微生物生物凈化與環(huán)境再生技術(shù)

1、第六章微生物生物凈化與環(huán)境再生技術(shù)1生物凈化與生物廢料再生1. 現(xiàn)代生物技術(shù)在降解非生物物質(zhì)中的應(yīng)用2. 淀粉和其他含糖廢液的利用3. 木質(zhì)纖維的利用4. 利用微生物生產(chǎn)蛋白質(zhì)5. 污水的微生物凈化2關(guān)于廢物的處理傳統(tǒng)觀點(diǎn)：自然環(huán)境可以吸收凈化-？現(xiàn) 狀：工業(yè)高度發(fā)展，人口密度日益增高, 廢物越來(lái)越多21世紀(jì)面臨的挑戰(zhàn)：1.如何處理、分解不斷產(chǎn)生的大量垃圾。2.如何除去過(guò)去幾十年里積存在自然環(huán)境中的有毒物質(zhì)?，F(xiàn) 在：越來(lái)越多的人開(kāi)始嘗試用各種方法包括現(xiàn)代生物技術(shù)來(lái)清除環(huán)境中的污染物及有毒物質(zhì)。35.1 生物凈化的定義指利用微生物或者其它生物來(lái)除去環(huán)境中的生物垃圾和有毒物質(zhì)的過(guò)程。垃圾中含有很多

2、有用物質(zhì)，它們可以循環(huán)利用。生物垃圾主要包括工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的廢棄物。4有毒廢棄物給人們所造成的環(huán)境問(wèn)題是觸目驚心的1985 全世界產(chǎn)生有毒廢物五氯酚達(dá)50000噸。1995 海上有5000噸石油原油泄漏。傳統(tǒng)處理垃圾及有毒廢物的方法：填埋，焚燒，化學(xué)處理。但是填埋、化學(xué)處理容易造成土壤、水體二次污染，焚燒產(chǎn)生有毒有害廢氣后果： 不能真正解決污染問(wèn)題。20世紀(jì)60年代，發(fā)現(xiàn)一些土壤微生物可以降解非生物物質(zhì)微生物降解廢物，為人類提供一種安全且成本低廉的清除有毒物質(zhì)的途徑。56降解廢物的微生物多為假單胞菌降解機(jī)制：多種酶同時(shí)作用。編碼酶的基因：大多位于細(xì)胞大質(zhì)粒上 有些在染色體上還有的可能同

3、時(shí)存在于質(zhì)粒與染色體 78這類微生物都可將未鹵化的芳香族物質(zhì)轉(zhuǎn)化為兒茶酚或原兒茶酸，再經(jīng)一系列氧化分解反應(yīng)，把它們轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A和琥珀酸或丙酮酸和乙醛，被生物體降解。鹵化芳香族化合物的降解速度與其所含的鹵族原子數(shù)目成反比，去鹵化反應(yīng)由雙加氧酶非選擇性催化，在苯環(huán)上用羥基取代鹵素。海上浮油的清理是利用微生物降解非生物物質(zhì)的一個(gè)重要方面。9苯甲醛甲酰犬尿氨酸10兒茶酚11細(xì)菌將芳香族化合物轉(zhuǎn)化成原兒茶酸的降解途徑原兒茶酸12兒茶酚和原兒茶酸被轉(zhuǎn)化成乙酰CoA和琥珀酸的降解途徑13兒茶酚和原兒茶酸被轉(zhuǎn)化成丙酮酸和乙醛的降解途徑145.1.1 生物降解途徑的基因工程1. 轉(zhuǎn)移質(zhì)粒：將帶有編碼不同降解

4、途徑酶的基因的質(zhì)粒導(dǎo)入同一受體菌中，若兩質(zhì)粒具有同源性，則可能組成一個(gè)大的具有多種功能的融合質(zhì)粒。例子：1. 20世紀(jì)70年代 Chakrabarty等構(gòu)建的 superbug菌含有多種降解功能。 2. 低溫降解甲苯的嗜冷菌的構(gòu)建。15Superbug菌的構(gòu)建示意圖16接合作用Pseudomonas putida的pTOL質(zhì)粒（降解甲苯）2040 生長(zhǎng)嗜冷菌（降解水楊酸）0 生長(zhǎng)嗜冷菌（降解水楊酸和甲苯）0 生長(zhǎng)pTOL質(zhì)粒（降解甲苯）172、改變基因研究實(shí)例：對(duì)pWWO質(zhì)粒的甲苯/二甲苯代謝途徑的研究 該質(zhì)粒攜帶的與烷基苯降解相關(guān)的活性而受到很大的重視。通過(guò)DNA重組技術(shù)、基因突變以及適當(dāng)?shù)?/p>

