发酵工程研究的新进展

现代发酵工程技术在食品领域的应用研究进展摘要：随着科学技术的不断进步，人们对生活的需求也逐渐增加。

目前，生物技术的发展已成为人们关注的话题。

生物工程主要由细胞工程、基因工程、酶工程和发酵工程等组成，在现实生活中得到广泛应用。

发酵工程是基因工程和细胞工程的产物。

实际应用在食品工业、工业发展、医药研发等方面具有不可替代的作用。

论述了发酵工程在我国食品工业中的应用和发展。

关键词：发酵工程；食品领域；应用研究前言：现代生物技术是利用微生物生长和相应的代谢活动在生产各种有用材料的一种工程，发酵工程在整个生物工程技术中占有重要地位，主要包括培育优良的菌种和发酵生产。

谢产品，微生物的生产，天然物质的转化，等等。

发酵工程微生物有效地应用于高新技术的工业生产过程中，现代生物技术的影响非常广泛，如新食品、饮料配料、稳定剂、制造或相关领域的衍生物等。

1发酵工程的发展阶段1.1农产手加工因为在过去，社会经济不发达，人们主要是农业生产，然后发酵工程只在家里或作坊里发酵，发酵生产也就是我们所说的自然手工加工。

当时，因为科技不发达，人们只能通过存在于微生物的性质，进行了处理，但这种方法只用于生产，因为微生物纯自然的许多问题，如萃取效率高，存活率低，甚至可能是生病了，等等。

这也极大地制约了食品领域发酵工程的发展。

1.2近代发酵工程20世纪20年代，由于技术的兴起，工业、食品和医药的需求，传统的生产方式并不满足。

因此，人们使用化学和化学工程技术从农业化学和化学工程中学习来规范发酵过程。

采用机械生产和化学训练，代替传统的手工操作，不仅提高了生产效率，还使发酵工程在发酵生产中取得了第一个历史性的进步。

1.3现代发酵工程通过发酵工程的不断发展，人们逐渐意识到化学工程的模式处理发酵工业生产的问题，玩很难达到预期的效果，化学可能生产的微生物对人体有害的化学物质，严重影响了人们的健康。

因此，它很快被生物工程所取代。

这种生物工程技术是利用微生物的基因，有效地改造它，达到人们想要的效果，满足人们生活的需要。

【关键字】化学、生物、设计、指南、建议、方法、条件、进展、空间、效益、质量、增长、传统、问题、矛盾、系统、机制、有效、大力、深入、继续、现代、合理、优良、公开、健康、持续、合作、保持、发展、建立、提出、发现、研究、突出、关键、热点、成果、根本、基础、需要、素质、环境、工程、途径、资源、能力、需求、方式、作用、规模、结构、水平、形势、速度、增强、检验、分析、借鉴、调控、形成、拓展、丰富、保护、推广、满足、服务中药发酵技术研究进展摘要：现代生物技术与中药传统发酵制药技术的有机结合为中药发酵技术的迅速发展提供了广阔的空间，与传统发酵工艺技术相比，现代中药发酵技术有了长足的进步。

对现代中药发酵技术进行初步概述、总结，着重介绍当前发酵技术中的热点——药用真菌双向性固体发酵技术，而后对现代中药发酵技术的优势及前景进行探讨，为进一步的探索研究奠定基础。

关键词：中药；发酵；双向性发酵Research survey on fermentation of Chinese materia medicaAbstract: The combination of the modern biotechnology and traditional fermentation technology of Chinese materia medica (CMM)provides a broad space for the rapid development of fermentation technology of CMM. Compared with the traditional fermentationtechnology, the modern fermentation technology has made considerable progress, this paper attempts to preliminarily summarize themodern medicine fermentation technology for CMM, and emphasizes the hotspot in the current fermentation technology―medicinalfungi bidirectional solid-state fermentation technology, then discusses the advantages and prospect of fermentation technology in orderto lay the foundation for the further study.Key words: Chinese materia medica; fermentation; bidirectional fermentation中医中药作为中华民族的瑰宝，在预防和治疗疾病方面做出了突出贡献。

生物技术121班刘倩芸 2我国发酵工程的发展现状和发展趋势引言发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。

发酵技术有着悠久的历史，作为现代科学概念的微生物发酵工业是在传统发酵技术的基础上，结合了现代的基因工程、细胞工程等的新技术。

由于发酵工业具有投资少、见效快、污染小等特点，日益成为全球经济的重要组成部分。

摘要：发酵工业是指人们利用微生物的发酵作用大规模生产发酵产品的一门传统工业。

至今，我国已形成了一个品种繁多，门类较齐全，具有相当规模的独立工业体系，在不同的工业领域中都有重要应用，例如医药工业、食品工业、农业、环境保护等，且随着生物技术的发展，发酵工程的应用领域也在不断扩大。

