进化、生物性能、崭新的发酵方式

西西shing

进化.生物性能.崭新的发酵方式
  在生物界，遗传、变异与自然选择周而复始，使生物的性能不断地得到提高，越来越适应周围环境。某一种很古老的水生真菌（藻状菌纲的），为了生存，去适应因地球遇到灾难所发生的巨大环境变化，而寻找避难所——即一种宿主植物，它与宿主植物相互补充，相互协调，取长补短，共同适应那非常恶劣的环境，以及后来的协同进化，生存至今。在这些过程中这种水生真菌转变为植物内生真菌。我分离这种内生真菌的实验，突出一个水生性，使其他真菌 和细菌不易生长。从分离实验和培养繁殖实验可知，以上这种内生真菌仍然保留水生真菌的特征和生活习性。
  这种内生真菌经过此协同进化，其生物性能有了很大的提高。例如：
一.能侵染植物组织细胞；
二.与植物宿主细胞形成共生关系；
三.它是好氧微生物兼厌氧微生物，对缺氧响应快而强；
四.它是丝状微生物，能侵染适量的固体基质。
等……
  我们对微生物的性能了解得越多，我们利用微生物的自由度越大。在发酵过程中，人们通过培养基配方、温度、PH、供氧、搅拌速率、缺氧、接种量、补料、流加，甚至发酵方式的交叉改变等调控，将意见转达给微生物，对微生物代谢进行导向。
   实际上，微生物的代谢是复杂的整体代谢网络，它们的交互作用影响到网络的各个方面。因此用整体系统观念来研究细胞越来越显得重要。不管细胞内各类反应参与的途径如何复杂，这些反应总的结果是使底物向自由能量，代谢产物、复杂产物、胞外蛋白和生物基质要素的转化。这类转化作用的发生是由许多代谢物，包括用于生物大分子库合成的前体代谢物及其构建单体参与完成的。
   传统代谢工程的直线思维模式在改造复杂代谢网络遇到的种种困难时显得无能为力。例如一：与酶催化天然底物结构类似物的可能性，由于这种可能性导致新的代谢途径的产生，从而原来的代谢分析就会有差错；例如二：有些微 生物（即有些真菌和细菌）在限氧（或缺氧）条件下能合成血红蛋白。这就表现，有些真菌在以新鲜的植物组织细胞为基质时，即使在缺氧条件下，也能使该微生物以另一种方式进行正常的代谢和生长。血红蛋白与呼吸代谢水平密切相关。有的研究者认为血红蛋白的表达增加了NADH的氧化速率和ADP磷酸化速率，从而影响呼吸系统。
   我使用一种新发现的植物内生真菌，以新鲜的植物的花、果、种子、茎、叶等组织细胞为基质，加入蒸馏水，在密封的容器内进行缺氧液态发酵。许多学者不敢相信这个事实，都持怀疑的态度。我是初生之犊不畏虎。在实验、观察和探索中前行。以实验为基础，把理论和实际相结合，做了这种发酵的新探索。
  在纯种培养中，不管在液体培养基上，还是在固体培养基上，那种内生真菌都能在有氧条件下生长，发育；而在限氧条件下，使用固体培养基时，菌种也能生长，这时其他好氧真菌和好氧细菌的生长就受到抑制。
  在上述的缺氧液态发酵之初，基质产生许多气体，并形成气泡向上浮起。随着内生真菌向基质内部侵染，在基质内部形成许多气泡，气泡从基质内溢出速率小于基质内产生气泡的速率，从而使基质向上浮起，直到靠近液面为止。当发酵进行到一定程度，基质中形成的气泡逐渐减少，它逐渐又沉到容器底部。基质中的某些底物或前体物，经过内生真菌的细胞机器，目标产物被其细胞分泌进入到发酵液，发酵液中含有我们所需要的目标产物。在这种发酵方式中，可以进行二次接菌种，进行二次发酵；也可以如下：首先进行缺氧液态发酵几天，其次，取出基质在无菌条件下进行固体发酵几天，再次，将基质……
   工艺的优化是人类与微生物交流的 一种最简便的方式。总之，采用各种措施和方法，调动代谢流，促进对微生物的信息流的研究和探索，尽可能的缩短发酵时间，又使目标产物得率最大，从而在工业发酵的竞争中占有更大的优势。

细履平沙

不错的资料，谢谢分享！

topmit

楼主,好资料,能否讲得更加具体点.如你是如何发现这种发酵方式的.

再着培养基的制作能否更加具体点.依你上述说的,我还是只是有个总体印象.

能不能约个时间探讨探讨
最近论坛有发酵人pk活动的意向,如果楼主愿意的话,我们可以整理一下思路,进行一下这种发酵方式的探讨.不知道意下如何??