5、選擇過(guò)程，可在細(xì)菌的有機(jī)物降解途徑中加入新的功能，用同樣的方法也可得到能同時(shí)分解多種污染物的菌株。18 pWWO質(zhì)粒編碼與“間位開(kāi)裂”途徑相關(guān)的12種不同的基因，同時(shí)能使帶有該質(zhì)粒的假單胞菌具有利用不同的烷基苯作為碳源的能力； 在pWWO中，與甲苯/二甲苯代謝途徑相關(guān)的基因處在同一個(gè)操作子中，即在Pm啟動(dòng)子控制下的xyl操作子。Pm啟動(dòng)子受到xylS基因產(chǎn)物的正調(diào)控，xyl基因則可以被多數(shù)甲苯/二甲苯途徑的底物所激活，如苯烷、三甲基苯烷。帶有pWWO質(zhì)粒的菌株可以將4-乙基苯分解為4-乙基兒茶酚，后者可以在培養(yǎng)基中積累。4-乙基兒茶酚通過(guò)使xylE基因的產(chǎn)物兒茶酚-2,3-雙氧化酶失活，使得4

6、-乙基兒茶酚不能再被進(jìn)一步降解。與其它苯烷不同的是，4-乙基苯不能激活xylS蛋白，所以當(dāng)只有4-乙基苯存在時(shí)，該操縱子的Pm啟動(dòng)子不能被激活。19 該質(zhì)粒用于環(huán)境中烷基苯類物質(zhì)的降解情況： （1）如果環(huán)境中只存在甲苯/二甲苯類，而不存在 4-乙基苯，則該操縱子可發(fā)揮完全活性而使甲苯/二甲苯完全降解； （2）如果僅存在4-乙基苯，由于Pm啟動(dòng)子不能被啟動(dòng)，不能發(fā)生降解； （3）但是，如果環(huán)境中同時(shí)存在甲苯/二甲苯/ 4-乙基苯，Pm啟動(dòng)， 4-乙基苯只能發(fā)生部分降解，形成4-乙基兒茶酚，后者可抑制xylE基因產(chǎn)物兒茶酚-2,3-雙氧酶的活性，使整條代謝途徑不能全部完成。20pWWO上與甲苯/二

7、甲苯代謝途徑有關(guān)的基因4-乙基苯4-乙基兒茶酚兒茶酚2，3-雙氧酶21問(wèn)題：1）怎樣克服4-乙基兒茶酚對(duì)其進(jìn)一步降解 反應(yīng)的抑制作用？2）怎樣用4-乙基苯作為誘導(dǎo)物誘導(dǎo)這個(gè)操 作子的轉(zhuǎn)錄？22構(gòu)建新的質(zhì)?？牵逼S雙抗篩選硫酸乙酰甲烷誘變解決了誘導(dǎo)問(wèn)題23如何解決兒茶酚2，3-雙氧酶失活問(wèn)題突變的xylS基因卡那霉素抗性質(zhì)粒pWWO質(zhì)粒轉(zhuǎn)化假單胞菌Pseudomonas不被4-乙基兒茶酚所抑制、突變的兒茶酚-2,3-雙氧化酶4-乙基苯卡那霉素誘變劑生長(zhǎng)以4-乙基苯為唯一碳源，含有卡那霉素和誘變劑硫酸乙酰甲烷的平板24三氯乙烷的降解三氯乙烷是土壤和地下水中最常見(jiàn)的污染物之一，是一種致癌物，可在環(huán)

8、境中滯留幾年。惡臭假單胞菌（P. putida）及其他一些能降解甲苯類芳香族化合物的細(xì)菌能分解三氯乙烷。甲苯雙氧化酶必需，該酶需四個(gè)基因參與表達(dá)。四個(gè)基因連到tac啟動(dòng)子之后，在tac啟動(dòng)子作用下經(jīng)ITPG誘導(dǎo)可以在大腸桿菌中表達(dá)。生物降解的活性可通過(guò)將特異性的酶轉(zhuǎn)移至最適宿主而得到提高。255.1.2 利用微生物降解農(nóng)藥農(nóng)藥的廣泛使用：農(nóng)作物產(chǎn)量提高農(nóng)藥污染越來(lái)越嚴(yán)重80農(nóng)藥殘留在土壤中有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑26多種具有農(nóng)藥降解能力的微生物27影響農(nóng)藥降解的因素農(nóng)藥的化學(xué)性質(zhì) 難度：氯代烴類二硝基苯三甲基取代氧基脂肪酸脂肪酸環(huán)境濕度 難度：潤(rùn)濕環(huán)境干燥環(huán)境28化學(xué)農(nóng)藥的微生物降解途徑農(nóng)藥微生物降解的途

