食品微生物学(第2版)/樊明涛

　　《食品微生物学（第2版）/普通高等教育食品类专业“十三五”规划教材》：　　1.6 食品微生物的发展与展望　　1.6.1 微生物资源的开发和利用　　同农产品一样，微生物也是一类重要的资源，对人类的作用越来越大，也越来越受到人们的重视。微生物资源极其丰富，虽然人们已经掌握和了解了好多微生物，但未知者仍然甚多，有人估计人类已知的微生物种类仅占实际总数的5%N10010。在已知的微生物中，真正利用的还不到1%。　　微生物在生长过程中产生许多活性物质，目前这些活性物质大多已被人类利用，要从这些微生物中再获取新的活性物质难度越来越大，而目前人类未知的微生物含有新化合物的可能性较大。因此，稀有微生物、海洋微生物、未培养微生物、极端环境微生物越来越受到人们的重视。　　未培养微生物（uncultured microorganism）是指自然界确实存在的一大类微生物，但迄今为止利用人工的微生物培养基以及方法还不能获得其纯培养物，据估计，这类未培养微生物资源（uncultured microbial resources）可能要占到微生物总资源的80%以上，而这部分微生物无论在多样性、新陈代谢途径、生理生化反应、新产物等方面都可能和已知微生物有很大差异，因此必然蕴藏着有开发价值的资源。但随着科技的发展，特别是对微生物基因组学、蛋白质组学、代谢组学、遗传学等理论的深入了解和发展，必将越来越多地了解未培养微生物的特性，终究会获得这些微生物的纯培养，在此基础上，在深入研究这些未培养微生物的过程中，必然获得编码具有特殊功能化合物的新基因、特殊代谢产物、特殊代谢途径、特殊代谢调控，这些将对人类改造自然和更好地利用自然起到不可小觑的作用，例如，特殊途径的发现，有可能利用这些微生物对环境中的污染物进行分解，达到净化环境的目的；一些特殊代谢产物的发现可能有助于治疗某些疾病。　　1.6.2 基因工程与菌种改良　　人类研究和使用微生物的目的无非有两个方面：一方面是利用微生物为人类服务，例如生产各种产品，分解有毒有害物质，满足人类的需要；另一方面是防止有害微生物引起的各种危害。在利用微生物生产有用产品的过程中，尽管人们优化微生物生长的各种条件，使微生物*大限度地发挥其作用，按人的意志生产食品和高效表达，人们总是希望微生物生产的产量高，质量好，生产成本低，但往往却不能满足人们的要求，这就需要对菌种进行改良，以获得具有优良性状的新菌种。在食品工业和发酵工业中，常用的表达生物是细菌或酵母。用基因工程的方法获得的新种往往具有讦多优良的性状：①微生物的抗性提高，如通过基因工程的方法可以获得高抗噬菌体的乳酸发酵菌，减少发酵工业因噬菌体污染而造成的损失；②产量提高和改善食品的风味；③可以获得特殊构型的化合物，如用化学合成的乳酸往往是内消旋型的混合物，而用乳酸菌发酵则可以获得特殊构型的乳酸单体；④工程菌还可能利用一些特殊的化合物，这在食品企业废物处理和环境净化中特别重要。　　转基因食品是近年来世界范围内的热点问题之一，对此褒贬声音不断。所谓转基因食品（genetically modified food）是指利用生物技术改良的动物、植物和微生物所制造或生产的食品、食品原料及食品添加剂等。针对某一或某些特性，以生物技术为手段改变动物、植物基因或微生物基因，使动物、植物或微生物具备或增强此特性，以降低生产成本并使其性状、营养品质、消费品质向人们所需要的目标转变，增加食品或食品原料的价值。目前，还没有明确的证据对转基因食品的安全问题下一个定论，各国政府对转基因食品的态度也不同，需要大家的注意。2016年中央一号文件专门强调要加强农业转基因技术的研发和监管，在确保安全的基础上慎重推广。　　微生物因为基因组较小，容易利用基因工程进行菌种改良以获得优良性状。目前全世界范围内已经完成200多种微生物的全基因组测序，对这些微生物的基因功能越来越清楚，对其改良的目的性也越来越明晰，加之易于培养、受地域环境影响小，因此，微生物基因工程将会为人类利用自然和改造自然提供一个强有力的工具和手段，前景非常广阔。　　……