分别为135.07 272.88μmol/Lꎬ而对照组Trolox的抗氧化活性值为398 33μmol/Lꎬ故这两个化合物对清除DPPH自由基的反应是温和的ꎬ而对NO自由基清除能力较差ꎻ在ABTS+自由基清除活性测试中ꎬ仍以Trolox为阳401㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀微㊀生㊀物㊀学㊀杂㊀志㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀39卷性对照ꎬ结果显示麦芽酚和曲酸对ABTS+自由基清除活性要强于Troloxꎬ三者的清除活性分别是790 87㊁697 3239㊁397 97μmol/Lꎮ从此数据得出ꎬ麦芽酚的ABTS+自由基清除活性更强ꎬ这为麦芽酚成为新的抗氧化剂提供了可能ꎮ郭雷等[15]从海洋来源的塔宾曲霉(A.tubin ̄gensis)LW ̄42中分离得到2个萘并吡喃酮类化合物aurasperoneA和aurasperoneBꎬ通过以抗坏血酸为阳性对照进行DPPH自由基清除活性测试ꎬ结果显示虽然两个化合物对DPPH自由基清除活性皆低于抗坏血酸ꎬ但仍具有一定的抗氧化性ꎬaurasperoneA㊁B的EC50值分别为0.18和0.11mg/mLꎬ且随着化合物的浓度从0.0625mg/mL提高到1.0mg/mLꎬ两者对DPPH自由基的清除活性也从(34.93ʃ1 17)%㊁(38.33ʃ1 29)%提高到(71.02ʃ2.35)%㊁(76.74ʃ1 82)%ꎮ这两个化合物的其他功能已有文献阐述ꎬ但是该文献报道的具有氧化活性功能是首次ꎬ这为进一步开发这两个化合物在药品㊁化妆品和食品工业中的应用提供参考ꎮ1.3㊀抗病毒活性代谢产物病毒是一类结构简单ꎬ个体微小ꎬ需在活体内寄生存活的非细胞型生物ꎮ其对人体健康和动植物生长会产生很严重的影响[16]ꎮ由病毒引起的常见疾病有禽流感㊁乙型脑炎㊁麻疹㊁婴儿瘫㊁乙肝㊁狂犬病㊁艾滋病㊁烟草花叶病等ꎮ目前ꎬ为了抵抗病毒的侵袭ꎬ产生了大量滥用抗生素的现象ꎬ从而导致病毒易变异且难以杀灭ꎮ曲霉属真菌的代谢产物种类繁多且结构新颖ꎬ抗病毒的机理复杂ꎮ经过研究ꎬ从曲霉属真菌的代谢产物中得到了一些具有良好抗病毒活性的物质ꎬ主要有生物碱㊁多糖等ꎮ2013年ꎬHe等[17]从海南三亚的柳珊瑚中收集到土曲霉(A.terreus)SCSGAF0162ꎮ通过发酵及化合物的分离纯化ꎬ最后得到3种新化合物ꎮ化合物1:具有细胞毒性和抗病毒的环状四肽as ̄perterrestideAꎻ化合物2:生物碱terremideCꎻ化合物3:芳香族丁烯内酯aspernolideEꎮ以RIBA为阳性对照ꎬ通过CPE测定化合物抗病毒能力ꎬ结果表明化合物1对流感病毒株H1N1和H3N2均有抑制作用ꎮ近年来ꎬ曲霉在抗烟草花叶病毒(TMV)方面的研究也有报道ꎮTan等[18]在2015年从鸦胆子的植物组织中分离得到一个内生真菌ꎬ鉴定为塔宾曲霉(A.tubingensis)FJBJ11ꎮ根据生物测定法㊁局部病变法和叶盘法分离得到一个具有较强抑制TMV感染和复制作用的环五肽化合物malforminA1ꎬ这为进一步研究malforminA1作为主要化合物或新的杀病毒剂奠定了基础ꎮZhou等[19]从米曲霉(A.oryzae)中分离得到4种新的异香豆素衍生物(1~4)以及5种已知的异香豆素衍生物(5~9)ꎬ其中化合物1和2具有特殊的2 ̄氧代丙基和稀有的3 ̄羟基丙基ꎮ抗TMW研究结果显示ꎬ化合物1和2对抗烟草花叶病毒有中等抑制活性ꎬ抑制率分别为28.4%和30.6%ꎮDu等[20]从杂色曲霉(A.versicolor)中分离得到4种对TMV有活性的化合物ꎬ分别是6ꎬ7 ̄二甲氧基 ̄3 ̄甲基 ̄5 ̄(3 ̄甲基丁烯 ̄2 ̄丁烯基) ̄1H ̄异色烯㊁7 ̄甲氧基 ̄3 ̄甲基 ̄5 ̄(3 ̄甲基丁烯 ̄2 ̄丁烯基)㊁3 ̄甲基 ̄5 ̄(3 ̄甲基丁烯 ̄2 ̄丁烯基) ̄1H ̄异苯并吡喃 ̄6 ̄醇和一种已知的异香豆素ꎬ抑制能力分别为26.8%㊁25 4%㊁24.2%和18.6%ꎮ2017年ꎬHu等[21]从杂色曲霉(A.versicolor)中分离得到两种新的异戊烯基异香豆素ꎬ对TMV显示出中等活性ꎮ根据近几年研究进展发现ꎬ曲霉属真菌的代谢产物种类繁多且功能作用丰富ꎮ其中越来越多的新型结构产物从曲霉属真菌中被分离出来ꎬ它们具有不同程度的抗菌㊁抗氧化㊁抗病毒等功能ꎮ除了上述综述的作用外ꎬ曲霉属真菌产生的活性代谢产物还在抗肿瘤[22 ̄23]㊁抗糖尿病[13]㊁降低血脂[24]方面展现出了巨大的潜能ꎬ这为开发新型的药剂提供了充分的理论依据ꎮ2㊀曲霉属真菌代谢产物在农业生产中的应用2.1㊀曲霉属真菌在生物肥料领域的应用2.1.1㊀曲霉属真菌在秸秆腐熟菌剂中的应用㊀秸秆ꎬ是指水稻㊁小麦㊁玉米等部分农作物收获后留下的茎叶部分ꎬ属于残留的农副产物ꎮ工业化前ꎬ秸秆的用途多样化ꎬ包括晒干当柴火㊁编织成扫帚和坐垫㊁铺屋顶等ꎻ工业化后ꎬ工业制品大量出现ꎬ人们对秸秆的需求量大幅下降ꎬ成堆的秸秆通过焚烧来处理ꎮ然而焚烧秸秆会污染空气㊁引起火灾等ꎮ因此ꎬ秸秆的处理也引起了政府的重视ꎬ同时也逐渐成为专家们研究的热门方向之一ꎮ秸秆中含有丰富的木质素㊁纤维素和半纤维素ꎬ降解后可作为生物肥料为土壤提供植物生长5012期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀江北等:曲霉属真菌活性代谢产物及在农业生产中的应用研究进展㊀㊀㊀所需的碳㊁氮㊁磷㊁钾等元素ꎬ但同时木质素㊁纤维素等在一般土壤环境中很难自然降解ꎬ这也是秸秆难以利用的主要原因ꎮ因此ꎬ寻找不污染环境且能够有效降解秸秆的微生物显得尤为重要ꎮ杨振兴等[25]测试了用秸秆腐熟剂在玉米秸秆还田过程中的效果ꎬ研究表明ꎬ在玉米秸秆还田过程中施用适量的秸秆腐熟剂ꎬ加快了秸秆在土壤中的腐解速度ꎬ稳定提高了土壤中营养成分的含量ꎬ使得玉米产量明显增加ꎮ因此ꎬ使用秸秆腐熟剂ꎬ不但有利于减轻和防止过量秸秆对植物生长带来的不利影响ꎬ也有利于土壤中营养成分含量的提高ꎮ秸秆腐熟剂是一种由能够降解秸秆的微生物组成的菌剂ꎬ其主要成分是可降解秸秆的酶类物质ꎬ包括纤维素酶㊁半纤维素酶和木质素酶ꎮ目前发现能够降解秸秆的微生物主要有细菌㊁真菌和放线菌ꎮ曲霉属真菌作为真菌中的一大类ꎬ在这方面也发挥着不可忽视的作用ꎮ研究报道ꎬ黑曲霉(A.niger)㊁烟曲霉(A.fumigatus)㊁米曲霉(A.oryzae)㊁亮白曲霉(A.albicans)等可降解纤维素㊁半纤维素和木质素[26 ̄28]ꎬ这些真菌均有开发研制成秸秆腐熟剂的潜力ꎮ李金花[29]选用米曲霉(A.oryzae)CGMCC5992为实验材料ꎬ利用菌株发酵产生木质素过氧化物酶(Lip)来降解秸秆ꎬ采用摇瓶发酵方式ꎬ通过单因素分析㊁正交实验㊁响应面分析等方法进行发酵工艺的优化ꎬ以期提高Lip的产量ꎮ实验结果得到最适培养基配方为30g玉米秸秆㊁2.5g麦芽糖㊁2.5g甘油㊁15g酵母浸膏㊁45g硫酸铵㊁0.4g硫酸亚铁㊁0.4g硫酸铜㊁1.0g硫酸锰㊁0.6g硫酸镁㊁0.1gVB12㊁5.5g甘氨酸㊁1000mL水ꎻ最适培养条件:35ħ㊁160r/min㊁装液量111mL㊁接种量12%ꎬ在上述条件下ꎬLiP产量达到2267U/LꎮLi等[30]在灰绿曲霉(A.glau ̄cus)CCHA中发现一种独特的类似GH5纤维素酶ꎬ其是一种内切葡聚糖酶ꎬ被称为AgCMCaseꎮ该酶在巴斯德毕赤酵母系统中被表达和纯化ꎮ纯化后的AgCMCase在高低酸碱环境㊁高温环境㊁高低盐浓度中表现出稳定性ꎮ研究人员通过测试AgCMCase对稻草和玉米秸秆的水解作用来评估其活性ꎮ结果表明AgCMCase对稻草和玉米秸秆均有水解作用ꎬ且在相同水解时间中ꎬ其水解玉米秸秆的效果最好ꎬ得到的还原糖更多ꎮ因此ꎬAgC ̄MCase是一种耐高温㊁耐盐ꎬ具有工业应用潜力的纤维素酶ꎮ马旭光等[31]通过优化发酵工艺ꎬ提高了航天诱变菌株黑曲霉(A.niger)ZM ̄8产纤维素酶的能力ꎬ使其FPU(滤纸酶)和CMC(内切酶)的酶活分别为提高至6.57U/g和22.38U/gꎬ同时也提高了其对小麦秸秆的降解能力ꎮPrajapati等[32]通过改良的Mandel矿物培养基和刚果红染色的方法ꎬ从印度多个地区的牛粪堆样品中分离得到产纤维素酶的塔宾曲霉(A.tubingensis)NK ̄BP ̄55ꎮ该菌株可利用农业残留物的糖来进行发酵ꎮ由此可用塔宾曲霉NKBP ̄55制备酶制剂来水解像玉米秸秆㊁稻草等复杂的农业残留物ꎮ秸秆腐熟菌剂中菌种降解秸秆的原理在于其能够降解纤维素㊁半纤维素和木质素ꎮ因此ꎬ寻找能够降解这三种物质的微生物能为开发高效的秸秆腐熟剂提供一定的资源ꎮ2.1.2㊀曲霉属真菌降磷生物菌剂中的应用㊀磷元素对于植物生长至关重要ꎬ磷元素的缺乏会导致植物开花延迟㊁种子个小且不饱满等问题ꎮ故在农业生产中ꎬ生产者会施用大量的磷肥为植物提供磷元素ꎮ但是由于固定化作用ꎬ磷元素绝大部分都是以难溶化合物的形式存在ꎬ植物几乎不能利用这些磷元素[33]ꎮ自1903年有专家发现土壤中存在着能够将难溶磷元素转化为可溶性磷元素的微生物后ꎬ越来越多的科研人员对该领域进行了深入的研究[34]ꎮ目前发现的解磷微生物主要包括细菌㊁真菌㊁放线菌ꎮ虽然土壤中存在的解磷细菌和放线菌比解磷真菌多几倍ꎬ但是真菌的解磷能力相较另两种来说具有更稳定㊁更强㊁更持久的特点ꎮXiao等[35]在中国的农业土壤和湖泊中分离得到2株具有溶磷能力的丝状真菌ꎬ分别是黑曲霉WHAT2和炭黑曲霉(A.carbonarius)WHAT3ꎮ两株菌在以Ca3(PO4)2为唯一磷源的NBRIP培养基中能够正常生长ꎬ且10d后培养基中的可溶性磷酸盐含量与空白组 不接菌且以Ca3(PO4)2为唯一磷源的NBRIP培养基比较ꎬ有显著增加ꎮ实验还证明这两株菌对CaSO4(PO4)2也具有溶磷能力ꎮ该结果为开发这两株菌作为溶磷生物肥料奠定了基础ꎮ杨顺等[36]从作物根际土壤中分离得到2株高效溶磷的曲霉属真菌ꎬ分别是黑曲霉P1 ̄1㊁塔宾曲霉P2 ̄2ꎬ其中塔宾曲霉P2 ̄2的溶磷特性为首次报道ꎮ结合溶磷圈筛选实验和钼锑抗比色实验发现ꎬ两株菌株对Ca3(PO4)2㊁Zn3(PO4)2㊁羟基磷灰石均有较强的溶解效果ꎬ尤其对Zn3(PO4)2溶磷能力更强ꎮ马卫等[37]从富磷矿区土壤中筛选获得1株高效溶磷的曲霉属真菌ꎬ经鉴定为黑曲霉MEM07ꎮ通过601㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀微㊀生㊀物㊀学㊀杂㊀志㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀39卷溶磷圈法分离㊁钼锑抗比色法测定菌株对不同难溶性磷酸盐的溶解效果ꎬ结果表明黑曲霉MEM07对Ca3(PO4)2㊁Mg3(PO4)2㊁AlPO4㊁磷矿粉的溶磷能力分别为1242.49㊁1350.05㊁712.03㊁827.29mg/Lꎮ实验还对该菌株的培养基成分进行优化ꎬ优化后使真菌MEM07对磷酸钙的溶磷能力提高至1489.71mg/Lꎮ黑曲霉㊁塔宾曲霉㊁炭黑曲霉等部分曲霉属真菌能够把土壤中难溶的磷肥溶解ꎬ变成易溶的磷酸盐成分ꎬ为土壤提供充足的磷元素ꎬ为植物提供丰富的磷肥ꎮ因此ꎬ曲霉属真菌具有开发成溶磷生物菌剂的潜力ꎮ2.2㊀曲霉属真菌在生物防治领域的应用2.2.1㊀拮抗植物寄生线虫㊀植物寄生线虫是重要的农业害虫ꎬ经常造成严重的作物损失[38]ꎮ目前ꎬ全球发现的植物寄生线虫主要有根结线虫(Meloidogyne)㊁松材线虫(Bursaphelenchusxylophi ̄lus)㊁大豆孢囊线虫(HeteroderaglycinesIchinohe)㊁甘薯茎线虫(DitylenchusdestructorThorne)和香蕉相似穿孔线虫(Radopholussimilis)等ꎮ植物寄生线虫能够寄生在多种作物中ꎬ其中最重要的两个群体是Meloidogynespp.(根结线虫属)和Ditylen ̄chusspp.(茎线虫属)[39]ꎮDitylenchusspp.群体是世界范围作物的害虫ꎬ比Meloidogynespp.群体更易见ꎬ尤其在哈萨克斯坦马铃薯中特别普遍ꎮ小麦孢囊线虫是全世界影响小麦生产的一类重要的病原体ꎬ严重威胁着我国小麦的生产ꎮ坚晋卓[40]从甘肃省永登县和天祝县等小麦禾谷孢囊线虫病田土样中分离能够拮抗小麦孢囊线虫的微生物ꎮ通过禾谷孢囊线虫卵的寄生试验得到27株对小麦孢囊线虫的寄生率在40%以上的菌株ꎬ其中包括土曲霉(A.terreus)㊁寄生曲霉(A.parasiticus)等ꎮ对得到的部分真菌进行作用方式探究实验ꎬ结果表明土曲霉和寄生曲霉对该虫均有一定的抑制作用ꎮ土曲霉对小麦孢囊线虫二龄幼虫的致死率高达90.40%ꎬ卵寄生率为74.33%ꎬ卵孵化的抑制率为66.20%ꎮ寄生曲霉对小麦孢囊线虫二龄幼虫的致死率为68 13%ꎬ卵寄生率为70 00%ꎬ卵孵化抑制率为66 20%ꎮShemshura等[41]用麦芽汁琼脂培养基从土壤中分离得到1株白曲霉(A.candidus)ꎬ其能够分泌化合物来拮抗植物寄生线虫ꎮ将该菌株菌丝接种至大豆培养基中大量摇床发酵ꎬ得其发酵液ꎬ通过硅胶柱层析㊁薄层层析㊁制备色谱㊁光谱和元素分析来分离鉴定ꎬ得到2种化合物ꎬ分别是化合物1:2 ̄羟基丙烷 ̄1ꎬ2ꎬ3 ̄三羧酸(柠檬酸)ꎻ化合物2:3 ̄羟基 ̄5 ̄甲氧基 ̄3 ̄(甲氧基羰基) ̄5 ̄氧代戊酸ꎮ化合物1浓度调至50mg/mLꎬ并以50mg/mL柠檬酸标准品为对照ꎬ在水中进行测试ꎬ结果显示经化合物1和柠檬酸标准品处理后的植物寄生线虫Meloidogyneincognita的卵孵化减少超过94%ꎮ另外ꎬ该实验还发现化合物1和化合物2均可降低植物寄生线虫Ditylenchus成虫在宿主体外的活动能力ꎮKimura等[42]从土壤中筛选得到曲霉菌株ꎬ大量发酵得其发酵液ꎬ通过硅胶柱层析㊁光谱分析等手段ꎬ分离得到化合物5 ̄羟甲基 ̄2 ̄糠酸ꎮ通过微孔测试法测定该化合物对不同种线虫的拮抗作用ꎬ结果显示该化合物对根腐线虫(Pratylenchus)㊁穿孔线虫没有任何有效的杀线虫活性ꎬ对松材线虫(Bursaphelenchusxylophilus)和自由活体线虫秀丽隐杆线虫显示出一定的杀线虫活性ꎬ对植物生长没有影响ꎮ2.2.2㊀拮抗水稻白叶枯病菌㊀水稻白叶枯病是世界上危害水稻生产的三大病害之一ꎬ其由Xan ̄thomonasoryzaepv.oryzae(Xoo)细菌引起ꎮ该病最早发现于日本ꎬ后来由于全世界粮食种子的调运ꎬ该病不断向周边地区扩散ꎮ20世纪七八十年代ꎬ该病波及地区有亚㊁欧㊁非㊁南美州ꎬ尤其以印度和我国病害最为严重ꎮ该病菌经由水流传播ꎬ通过叶片上的小孔或伤口侵入水稻ꎬ一般在台风暴雨较多或发生洪涝的年份引起病害的流行[43 ̄44]ꎮ水稻遭受白叶枯病后ꎬ一般减产10%~30%ꎬ发病严重的可达50%ꎬ甚至绝收ꎮ从品质方面讲ꎬ米质松脆ꎬ口感很差ꎮ严重威胁全球农业和粮食安全[45 ̄46]ꎮ曾经一段时间内ꎬ由于防治得当ꎬ水稻白叶枯病的发生频率减少ꎮ但近年来ꎬ随着水稻种植结构的调整和栽培品种的改变ꎬ尤其是台风暴雨等灾害性天气发生频率逐渐升高ꎬ以及菌源的变异等多种因素影响ꎬ水稻白叶枯病的发生有呈上升的趋势ꎮ为此ꎬ寻求防治白叶枯病发生的方法对农业生产具有重要意义ꎮ至今ꎬ防治水稻白叶枯病主要有化学防治㊁推广抗病品种㊁生物防治等方法ꎮ其中化学方法依然是防治水稻白叶枯病最重要的手段ꎬ但是由于全球提倡绿色生态ꎬ故生物防治逐渐成为研究的热门领域ꎮ查阅文献发现ꎬ目前能够拮抗水稻白叶枯病的微生物主要包括芽胞杆菌[47 ̄49]㊁放线菌[50 ̄52]和其他微生物[53 ̄55]ꎮ但尚未有文献报道曲霉属真菌能够防治水稻白叶枯病ꎮ本实验室以曲霉为切入点ꎬ通7012期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀江北等:曲霉属真菌活性代谢产物及在农业生产中的应用研究进展㊀㊀㊀过共培养法初筛和牛津杯法复筛ꎬ从水稻根际土壤中分离得到1株能够拮抗水稻白叶枯病的曲霉属真菌ꎬ该菌株发酵液对体外水稻白叶枯病菌P6生理小种的抑菌圈直径达31 3mmꎬ通过ITS序列分析并结合其菌落形态和显微结构ꎬ鉴定为菌核曲霉Aspergillussclerotiorumꎮ该菌株已送至中国典型培养物中心保藏ꎬ且申请受理国家发明专利一项ꎮ通过水稻防效实验证明ꎬ该菌株发酵液对品种为台北TN1㊁日本晴㊁浙福802㊁武运粳21㊁中花11的水稻防治效果较好ꎬ较适宜的防治方法是在植株感染水稻白叶枯病前先喷发酵液ꎬ有利于抑制病菌感染水稻ꎮ通过硅胶柱层析㊁凝胶柱层析㊁核磁共振㊁质谱水稻等手段ꎬ对具有拮抗作用的活性物质进行分离纯化和鉴定ꎬ得到4种化合物ꎬ编号1~4ꎬ经牛津杯法测定ꎬ4种化合物对水稻白叶枯病菌均有抑制作用ꎮ查阅大量文献ꎬ未见有关化合物4的详细报道ꎬ这是个较新的化合物ꎬ具有深入研究的价值ꎮ该实验所得结论为用曲霉属真菌防治水稻白叶枯病提供了一定的理论依据ꎮ2.2.3㊀防治其他病虫害㊀曲霉属真菌对除植物寄生线虫外的其他一些植物病虫害也有一定的抑制作用ꎮ罗寒等[56]从红树林植物榄李新鲜叶片中分离得到1株内生杂色曲霉(A.versicolor)MA ̄229ꎬ通过大量发酵㊁化合物分离的方法得到9种化合物ꎬ其中化合物1为一种新化合物ꎮ通过生物活性测定ꎬ化合物1(22 ̄epi ̄aflaquinoloneB)对小麦全蚀病菌有较好活性ꎬ与阳性对照两性霉素B的结果相同ꎬMIC值均为32μg/mLꎮ化合物6为14 ̄epi ̄isochaetominineCꎬ对小麦赤霉病菌有较好的活性ꎬMIC值为16μg/mLꎮ从烟曲霉(A.fu ̄migatus)中分离得到抗生素 烟曲霉素ꎬ是目前唯一一种能够有效治疗微孢子虫病的药物ꎮ孙明辉等[57]在其发表的研究进展中阐述了低浓度的烟曲霉素在探究降解过程中的烟曲霉素对东方和西方孢子虫的影响ꎮ用10种不同浓度的烟曲霉素处理(25mg/L以及0.02ˑꎬ0.01ˑꎬ0.002ˑꎬ0.001ˑꎬ0.0002ˑꎬ0.00006ˑꎬ0.00001ˑꎬ0 