9、徑：1.礦化作用 通過(guò)微生物的代謝作用，最終完全降解為CO2和H2O。2. 共代謝作用 微生物將農(nóng)藥轉(zhuǎn)化為可代謝的中間產(chǎn)物，從而從環(huán)境中清除殘留的農(nóng)藥。29化學(xué)農(nóng)藥的微生物降解結(jié)果1.解毒作用 有毒 無(wú)毒2.結(jié)合作用 農(nóng)藥的微生物代謝產(chǎn)物與未被代謝的農(nóng)藥相結(jié)合，形成更復(fù)雜但是無(wú)毒的物質(zhì)，如形成有機(jī)酸等。3.改變毒性譜 4.活化作用 無(wú)毒或低毒 有毒和劇毒5. 消效作用 潛在的有毒農(nóng)藥 無(wú)毒物質(zhì)305.1.3 利用綠色植物清除污染物能量來(lái)自太陽(yáng)，經(jīng)濟(jì)。但見(jiàn)效慢，且所處環(huán)境酸度，鹽度在植物耐受范圍之內(nèi)。例：除去土壤中的鎘CdSebertia accuminata可以在體內(nèi)富集鎳（Ni）達(dá)干重的25

10、野生植物在應(yīng)用中的局限：2. 具有吸收污染物能力的植物生長(zhǎng)緩慢3. 這類植物多屬于稀有植物，難以獲得，且對(duì)這類植物生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)知之甚少1. 每種植物只吸收一種污染物31植物消除化學(xué)污染的發(fā)展從植物中篩選突變體。如：一種突變的矮牽?？晌毡纫吧投?0100倍的鐵離子；利用植物基因工程獲得轉(zhuǎn)基因植物。如：轉(zhuǎn)金屬硫蛋白基因的植物；從傳統(tǒng)的消除無(wú)機(jī)物污染發(fā)展到消除有機(jī)物污染：已獲得降解三硝基甲苯(TNT)，三氯乙烷(TCE)的轉(zhuǎn)基因植物。325.2 淀粉和其他含糖廢液的利用 制糖工業(yè)和食品加工業(yè)的各種廢渣、廢液中含有淀粉可用來(lái)生產(chǎn)細(xì)菌蛋白或作為飼料。 制糖工業(yè)產(chǎn)生的廢蜜可用于生產(chǎn)食用或 藥用酵母。

11、還可用廢液、廢渣生產(chǎn)果糖和乙醇。 還可用廢液、廢渣生產(chǎn)其他種類真菌如白地霉，禾本科鐮孢菌等。3334先分解為低分子量的物質(zhì)。主要酶：-淀粉酶、葡萄糖化酶、葡萄糖異構(gòu)酶。主要步驟： 膠化：通過(guò)高壓熏蒸使淀粉轉(zhuǎn)變成膠狀物質(zhì) 水解反應(yīng)：在-淀粉酶的作用下， -1,4-糖苷鍵發(fā)生水解，形成低分子量多糖。一般要求在5060下進(jìn)行。 糖化：在葡萄糖化酶的作用下，低分子量多糖轉(zhuǎn)變成葡萄糖，即多糖的完全水解。5.2.1利用淀粉和其他含糖廢液生產(chǎn)果糖和乙醇的常規(guī)方法35淀粉生產(chǎn)商品果糖和乙醇的過(guò)程膠化水解反應(yīng)糖化反應(yīng)淀粉葡萄糖高壓熏蒸-淀粉酶葡萄糖化酶葡萄糖異構(gòu)酶果糖降溫酵母發(fā)酵乙醇36淀粉的酶解直鏈淀粉麥芽糖

