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枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)

枯草芽孢杆菌分布广，常存在于枯草、土壤等，一般为腐生菌，在一定程度上更容易筛选到合适的菌种，同时，其具有能产生大量淀粉酶和蛋白酶的特点。

枯草芽孢杆菌菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些活性物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用。

枯草芽孢杆菌作为益生菌，可迅速消耗肠道中的游离氧，造成肠道低氧，促进有益厌氧菌生长，间接抑制其它致病菌生长。此外，枯草芽孢杆菌菌体自身合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等酶类，在消化道中与动物体（人体）内的消化酶类一同发挥作用。

枯草芽孢杆菌能合成维生素B1、B2、B6、烟酸等多种B族维生素，提高动物体（人体）内干扰素和巨噬细胞的活性。

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2

大肠杆菌 (Escherichia coli）

利用大肠杆菌可以制取天冬氨酸、苏氨酸、缬氨酸等；

其谷氨酸脱羧酶可以用来进行谷氨酸的定量分析；

另外，大肠杆菌是现代生物学中研究最多的一种细菌，作为一种

模式生物

，其基因组序列已全部测出。用分子生物学方法在大肠杆菌得出的结论可用于其它生物的研究。在生物工程中，大肠杆菌被广泛用于基因复制和表现的宿主。

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酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）

酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）酿酒酵母是与人类关系最广泛的一种酵母，用于制作面包和馒头等食品及酿酒。

酿酒酵母的细胞为球形或者卵形，在白酒工业中常用酵母菌的直径多为4~6μm。其繁殖的方法为出芽生殖。

酿酒酵母与同为真核生物的动物和植物细胞具有很多相同的结构，又容易培养，酵母被用作研究真核生物的模式生物。

酿酒酵母被认为是最具潜力的大规模生产菌种之一。野生型酿酒酵母的主产物为乙醇。

酿酒酵母是第一个完成基因组测序的真核生物，测序工作于1996年完成。同时，酿酒酵母是发酵中最常用的生物种类。

酿酒酵母具有生长周期短、发酵能力强、容易进行大规模培养以及含有多种蛋白质、氨基酸、维生素、生物活性物质等丰富的营养成分等优点，一直是基础及应用研究的主要对象，在食品、医药等领域应用广泛。酿酒酵母也被用于其他具有重要工业价值代谢产物的发酵。

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4

毕赤酵母 (Pichia pastoris）

巴斯德毕赤酵母，是甲醇营养型酵母中的一类能够利用甲醇作为唯一碳源和能源的酵母菌。

开发历程：

（1）Koichi Ogata等人于1969年首次发现了某些酵母可以利用甲醇为

碳源

和能源生长，此后，用甲醇利用型酵母生产

单细胞蛋白

作为

动物饲料

的潜力就引起了广泛关注；

（2）1987年，Cregg等人首次报道了用甲醇营养型酵母表达

乙型肝炎表面抗原

(HbsAg)，随后Philip Petroleum公司与 Salk Institute Biotechnology/ Industrial Associates(SIBIA)就开始了毕赤酵母表达系统的

合作开发

。SIBIA.的研究人员分离了AOX基因的

启动子

和宿主菌株，构建了载体，并开发出了相应的毕赤酵母基因操作技术，结合Philip Petroleum公司生产

单细胞蛋白

的发酵工艺，实现了外源蛋白的高效表达。

（3）1993年，Philip Petroleum公司将毕赤酵母表达系统的专利卖给Research Corporation Technologies公司，并委托Invitrogea公司进行有关

产品销售。

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5

乳酸杆菌 (Lactobacillus sp.)

乳酸杆菌是可使葡萄糖等糖类分解为乳酸的各种细菌的总称。

乳酸菌是一种无芽孢的杆菌，属革兰氏阳性菌。单个、成双或短链排列；

乳酸杆菌有较强的代谢碳水化合物产酸能力，可以合成葡聚糖和杂多糖。能使糖类发酵产生乳酸或其他酸类物质。产生的乳酸具有调味和防腐的作用。

乳酸杆菌广泛分布于自然界，既能在有氧也能在无氧环境下生长。一般认为寄生于体内的乳酸杆菌对机体有保护作用。

某些乳杆菌如嗜酸性乳杆菌、

保加利亚乳杆菌

，常用于饮料的发酵工业。

所有乳酸杆菌广泛地应用于腌制泡菜、制作酸奶、青贮饲料等加工工业和食品工业领域。

2022年，中国将乳酸杆菌纳入了《可用于食品的菌种名单》中。

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醋酸菌 (Acetobacter)

醋酸菌是重要的工业用菌之一，革兰氏阴性菌，专性好氧菌，氧化各种有机物成有机酸及其它种氧化物。一般在乙醇或其它可氧化物的酵母煮液或酵母消化液培养基上生长旺盛。

醋酸杆菌属的重要的特征是能将乙醇氧化成醋酸，并可将醋酸和乳酸氧化成CO2和H2O。

有些菌株能够合成纤维素，其纤维素组成细胞壁外的基质，而细菌则埋置于纤维索微丝缠结的片层中。当这些种的细菌生长在静止的液体培养基中，它们就会在表面形成一层纤维素薄膜。

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谷氨酸棒状杆菌（Corynebacterium glutamicum）

谷氨酸棒状杆菌（Corynebacterium glutamicum）是近四十年来全球用以氨基酸发酵工业的主要生产菌，早在1957年由Kinoshita首次描述其为谷氨酸产生菌。谷氨酸棒状杆菌在分类上属于革兰氏阳性真细菌下的放线纲棒状杆菌属。

谷氨酸棒状杆菌是工业上主要的谷氨酸生产菌之一。该菌能够以葡萄糖、果糖、蔗糖以及一些有机酸如乙酸、乳酸、琥珀酸等为单一碳源生产谷氨酸。

谷氨酸棒杆菌还是苏氨酸、赖氨酸的主要产生菌。

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短杆菌（Bacillus brevis）

短杆菌属

，

放线菌目

中的一属专性好氧、过氧化氢酶阳性、无芽孢的革兰氏阳性短杆状细菌。

本属中的黄色短杆菌(B.flavum)能发酵葡萄糖生产L-谷氨酸，是重要的工业菌种。

此外，短杆菌还是核苷酸工业生产中常用的菌种，也是酶法合成生产辅酶

A

的菌种

。

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链霉菌（Streptomycetaceae）

链霉菌（Streptomycetaceae）是最高等的放线菌。

放线菌

目的一科。

链霉菌是生产抗生素的重要菌种，能产生多种类型的抗生素，如青霉素、链霉素、红霉素等。

其代谢产物丰富，除抗生素外，还能产生酶抑制剂、免疫调节剂等多种生物活性物质。

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假单胞菌 (Pseudomonas)

假单胞菌能发酵生产维生素B12、丙氨酸、谷氨酸、葡萄糖酸、色素、果胶酶；也能进行类固醇（甾体）转化；有些菌株可利用烃类生产单细胞蛋白。

此外，其它常见发酵菌种还包括：地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌（生产纳豆激酶、维生素K2）、假丝酵母（生产乙醇或单细胞蛋白）、霉菌（黑曲霉、红曲霉、米曲霉、青霉等）、双歧杆菌、丙酮丁醇梭菌（主要用于发酵生产丙酮丁醇）、肠膜状明串珠菌（生产葡聚糖）、黄单胞菌（生产黄原胶）等。