微生物的应用
一、微生物在生物医药中的应用
很早以前，人们就发现某些微生物对另外一些微生物的生长繁殖有抑制作用，把这种现象称为抗生。随着科学的发展，人们终于揭示出抗生现象的本质，从某些微生物体内找到了具有抗生作用的物质，并把这种物质称为抗生素，如青霉菌产生的青霉素，灰色链丝菌产生的链霉素都有明显的抗菌作用。
微生物种类多、数量大、个体小、面积大、新陈代谢能力强、吸收多、转化快、生长旺、繁殖速度快，广泛应用于制药工业中。如抗生素、维生素、氨基酸、酶及酶抑制剂以及微生态制剂都有是利用微生物发酵制成的。利用“工程菌”作为制药工业的发酵产生菌可生产出更多低成本、高质量的药物，使得微生物在制药工业中的应用前景更加广阔。
对于微生物对生物医药的主要应用为抗生素的制备，主要途径为：从自然界分离并筛选新抗生素产生菌；改造现有的抗生素的产生菌，再经筛选获得新抗生素产生菌；对已知的抗生素进行结构改造，经筛选后获得新的半合成抗生素；新的筛选方法，应用定向生物合成和突变生物合成的原理等；现代分子生物学技术设计产生新抗生素。
目前应用微生物工业把发酵由微生物扩大到植物、动物，因此工业微生物学家将所有通过微生物或其他生物细胞（动、植物细胞）或经过生物工程改造了的“工程菌”的培养来制备工业产品或转化某些物质的过程，统称为发酵。微生物发酵的一般工艺也就是利用深层培养，进行微生物发酵生产所需要产品的过程。微生物发酵一般分发酵与提取2个阶段。其生产的一般工艺流程如下：
二、微生物在食品工业中的应用
微生物用于食品制造是人类利用微生物的最早、最重要的一个方面，在我国已有数千年的历史。在食品工业中，可利用细菌制造出许多食品，如乳酸饮料、味精及种类繁多的调味品等。 （1）食醋
食醋按加工方法可分为合成醋、酿造醋、再制醋三大类。其中产量最大且与我们关系最为密切的是酿造醋，它是利用粮食等淀粉质为原料，经微生物制曲、糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段酿制而成。 （2）发酵乳制品
发酵乳制品是指良好的原料乳经过杀菌作用接种特定的微生物进行发酵作用，产生具有特殊风味的食品，称为发酵乳制品。常用发酵乳制品有酸奶、奶酪、酸奶油、马奶酒等。发酵乳制品主要包括酸奶和奶酪两大类，生产菌种主要是乳酸菌，分为球菌和杆菌两种。 （3）氨基酸发酵
氨基酸是组成蛋白质的基本成分，其中有八种氨基酸是人体不能合成但又必需的氨基酸，称为必需氨基酸，人体只有通过食物来获得。 在食品工业中，氨基酸可作为调味料；在食品中添加某些氨基酸可提高其营养价值等等。 （4）黄原胶
黄原胶别名汗生胶，又称黄单胞多糖，是国际上20世纪70年代发展起来的新型发酵产品。它是由甘蓝黑腐病黄单胞细菌以碳水化合物为主要原料，经通风发酵、分离提纯后得到的一种微生物高分子酸性胞外杂多糖。其作为新型优良的天然食品添加剂用途越来越广泛，可代替多种胶体。 （5）酵母在食品工业中的应用
酵母细胞中含有蛋白质、脂肪、糖类、维生素和无机盐等，其中蛋白质的含量非常丰富，因此它具有较高的营养价值，是良好的蛋白质资源，可作为食用和饲用。
微生物生长繁殖迅速,其生长条件完全受人工控制,而且由于微生物对营养物质适应性强,可以利用农副产废弃物、糖蜜、谷氨酸发酵废液，稻草、稻壳、玉米秸、酿造、食品厂的废渣、废液、木屑、纸浆废液等进行生产都可以作为培养酵母的材料，以达到综合利用的目的。当然作为食用还需要解决一些适口性问题。 （6）霉菌在食品工业中的应用
绝大多数霉菌能把加工所用原料中的淀粉、糖类等碳水化合物、蛋白质等含氮化合物及其他种类的化合物进行转化，制造出多种多样的食品、调味品及食品添加剂。不过，在许多食品制造中，除了利用霉菌以外，还要由细菌、酵母的共同作用下来完成。在食品酿造业中，常常以淀粉质为主要原料，只有将淀粉转化为糖才能被酵母菌及细菌利用。
（7）食品制造中的主要微生物酶制剂及其应用
酶制剂可以由细菌、酵母菌、霉菌、放线菌等微生物生产。酶的发酵生产是以获得大量所需的酶为目的。为此，除了选择性能优良的产酶细胞以外，还必须满足细胞生长、繁殖和发酵产酶的各种工艺条件，并根据发酵过程的变化进行优化控制。酶制剂在食品保鲜、淀粉类食品生产、蛋白质食品生产、果蔬食品生产 、果酒生产及食品添加剂生产中的应用广泛。 三、微生物在农业上的应用 1.微生物肥料
我国微生物肥料的研究应用和国际上一样，是从豆科植物应用根瘤菌接种剂
开始的。起初只称为大豆或花生根瘤菌剂。联合国粮农组织(FAO)和一些生物固氮组织近二十年来发展并推广这项技术，取得了十分好的效果。从土壤肥力而言，根瘤菌肥料还有增加土壤氮素提高土壤肥力的作用，这是其它非豆科植物所没有的，因此豆科植物与根瘤菌共生固氮在农业和牧草生产上有重要意义。 （1）根瘤菌菌剂
用于豆科作物结瘤、固氮的接种剂。是用人工选育出来的高效根瘤菌株经大量繁殖用载体吸附制成的，是迄今为此世界上研究最早、应用时间最长、生产量最多、应用最广泛和效果最稳定的微生物肥料之一。 （2）固氮菌菌剂
自生固氮微生物的固氮能力比共生固氮的根瘤菌要少得多，而且在使用过程中更易受到环境条件中氮素含量的影响。但在实践中发现，它们对作物的作用除了固氮外，更重要的是它们能够产生多种植物激素类物质。 （3）解磷微生物菌剂
能分解土壤中难溶态磷的细菌制成的解磷细菌肥料，使解磷细菌在作物根际形成一个磷素供应较为充分的微区，因磷细菌在生长代谢过程中能够产生一些有机酸和如植酸酶的酶类，使土壤中的难溶性磷形成作物能够吸收利用的可溶性磷，供作物吸收利用。目前生产上应用较多的菌种为巨大芽孢扦菌。 （4）硅酸盐微生物菌剂
分解土壤中难溶的磷、钾等营养元素，并在生长、代谢过程中分泌可以刺激作物生长的激素类物质，在植物根际形成优势种群，可抑制其它病原菌的生长，因而达到增产效果。 （5）光合细菌菌剂