12、糊精葡萄糖葡萄糖淀粉酶淀粉酶淀粉酶支鏈淀粉極限糊精麥芽糖極限糊精麥芽糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖淀粉酶淀粉酶葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶37淀粉酶隨機(jī)水解-1，4糖苷鍵淀粉酶從末端水解-1，4糖苷鍵葡萄糖淀粉酶水解-1，3、-1，4和-1，6糖苷鍵工業(yè)用淀粉酶來(lái)源于Bacillus amyloliquefaciens葡萄糖淀粉酶來(lái)源于Aspergillus niger385.2.2 利用DNA重組技術(shù)對(duì)果糖和乙醇生產(chǎn)方法進(jìn)行改進(jìn)的幾種假設(shè)1. 利用生長(zhǎng)在廉價(jià)培養(yǎng)基的是重組后的微生物大量生產(chǎn)所需的酶，這比直接從組織中提取成本低。2. 利用-淀粉酶的突變體進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。3. 改變-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶的基因使

13、它們具有同樣的最適溫度和最適PH值。4. 尋找和利用DNA重組技術(shù)獲得能夠分解粗淀粉的酶5. 尋找一種可發(fā)酵的生物，使之能夠分泌葡萄糖淀粉酶。395.2.2.1 -淀粉酶基因的改造plasmid酶切酶連酶切轉(zhuǎn)化抽提涂皿碘蒸氣透明斑結(jié)果表明： -淀粉酶是在自身啟動(dòng)子作用下轉(zhuǎn)錄的，且該基因上帶有分泌信號(hào)40解決辦法：Aspergillus awamoriSaccharomyces cervisiae+質(zhì)粒葡萄糖淀粉酶基因該酵母既能產(chǎn)生葡萄糖淀粉酶又能發(fā)酵生產(chǎn)乙醇含有酵母烯醇化酶基因ENO1的啟動(dòng)子和轉(zhuǎn)錄中止信號(hào)1. 除去烯醇化酶基因ENO1啟動(dòng)子中的一段175bp負(fù)調(diào)控區(qū)域2. 刪除質(zhì)粒中酵母ar

14、s,再加入一段與酵母染色體具有同源性的DNA，將完整的葡萄糖淀粉酶基因整合到酵母染色體的特定位置使其穩(wěn)定遺傳3. 選用耐受高濃度乙醇的受體菌得到兩株新的酵母株系，具有更強(qiáng)的淀粉水解能力，同時(shí)又能使可溶性淀粉發(fā)酵415.2.2.2 木糖/葡萄糖異構(gòu)酶基因的改造木糖/葡萄糖異構(gòu)酶即為葡萄糖異構(gòu)酶, D-葡萄糖轉(zhuǎn)化為D-果糖僅為其副反應(yīng)。該酶定位于細(xì)胞內(nèi)，制備時(shí)具有較高的成本。葡萄糖轉(zhuǎn)化果糖的異構(gòu)過(guò)程是一可逆反應(yīng)，溫度越高，果糖含量越高。因此，耐熱的木糖/葡萄糖異構(gòu)酶具有較大的開(kāi)發(fā)價(jià)值。嗜熱菌Therrnus thermophilus能產(chǎn)生一種木糖/葡萄糖異構(gòu)酶,它在高溫下非常穩(wěn)定，但酶產(chǎn)量不高。已

15、分離該酶基因，分別在大腸桿菌和芽孢桿菌中表達(dá)，結(jié)果表明，在短桿菌中的酶活是出發(fā)菌的1000多倍；42對(duì)酶底物特異性的改進(jìn)。如定點(diǎn)誘變嗜熱菌Clostridium thermosufurogenes葡萄糖異構(gòu)酶的兩個(gè)AA(139位的Tyr Phe,186位的Val Thr)，提高轉(zhuǎn)化效率。435.2.2.3 尋找新的工業(yè)發(fā)酵用菌目前工業(yè)發(fā)酵乙醇全用酵母。運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌（ Zymomonas mobilis ）生成乙醇的速度更快運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌為 G-桿菌，能通過(guò)發(fā)酵將葡萄糖、果糖、蔗糖轉(zhuǎn)化為乙醇，而且產(chǎn)量很高。但是，該菌存在如下一些限制因素： 1、可被利用的碳源物質(zhì)十分有限； 2、外源載體往往在該

16、菌內(nèi)極不穩(wěn)定； 3、該菌對(duì)多種抗生素具有抗性。44455.3 木質(zhì)纖維的利用木質(zhì)纖維經(jīng)化學(xué)和生物學(xué)處理，可轉(zhuǎn)化為各種各樣的無(wú)污染的工業(yè)原料。木質(zhì)纖維分類：初級(jí)纖維：棉花、木材、干草等。農(nóng)業(yè)廢棄物：稻草，秸稈、甘蔗渣等日常生活的廢纖維產(chǎn)品：廢紙等465.3.1 木質(zhì)纖維的成分1. 木質(zhì)素2. 半纖維素3. 纖維素人們已經(jīng)將很多化學(xué)和酶學(xué)的方法用來(lái)處理木質(zhì)纖維，但迄今為止成功的方法很少。47結(jié)構(gòu)中沒(méi)有任何規(guī)則的重復(fù)單元或易被水解的鍵理化性質(zhì)由合成過(guò)程中的最后一步?jīng)Q定，而且是隨機(jī)的，造成了其分子的不規(guī)則性它的存在使植物具有一定硬度，能夠抵抗機(jī)械壓力和微生物侵染48半纖維素是由五碳糖和六碳糖組成的短鏈