西西shing

谢谢赏识，我尽量抽出时间，就有关问题，做论述。

西西shing

我现就你提出的两个问题做出论述：
   （我先说明一下，在崭新发酵中，还用了一种原生动物，这种原生动物与那种内生真菌都是那种宿主植物的内生微生物。在崭新发酵中，原生动物是以破碎的细胞内含物，以及细胞组织中除细胞以外的组织材料为基质；另一方面原生动物为崭新发酵的平衡生长和稳态生长提供辅助。）
   首先，众所周知，一般求学者，通过植物学教科书，都知道几乎所有植物都是采用光合作用使植物获得所需的能源。根据生物多样性，我认为在植物的进化长河中，植物生长所需的能源获取方式是各种各样的，也就是说在古老年代有些植物将太阳的光能以非光合作用的形式转化为植物所需的能源。我通过多年探索终于找到了这样一种植物，它是有两性花的自交植物。根据观察解剖可知，该植物有叶子，不规则的生长，叶子与茎的连接处没有微管组织，即叶子与茎的生理联系不能通过微管组织……。
    通过特殊手段观察茎细胞的某种光学特性的差异，发现茎顶端分生组织有两种不同的细胞，其中一种带有某种光学特性，它随着组织生长沿一定路径迁移，同样茎的其他地方也分布有这样的细胞，我们暂时把这样的细胞称为‘R细胞’该植物茎的表皮组织下有一种特殊组织（一般植物所不具有的），这种组织与叶子共同组成一种功能，就是随着植物生长，不断地生成‘R细胞’，并将光能转化为另一种形式的能源而注入‘R细胞’内。
   实验证实如下：
一.从该植物茎的特殊处理的抽提液中，经培养皿的固体培养，分离出一种原生动物。
二.从该植物的茎中，挑出一定量的‘R细胞’，经基础培养液培养分离出一种真菌。 在实验室的理想环境下，在液体培养基中，该内生真菌的菌丝是从中心点向四周生长，每个“主枝”菌丝有分枝，这些分枝又与四周另几个 “主枝”上的分枝相衔接，形成立体菌丝构架，这样的菌丝构架才能稳定，能使菌落长得更大。而且菌落是一层一层的由中心点向外生长。每个菌株，最初是形成球体形状，随着菌落不断长大，在重力作用下，底部变扁，最后形成一个半球体。在良好条件下，菌落半径能长到40mm，甚至更大。
   该内生真菌是一个白色的、半透明的、绒毛式的半球体菌落。这种菌株的菌丝内无隔膜。原则上讲，从菌丝内任意一点可流动达到菌落中任意一处菌丝内，这种菌落形成有规律的网络菌丝，但又不封闭，菌丝仍然是顶端生长。这样的菌丝构架协调得很完美，太奇妙了。
   通过生物共生关系的思辨推理可知：这种内生真菌和内生原生动物与宿主植物经过长期协同进化，使这两种内生微生物能产生数种宿主植物所需要的生长因子。
   我正是看中该内生真菌在一定条件下，能侵染、定殖于植物的活细胞中，与细胞形成共生关系，对不同底物分泌出不同的相关酶，如水解酶、转化酶等。关键是：我们是以新鲜的植物的花、果、叶、种子（干的）等为基质，在水溶液中，在 缺氧环境条件下，内生真菌（包括内生原生动物）对基质中的细胞进行侵染、定殖，以另一种方式进行代谢和生长，即所进行发酵的生化过程或途径与普通植物和好氧微生物所进行的生化途径绝然不同，当然所进行的代谢途径也不同。例如；以芳香植物中的新鲜的桂花为例，在其发酵中，通过那种内生真菌的‘细胞机器’，使桂花中许多不溶于水的香气组分的化合物能转化为水溶性的，这在化学理论是不可想像的，而发酵液再现桂花香韵，达到了发酵目的。
   由此，我联想到对大豆的发酵，通过发酵是否能产生一定量的油酸，它具有极佳亲水性，没有一般油脂不易溶于水的缺点。然后生产出类似的‘橄榄油’。因为我对（干的）葫芦巴籽进行发酵，所得发酵液含有一定量的亲水性油脂。100g葫芦巴籽做约1L的发酵液，可制备出膏状样品60g，含水分5%，发酵完成后，葫芦巴籽保持原来的外形状，没有破碎。
   其次，在纯种培养中，所用培养基为：基础培养基加上该植物茎的抽提液（经特殊处理）。这种抽提液含有能源、微量元素、几种生长因子、几种细胞色素以及转化酶等。

bio

想法太奇妙了

西西shing

新东西，没有人相信。我做的发酵香料样品已邮寄给林翔云闻香了，香气不错。其中有许多技术秘密不便公开。

jackchen328

西西thing
,你的产品能否用于食品？

西西shing

jacken328
其产品当然能用于食品，可用于加香，又如菠萝发酵液，甜香无比，可以应用反复分批发酵，又如洋葱发酵液也是如此。洋葱发酵液香气浓郁，圆和，没有尖刺香味，带一些肉香味。用于方便面甚佳。通过对葫芦巴籽发酵液的研发，能获得一种理想的豆香香料。即该香料就相当一种豆香香精。

细履平沙

这么高的使用价值,是不是可以申请专利呀!