0000033ˑꎬ0ˑ)感染孢子虫的蜜蜂ꎬ结果显示在0.01ˑ和0.001ˑ给药组中ꎬ东方孢子虫的数量分别比西方孢子虫高165%和129%ꎬ东方孢子虫烟曲霉素空白组的数量比西方孢子虫高30%ꎮ在浓度为1.0ˑ时ꎬ烟曲霉素对东西方孢子虫均有显著抑制作用ꎻ在浓度为0.01ˑ时ꎬ烟曲霉素对东方孢子虫作用不显著ꎬ但西方孢子虫在此浓度下明显受到抑制ꎻ在浓度为0.002时ꎬ烟曲霉素对两者都不起作用ꎻ且浓度在0.0000033ˑ~0.01ˑ内ꎬ实验组的东方孢子虫数量显著高于烟曲霉素空白组的东方孢子虫数量ꎮ而对于西方孢子虫来说ꎬ浓度ɤ0.002ˑ时ꎬ孢子数量与烟曲霉素空白组没有明显差异ꎮ从上述研究发现ꎬ东方孢子虫和西方孢子虫的繁殖情况明显不同ꎮ3㊀小㊀结曲霉属真菌的代谢产物种类各异ꎬ包括生物碱㊁多肽㊁聚酮类㊁蒽醌类㊁吩嗪类等ꎮ这些代谢产物与人类的生活息息相关ꎬ应用广泛ꎬ市场潜力大ꎬ普遍可应用于农业㊁医药㊁化妆品㊁生物能源开发㊁食品等行业ꎮ研究人员也从不同曲霉属真菌中分离得到许多新的化合物ꎬ为各领域的研究开发新产品提供了理论依据ꎮ目前ꎬ曲霉属真菌次级代谢产物的研究存在着一些亟待解决的问题ꎮ其一ꎬ目前研究的曲霉属真菌的次级代谢产物仍主要依靠菌株筛选㊁分离鉴定㊁对目标代谢产物进行分离和鉴定㊁通过优化发酵工艺提高目标代谢产物产量ꎬ最后大量发酵开发这一流程ꎮ但是这种研发流程仅适用于极少部分的曲霉属真菌ꎮ在地球不同生境中ꎬ存在着许许多多的微生物ꎬ它们并不能用这种常规的培养方式来进行开发利用ꎻ其二ꎬ直接采用硅胶柱层析等方法分离所得的化合物量少且纯度有限ꎻ其三ꎬ采用优化发酵工艺来提高目标代谢产物的产量是有限的ꎬ且在不同生产环境中容易产生不稳定的情况ꎻ其四ꎬ应用于农业领域的野生型曲霉属菌株很难确保对人畜㊁环境基本无影响ꎮ因此ꎬ对曲霉属真菌次级代谢产物的研究还要结合基因工程技术㊁纳米材料生物技术㊁农业生产技术㊁生物发酵技术等ꎮ曲霉属是一类代谢途径复杂的微生物ꎬ大多数次级代谢产物都有其独特的生物合成途径㊁酶学机理㊁生物合成机制ꎮ因此ꎬ可用结合DNA测序技术㊁生物信息学技术对有价值的曲霉属真菌进行全基因组测序ꎬ并从基因组中探寻菌株目标次级代谢产物的完整生物合成基因簇ꎬ从全基因水平上针对性地对次级代谢产物途径进行强化[58]ꎻ或是通过克隆手段ꎬ将基因转入高产菌株中进行表达ꎬ以期提高次级代谢产物的产量和纯度ꎮ同时ꎬ利用这些手段也可开发新型㊁稳定㊁持久㊁高效的能为农业持续发展服801㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀微㊀生㊀物㊀学㊀杂㊀志㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀39卷。
曲霉的发酵原理

曲霉的发酵原理曲霉是一种常见的真菌,被广泛用于食品工业中的发酵过程。
曲霉的发酵原理可以解释为以下几个方面。
首先,曲霉能够产生一些特殊酶,如淀粉酶和蛋白酶等。
这些酶能够将食物中的复杂大分子物质分解成较小的分子。
例如,淀粉酶能够将淀粉分解为可溶性的糖,而蛋白酶则能够将蛋白质分解为氨基酸。
这些小分子物质更容易被微生物吸收和利用。
其次,曲霉具有较强的耐酸和耐碱能力。
这意味着曲霉可以在较为宽广的酸碱环境下生长和繁殖。
在发酵过程中,曲霉可以在一定程度上控制发酵物的酸碱度,从而提供了有利的环境条件。
此外,曲霉还可以通过分泌物质来改变环境条件。
例如,曲霉能够分泌酸性物质,降低环境的酸碱度。
这样一来,曲霉可以将环境控制在理想的酸碱度范围内,从而利于发酵的进行。
另外,曲霉在发酵过程中需要适当的温度和湿度环境。
一般来说,曲霉的适宜生长温度在20-30摄氏度之间。
在此温度范围内,曲霉的生长速度较快,能够迅速繁殖。
同时,适当的湿度也是曲霉发酵过程中的重要因素。
湿度过高会导致曲霉外表面形成污染和发霉,而湿度过低则会抑制曲霉的生长和发酵效果。
最后,曲霉发酵还需要合适的营养物质。
曲霉需要碳源、氮源、矿物质和微量元素等,这些物质是曲霉生长和代谢所必需的。
其中,碳源一般来自于发酵原料,如淀粉和碳水化合物。
而氮源可以是蛋白质、氨基酸等。