17、異源多聚體可分為：木聚糖甘露聚糖阿拉伯半乳聚糖49纖維素構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要成分由葡萄糖通過(guò) 1，4糖苷鍵連接而成的直鏈多聚物，通常一條鏈中可含10000多個(gè)葡萄糖分子。505.3.2 原核生物中纖維素酶基因的分離許多細(xì)菌和真菌都能在多種酶的共同作用下水解纖維素，這些酶統(tǒng)稱纖維素酶。纖維素酶是一種被稱為纖維小體的多功能復(fù)合蛋白的一部分，位于細(xì)胞外表面。纖維素酶含有下列幾種酶：葡聚糖內(nèi)切酶：催化-1,4-糖苷鍵的水解葡聚糖外切酶：從纖維素缺刻部分的非還原末端開(kāi)始降解 纖維素分子，產(chǎn)物為葡萄糖、纖維二糖和纖維三糖纖維素水解酶：從纖維素分子的非還原端切去10個(gè)以上的葡萄 糖殘基-葡萄糖苷酶：將纖維二

18、糖或纖維一糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖51葡萄糖苷酶野生的微生物降解纖維素速度很慢，人們?cè)噲D通過(guò)基因工程方法得到具有更高纖維素酶活性的微生物。52采用下列分離方法，人們從原核生物中克隆了編碼葡萄糖內(nèi)切酶的基因?；蛭膸?kù)大腸桿菌抗性平皿含CMC37培養(yǎng)剛果紅染色NaCl接種剛果紅可以選擇性地與高分子纖維素結(jié)合并顯示紅色，而與低分子量的多糖的結(jié)合能力較弱，顯黃色。53利用上述技術(shù)，人們從Streptomyces、Clostridium、Thermoanaerobacter、Cellulomonas、Fibrobacter和Bacillus中成功地分離出了編碼葡聚糖內(nèi)切酶的基因。免疫學(xué)方法篩選帶有重組的葡聚糖內(nèi)切

19、酶基因的克隆。545.3.3 真核生物纖維素酶基因的分離差異雜交法聚丙烯酰胺凝膠兔網(wǎng)織紅細(xì)胞系統(tǒng)和麥胚細(xì)胞系統(tǒng)555.3.4 纖維素酶基因的改造纖維素酶的結(jié)構(gòu)可分3個(gè)區(qū)域：催化區(qū)域、富含Pro、Ser、Thr殘基的鉸鏈區(qū)、纖維素結(jié)合區(qū)域。催化和結(jié)合區(qū)域可獨(dú)立發(fā)揮功能。人們可以僅克隆纖維素結(jié)合區(qū)域作為融合蛋白編碼序列的一部分。另一部分基因則編碼商品蛋白。融合蛋白可以結(jié)合在纖維素柱上得到純化。多數(shù)纖維素酶基因最初都是在大腸桿菌中克隆和表達(dá)的?，F(xiàn)在已轉(zhuǎn)化到釀酒酵母和Zymomonas mobilis中。5657工業(yè)上應(yīng)用微生物由纖維素生產(chǎn)乙醇的方式直接法： 同一微生物完成纖維素的水解、糖化和乙醇發(fā)酵

20、 熱纖維梭菌：Clostridium thermocellum 副產(chǎn)物較多間接法： 一種微生物水解纖維素并糖化，另用酵母進(jìn)行乙醇發(fā)酵 成本較高同時(shí)糖化發(fā)酵法： 利用一種可產(chǎn)生纖維素酶的微生物和酵母在同一容器中連續(xù)進(jìn)行纖維素的糖化和發(fā)酵58工業(yè)上的兩個(gè)難題：酶的成本較高前處理成本較高解決辦法：1.生物技術(shù)對(duì)產(chǎn)纖維素酶的微生物進(jìn)行改造2.固定化技術(shù)3.改進(jìn)工藝，減少中間產(chǎn)物對(duì)酶的抑制4.開(kāi)發(fā)能直接作用于天然高聚合纖維素的微生物595.4 利用微生物生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白(SCP)人口急劇增長(zhǎng)，食品不足，蛋白質(zhì)資源短缺；工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷產(chǎn)生大量的有機(jī)廢棄物，其中包含著大量糖質(zhì)、淀粉、纖維素、半纖維素等可再生性

