复合微生物制剂的综合利用研究进展_杨艳红

2003年6月重庆大学学报Jun.2003第26卷第6期JournalofChongqingUniversityVol.26No.6文章编号:1000-582X(2003)06-0081-05复合微生物制剂的综合利用研究进展杨艳红,王伯初,时兰春,王庆红(重庆大学生物工程学院生物力学与组织工程教育部重点实验室,重庆400044)摘要:阐述了复合微生物制剂与单菌株相比较有共生、共荣、共养,从而有节约成本,解决发酵反馈抑制作用,提高生产效率等的优越性。系统举例描述了复合微生物来源、组成、生理特性,进一步阐明了其综合优点,并分类阐述了在农业、工业、医药、环保等方面在国际国内的广泛应用及其研究进展。同时还分析了复合微生物技术在应用中存在的问题,并提出了关于解决这些问题的一些看法,希望复合微生物制剂能更好地服务于世界的各行各业,取得更好的经济社会效益。关键词:复合微生物;综合应用;研究进展中图分类号:Q938.1文献标识码:A自然界中微生物广泛存在,但它们极少是相互完全隔离存在的。临近种群的活性可作为生物因子影响其他种群的生殖和生理行为,既可导致种群间的负作用,也可导致种群间的正作用。这些作用使整个微生物世界的生态平衡得以维持和发展[1]。这就决定了微生物现实和潜在的巨大用途,现已广泛应用于农业、工业、医药、环保等各个领域。许多重要的生化过程靠单种微生物是不能完成或只能微弱进行,而必须依靠两种或多种微生物共存的条件下,共生、共荣、共养,使微生物的有害作用朝着出现有益效果的方向发展,从而完成这一优化的生化过程。因此,复合微生物制剂的应用已在各个领域表现其功能齐全的优势。EM有效微生物是日本琉球大学比嘉照夫教授于20世纪80年代初期研制出来的一种新型复合微生物菌剂。现已普及到全世界包括中国在内的60多个国家,并取得了显著的经济效益、社会效益和生态效益。微生物间的相互作用可归纳为同住、互惠共生、协同作用、共居作用(偏利生作用)、偏害作用、寄生、竞争和捕食。怎样准确掌握它们之间的相互作用,扬其利,避其害,是复合微生物技术这一高科技技术的攻克难关。1复合微生物制剂的来源复合微生物制剂是由两种或多种微生物按合适比例共同培养,充分发挥群体的联合作用优势,取得最佳应用效果的一种微生物制剂。复合微生物制剂的来源主要有3个方面:1)现有的EM。EM有效微生物群组成复杂,结构稳定,功能广泛[2]。2)根据所应用的环境条件和所达的目的,用天然微生物物种配置的,优化处理的微生物制剂。此种微生物制剂不如EM应用广。3)为达生产高效而构建的人工菌种或菌种的群体制剂。由具有互生或共生关系的微生物构建工程菌,可使工程菌既具有混合培养的功能,又拥有纯培养菌株营养要求单一、生理代谢稳定、易于调控等优点,因而对复合菌培养的理论和应用都将有巨大的突破,是极有前景的研究方向[3]。2复合微生物的组成及特性复合微生物群(CM)由两种或两种以上的微生物共同培养、相互作用、相互影响,最终达到发挥其最大群体优势的微生态系统。现将以人类非常成功的利用微生物之间相互作用关系的一种复微生物制剂EM的组成及特性来具体阐述CM的组成及特性。EM是由光合菌群、放线菌群、酵母菌群和乳酸菌群等10属80多种微生物复合而成的多功能有效微生物群。光合菌群在其生长过程中可合成维生素C、维生素E及各种氨基酸和刺激素,以促进动植物生长,提高抗病力;放线菌群具有较强的分解复杂含氮和不含氮有机物的能力,对自然界物质转化和土壤改良起着重要作用。放收稿日期:2003-01-17作者简介:杨艳红(1977-),女,四川眉山人,重庆大学硕士研究生,主要从事微生物发酵研究。线菌中链霉菌属是产生抗生素的主要细菌,现有抗生素中约90%是该属的菌种产生的;酵母菌群不仅细胞蛋白质含量高,而且在他们生长代谢过程中能形成多种B族维生素和生理活性物质,有助于其他微生物和动植物的营养吸收,增强有效菌的活性。研究表明酵母菌细胞中超氧化物歧化酶的含量高于其他微生物3～10倍。乳酸菌群在有氧条件下获得能量,合成细胞物质,在缺氧环境中,则产生乳酸,抑制其生长环境中的腐败性微生物的生长,并在其生长代谢中可合成多种维生素,有助于动物消化吸收。EM复合微生物制剂采用经过优化组合确定的比例和独特的发酵工艺,把经过筛选好的好气性和厌气性微生物加以混合,培养繁殖出多种复合微生物群落,通过互利共生关系,形成一个复杂稳定的能发挥多种功能的微生物群体的生态系统[4]。3复合微生物制剂作用机理及其综合利用3.1复合微生物在农业中的应用3.1.1复合微生物在养殖业中的应用1)防病抗病,提高畜禽成活率。复合微生物含有多种有益微生物,其中乳酸菌属,产生乳酸有效地抑制肠道腐败微生物的繁殖,促进有益微生物的生长,从而减少肠道疾病的发生。其中的光合细菌群,产生大量维生素C和维生素E