文档介绍：第六章微生物的代谢
代谢
物质代谢:合成代谢、分解代谢
能量代谢:产能代谢、耗能代谢
代谢产物作用:初级代谢、次级代谢
第一节微生物对有机物的分解
外界环境中相对分子质量较小的有机物能被微生物直接吸收,而相对分子质量较大的有机物必须经过微生物分解为相对分子质量较小的有机物,才能被微生物吸收。
一、不含氮有机物的分解
较为重要的不含氮有机物中的淀粉、纤维素、半纤维素、果胶物质、木素和芳香族化合物等能被微生物分解。
(一)淀粉的分解
淀粉是葡萄糖通过糖苷键连接而成的一种大分子物质。淀粉有两类,一类是由α-1,4-糖苷键将葡萄糖连接而成的直链淀粉;另一类是在直链淀粉基础上,又产生由α-1,6-糖苷键连接起来产生了分支的支链淀粉。一般在自然淀粉中,直链淀粉约占10%~20%,支链淀粉约占80%~90%。在以淀粉作为生长碳源与能源的微生物中,它们能利用本身合成并分泌到胞外的淀粉酶,将淀粉水解生成双糖与单糖后,被微生物吸收,然后再被分解与利用。分解淀粉的酶种类较多,而且作用方式各异,目前按作用方式与特点可将淀粉酶分为几种类型。
(又称α-淀粉酶)  此酶作用的结果是产生麦芽糖、含有6个葡萄糖单位的寡糖和带有支链的寡糖。由于它作用的结果使原来淀粉溶液的黏度下降,并且产物的构型是α-构型,故称为液化型淀粉酶或称α-淀粉酶。在微生物中,许多细菌、放线菌和霉菌均能产生液化型淀粉酶,而且还可以通过工业发酵的方式来生产淀粉酶,枯草杆菌通常用作α-淀粉酶的生产菌株。
   这是一类酶的总称。它们的一个共同特点是可以将淀粉水解成麦芽糖或葡萄糖,故名糖化型淀粉酶。目前已知这类酶至少包括下述三种:①淀粉-1,4-麦芽糖苷酶(又称β-淀粉酶)。故此酶作用于淀粉后的产物是麦芽糖与极限糊精;②淀粉-1,4-葡萄糖苷酶。此酶作用于直链淀粉后的产物几乎全是葡萄糖,作用于支链淀粉后的产物有葡萄糖与带有α-1,6-糖苷键的寡糖。根霉与曲霉普遍都能合成与分泌此酶;③淀粉-1,6-糖苷酶(又称异淀粉酶)。此酶专门作用于淀粉分子中的α-1,6-糖苷键,生成葡萄糖。
淀粉在上述四类酶的共同作用下,将淀粉完全水解成葡萄糖。目前已能利用微生物生产淀粉酶使之用于棉织物的淀粉脱浆,以及用酶法来代替酸水解法生产葡萄糖。
(二)纤维素的分解
纤维素是一种由葡萄糖通过糖苷键连接而成的大分子化合物。它的相对分子质量更大,更不溶于水,均不能直接被人和动物消化,但它可以被许多真菌包括木霉、青霉、曲霉、根霉以及放线菌与细菌中的一些种分解与利用。细菌中常见的纤维素分解菌有黏细菌、梭状芽孢杆菌、瘤胃细菌、产琥珀酸拟杆菌、丁酸弧菌等。