21、生物資源；利用微生物將廢棄物質(zhì)轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)，提高資源利用率，消除環(huán)境污染，改善生態(tài)環(huán)境。605.4.1 微生物蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值微生物菌體粗蛋白含量（占干重）：細(xì)菌 4080、酵母3560、絲狀真菌1550氨基酸組成：含S氨基酸稍不足外，其他豐富。含多種維生素，如B2、B6、 胡蘿卜素及麥角固醇等，但B12稍不足。在所含的礦物質(zhì)中，磷、鉀豐富，但鈣含量較少。61玉米0.15玉米1酵母0.73玉米5酵母2.11因此，若在微生物蛋白中添加Met、維生素B12和補(bǔ)充Ca質(zhì)，則可獲得與魚(yú)粉相當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)效果。豬增重量/蛋白質(zhì)消耗量（蛋白質(zhì)效價(jià)）62單細(xì)胞蛋白：single cell protein, SCP是

22、指從純培養(yǎng)的微生物細(xì)胞中提取的總蛋白質(zhì)。潛在的應(yīng)用： 作為人類食品； 作為畜用飼料； 作為工業(yè)原料（微生物培養(yǎng)基成分、合成纖維的 親水劑、各種填料、增稠劑、乳化劑及穩(wěn)定劑等）63單細(xì)胞蛋白的優(yōu)點(diǎn)： 微生物生長(zhǎng)快，蛋白產(chǎn)量高； 0.5 kg牛肉/1000 kg酵母蛋白 單細(xì)胞藻類：750噸蛋白質(zhì)（干重）/年畝， 而大豆：5075噸蛋白質(zhì)（干重）/年畝， 玉米：1530噸蛋白質(zhì)（干重）/年畝。 微生物蛋白含量高，氨基酸種類全，且富含維生素； 微生物的培養(yǎng)不受季節(jié)、氣候和地區(qū)的限制，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。缺陷： SCP中核酸含量高； 毒性物質(zhì)存在的可能； 人類消化較慢； 目前比其它來(lái)源的蛋白（如大豆蛋

23、白）昂貴。645.4.2 單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)可通過(guò)細(xì)菌、酵母、真菌、藻類和放線菌來(lái)進(jìn)行；德國(guó)首先利用酵母來(lái)生產(chǎn)用作湯和調(diào)味的加厚劑；1973年，各大石油公司利用石油或者副產(chǎn)品生產(chǎn)SCP，后因成本變高而放棄；1979年，英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司ICI連續(xù)甲醇發(fā)酵法：利用食甲基嗜甲基菌（Methylophilus methylotrophus）用甲醇作為碳源，建立了50000T年產(chǎn)的工廠，擁有世界上最大的連續(xù)發(fā)酵器，但還是由于成本高而無(wú)法大規(guī)模生產(chǎn)。充分利用多種不同廢物。65選擇菌種的原則：產(chǎn)物蛋白要富于營(yíng)養(yǎng)、可口、易消化、無(wú)毒、微生物易于培養(yǎng)，便于收集。665.4.3 利用木腐性食用菌生產(chǎn)蛋白解決人們對(duì)單細(xì)胞蛋白食用的疑慮。傳統(tǒng)方式農(nóng)業(yè)式栽培：勞動(dòng)強(qiáng)度大、難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、機(jī)械化。液體深層發(fā)酵法：高效自動(dòng)化，但難以獲得子實(shí)體。雖然研究測(cè)定表明，菌絲體的營(yíng)養(yǎng)成分與子實(shí)體相當(dāng)，但是菌絲體并不能作為食品來(lái)投放到市場(chǎng)，因此還需要經(jīng)過(guò)進(jìn)一步加工成其它形式的食品或者作為食品添加劑才能投放到市場(chǎng)。675.5 污水的微生物凈化水是人類賴以生存的最寶貴的資源。水不是取之不盡、用之不竭的！今天，水資源枯竭、水質(zhì)惡化是擺在全人類面前的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。污水的分類及特點(diǎn)：生活污水， 工業(yè)污水。不同來(lái)源污水降解難易程度不同。68695.5