此外,曲霉还需要一定的矿物质和微量元素,如钾、钙、镁等。
总结起来,曲霉的发酵原理主要包括以下几个方面:分解复杂物质为小分子物质、耐酸碱性、改变环境条件、适宜的温度和湿度、合适的营养物质。
这些因素共同作用使得曲霉能够在发酵过程中发挥作用,产生有益的物质,并且提高食品的风味和品质。
曲霉菌的鉴定与应用

曲霉菌的鉴定与应用曲霉菌以腐物寄生的形式广泛存在于自然界中,为条件致病菌。
引起人类感染的约20多种,常见的有8种。
烟曲霉菌、黄曲霉菌是引起肺曲霉病最重要的两个菌种。
近几年,由于广谱抗生素的广泛使用及联合使用是造成肺曲霉病的重要原因之一。
特别是2008年以来,肺曲霉病的发病率突然在全国范围内迅速上升。
临床上治疗时机的延误是造成死亡的主要原因。
对于曲霉病的诊断,找到病原体为金标准。
检验科微生物工作者如何配合临床应对这种突如其来的事件,迅速制定和建立实验室的快速检测方法成为当务之急。
多年培养出的应急意识及工作经验,使我们在短时间内迅速制定出了曲霉菌实验室快速鉴定的最有效、最可靠的检测方法。
1 方法1.1标本留取真菌的菌丝分为两种:一种为气中菌丝,另一种叫营养菌丝。
这种营养菌丝与组织结合非常牢固,因此在留取标本时,一定要嘱咐病人要用力咳痰并要咳到带盖的容器中。
1.2培养曲霉菌的培养一般接种在沙保弱培养基中,但实践经验告诉我们,接种在血平板中最好。
因为在血平板中培养18~24小时后生长出的菌落会产生特殊的颜色,它是鉴别曲霉菌的重要特征之一。
如,曲霉菌的菌落为灰绿色,黄曲霉菌的菌落呈棕黄色,菌落的背面还可见到皱褶。
1.3涂片由于营养菌丝与组织粘膜结合牢固,直接留取痰液涂片检查很难查到。
即使找到了也只是一些子囊及壳细胞,而被误认为是酵母菌。
这也是造成临床治疗延误的重要原因,因此涂片检查应在培养后进行,挑取菌落时一定是刮取而不是沾取,染色后应先用低倍镜找视野(即蒲公英花样结构),再换油镜观察。
各种曲霉菌有它特有的形态特点。
正确留取标本是曲霉菌能够检出的前提条件,培养选择血平板是24小时内出现典型曲霉菌菌落的保障,镜下查到完整曲霉菌结构是一步鉴定到种的关键。
掌握了这三个方面,实验室查到病原体就有了可靠的依据。
2 结论为什么肺曲霉菌病比以往以8倍的速度上升,最重要的原因就是抗生素的广泛使用和联合应用后细菌,甚至是正常菌群被抑制或杀死使真菌得以生长繁殖导致菌群失调,造成真菌感染。
霉菌发酵原理

霉菌发酵原理
霉菌发酵是一种常见的生物发酵过程,它的原理是利用某些特定的霉菌(如曲霉、青霉等)的代谢活动来转化有机物质,产生一系列有用的产物。
首先,霉菌发酵需要提供一个适合其生长的培养基,培养基通常包括碳源、氮源、矿物盐等。
碳源是霉菌生长所需的能量和碳来源,氮源是合成蛋白质和其他生物大分子所需的必要原料。
其次,霉菌在适宜的温度和PH值下,通过分泌一些特定的酶
来降解培养基中的碳源。
例如,如果培养基中含有葡萄糖,霉菌会分泌葡萄糖酶来将葡萄糖降解为较小的分子,如乳酸、醛糖和丙酮酸等。
同时,霉菌还会分泌一些酶来分解培养基中的氮源,如蛋白酶用于分解蛋白质为氨基酸。
最后,霉菌在产生酶的同时,也会伴随着一系列代谢产物的生成。
这些代谢产物可以是有机酸、酮类、酯类、醇类、香气物质等,具体取决于霉菌种类和发酵条件。
总的来说,霉菌发酵原理是通过霉菌的代谢活动和酶的作用将有机物质分解并转化为有用产物的过程。
利用这一原理,人们可以生产各种食品(如豆豉、豆腐乳)、药物(如青霉素、庆大霉素)和化学品(如乳酸、丙酮酸)等。
霉菌发酵在食品工业、制药工业和化学工业中扮演着重要的角色。
米曲霉酿造酱油的原理

米曲霉酿造酱油的原理
米曲霉是酿造酱油的重要菌种之一。
它在米饭中自然生长并进行发酵,产生了
许多有益的微生物和酶,这些微生物和酶在酱油的制作过程中发挥了重要的作用。
首先,米曲霉通过分解米饭中的淀粉产生淀粉酶。
淀粉酶能够将复杂的淀粉分
解成简单的糖类,如葡萄糖和麦芽糖。
这些糖类是酿造酱油过程中所需的营养源,提供了米曲霉的生长和繁殖所需的能量。
其次,米曲霉还产生了一些氨基酸和有机酸。
这些化合物不仅赋予酱油特殊的
风味和香气,还可以促进酱油的酸碱平衡,延长酱油的保质期。
另外,米曲霉还分泌了一些酶,如蛋白酶和脂肪酶。
这些酶能够分解米饭中的
蛋白质和脂肪,释放出氨基酸和脂肪酸。
这些物质不仅丰富了酱油的味道,也提高了酱油的口感。
总的来说,米曲霉在酱油的发酵过程中起着非常重要的作用。
它通过分解淀粉、产生有机酸和氨基酸,以及分解蛋白质和脂肪,为酱油赋予了独特的风味和香气。
此外,米曲霉还能够调节酱油的酸碱平衡,延长酱油的保质期。
这些特性使得米曲霉成为酿造优质酱油的重要菌种之一。
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曲霉的应用及原理
简介
曲霉(Aspergillus)是一种真菌,广泛分布于自然界的土壤、空气和植物中。
它是一种重要的微生物资源,具有多种应用价值,并在许多生物工程领域得到广泛应用。
本文将介绍曲霉的应用以及其工作原理。
曲霉的应用
1. 食品工业
•曲霉被广泛应用于食品工业中的面食、糖果和酱油等产品的发酵过程中,以增加食品的口感和香味。
•曲霉还被用作某些乳制品的生产过程中的发酵剂,如酸奶和奶酪。
2. 饲料添加剂
•曲霉中的一些菌株可以分解脱氧雪腐镰刀菌素(Deoxynivalenol),这是一种常见的饲料中的真菌毒素。
•饲料添加曲霉可以降低饲料中真菌毒素的含量,提高动物的饲料利用率,并改善动物的生产性能。
3. 制药工业
•曲霉菌株中含有丰富的代谢产物,其中一些具有重要的药用价值。
•比如,曲霉菌株可以产生抗生素青霉素,这是一种广泛用于医疗领域的重要药物。
曲霉也可以产生抗癌化合物,如曲霉菌素。
4. 生物燃料生产
•曲霉在生物燃料生产中起着重要作用,可以将废弃物转化为能源。
•曲霉菌株分解废弃物中的纤维素和半纤维素,利用其产生的酶和发酵代谢产物生产生物燃料,如乙醇。
5. 环境修复
•曲霉具有一定的分解能力,可以降解一些有机污染物。
•曲霉菌株可应用于土壤修复工程,利用其降解有机污染物的能力来恢复受污染的土壤环境。
曲霉的工作原理
曲霉的应用基于其特殊的生物学特性和代谢产物。
曲霉具有以下几个主要的工作原理:
1. 发酵能力
•曲霉菌株具有较强的发酵能力,可以将底物中的碳源转化为有机酸、酶和其他代谢产物。
•利用曲霉的发酵能力,可以加速食品的发酵过程,提高产品的品质。
2. 产生酶类
•曲霉能够产生多种酶类,如淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶等。
•这些酶类可以在工业生产中被利用,辅助植物原料的分解和转化,提高生物工程过程的效率。
3. 生产代谢产物
•曲霉菌株具有广泛的代谢能力,可以产生多种化合物。
•例如,曲霉可以产生抗生素、抗癌化合物和生物燃料等,为相关行业提供了重要的原料。
4. 分解能力
•曲霉具有较强的分解能力,可以降解一些有机物质,如污染物和不可降解的废弃物。
•利用其分解能力,曲霉可以应用于环境修复,帮助恢复受污染的土壤和水体。
结论
曲霉作为一种常见的真菌,在食品工业、饲料添加剂、制药工业、生物燃料生产和环境修复等领域具有广泛的应用。
其工作原理主要包括发酵能力、产生酶类、生产代谢产物和分解能力等。
随着生物技术的不断发展,曲霉的应用前景将会更加广阔,并为人类社会的发展做出更大的贡献。