【1】关键词：我国发酵工业现状趋势问题意见很早以前，人们就利用发酵技术来生产产品，直到近代才发现发酵是由微生物引起的。

发酵工业自20世纪60年代以来迅猛发展，所涵盖的产品也从原来的抗生素、食品等几个方面渗透到人民生活的各方面如医药、保健、农业、环境、能源、材料等。

发酵工业是一种以高科技含量为特征的新型工业。

发酵工业的迅速发展不仅带动了相关行业的发展，而且对提高产品质量及改善环境等，发挥了重要作用。

【2】一、我国发酵发展的历史我国传统发酵历史悠久，在《黄帝内经素向》、《汤液醪醴论》里，已有酿酒的记载。

在汉武帝时代开始有了葡萄酒，距今已有两千多年的历史。

改革开放促进了社会经济和科学技术的迅速发展，发展了一批具有现代生物技术特征的新产品，使发酵工业进入了一个新的发展阶段。

【3】二、我国发酵工业的现状我国生物化工行业经过长期发展，已有一定基础。

特别是改革开放以后，生物化工的发展进入了一个崭新的阶段。

目前生物化工产品也涉及医药、保健、农药、食品与饲料、有机酸等各个方面。

随着科技创新和技术进步的推进，科技推广应用和产业化步伐的加快，发酵产业产品空间进一步拓展、产业链不断延伸，发展前景更加广阔。

【4】我国发酵工业的巨大发展不仅在于产量的巨大提升，更在于发酵技术和发酵工艺的巨大进步。

生物发酵工程与酶工程的研究进展生物发酵工程和酶工程是生物技术领域中的两个重要分支，它们在工业生产、医药研发、环境治理等方面发挥着重要作用。

本文将分析近年来这两个领域的研究进展。

一、生物发酵工程的研究进展生物发酵工程是指将微生物、细胞或其代谢产物应用于工业、农业、环保等领域的生产过程。

其主要研究内容包括发酵微生物的筛选、培养和代谢调控等方面。

近年来，生物发酵工程在产业升级、绿色化生产等方面取得了许多进展。

1. 发酵菌株的筛选和基因改造发酵菌株的选择是发酵工程成功的关键之一。

近年来，基于高通量筛选技术的发酵菌株选择方法得到了广泛应用。

同时，通过基因工程技术对微生物代谢通路进行调控，提高产物水平，同时减少废物排放，实现了绿色化生产。

例如，人工合成新酶、构建复合菌群等技术手段已经成为生物发酵工程研究的新热点。

2. 发酵条件的优化和控制发酵条件的优化和控制是提高发酵产物水平和改善发酵过程稳定性的关键措施。

近年来，基于机器学习、人工智能的优化算法得到了广泛应用。

同时，利用传感器和自动控制技术，可以实现对发酵过程的实时监测和控制，提高发酵的产出率和产品质量。

3. 应用范围的拓展生物发酵工程在食品、饮料、医药等领域的应用已经非常广泛，但这些领域的发酵产物不可避免会涉及到一些争议，如转基因食品的安全性等。

因此，近年来研究人员还在考虑如何将发酵工艺应用于化妆品、纺织品和生物燃料等领域，以拓展其应用范围。

二、酶工程的研究进展酶工程是指利用酶催化剂的特异性和高效性进行生物反应，以解决工业、医药等领域中的问题。

酶催化反应本身是非常简单高效的，近年来，研究人员通过基因工程和生物化学手段进一步提高了酶的活性、特异性和稳定性。

1. 酶催化反应的优化酶催化反应通常是以环境温和、反应速度快、副反应少等优势著称的。

近年来，研究人员通过基因工程和蛋白工程技术，对酶的催化活性和特异性进行了进一步提高。

同时，通过对酶结构的解析和模拟，也能够更好地预测反应产物的结构和性质。

发酵工程研究的新进展前言：近些年，在有关技术领域中微生物的发酵技术已得到了非常广泛的应用，特别在医药行业内应用十分普遍，人们不断深入的研究微生物的发酵工艺意义重大。

为此，本文对发酵工程的发展进程及发酵工艺进一步优化的方法进行了讨论，为发酵工程的发展提供参考。

关键词：发酵；方法；发展1.发酵工程的发展发酵工程作为最早从事微生物学的研究领域，在过去的几百年来为人类的生活、生存和社会的发展作出了重大的贡献。

发酵技术的发展经历了自然发酵阶段、纯培养厌氧发酵技术的建立、通气搅拌发酵技术的建立、代谢调控发酵技术的建立、现代发酵工程技术的建立几个阶段。

发酵工程是个传统领域，与现在的生物工程（基因工程）相比处于劣势，普遍认为，通过一些操作过程的控制和菌种的筛选难以达到基因工程那样迅捷的效果。

但近些年，发酵工程不断地通过整合其它学科及领域的优点来发展自己，发展较为迅速。

1.1发酵工程上游方面发酵的上游工程包括优良种株的选育，最适发酵条件（pH、温度、溶氧和营养组成）的确定，营养物的准备等。

在菌种选育方面与基因工程相结合，通过将供体微生物的基因提取出来或者人工合成基因，按照人们的愿望，进行严密的设计，经过体外加工重组，使受体细胞获得新的遗传性状，最终大量的获得基因药物、酶制剂、氨基酸等产品，在产品的特异性上更具选择性，比如，食用真菌富硒产品的开发等应用实例。

1.2发酵工程过程控制方面在过程控制中，与微生物学、微生物生理学、计算机工程、控制工程、化工工程等学科相结合，将过程操作变量与微生物代谢活动结合起来。

基于微生物反应原理的培养基组成优化、基于微生物代谢特性的分阶段培养、基于代谢通量分析的发酵优化等策略的利用，促进了发酵过程的控制。

华东理工大学的多角度控制策略就是将化工领域的策略运用到微生物学领域的典型范例，并在制药领域取得很大的成就。

1.3发酵工程下游方面：目前，很多产品都能通过发酵生产出来，将其从发酵液中高效的分离出来成为技术应用的关键，这也是发酵工程最需要解决和优化的问题。

发酵工程研究进展发酵工程研究进展姓名：黄永杰学号：201107002129 班级：生物工程1101班1.发酵工程技术的发展趋势与方向发酵工程是泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。

它包括厌氧发酵的生产过程（如酒精、乳酸、丙酮丁醇等）和有氧发酵的生产过程（如氨基酸、柠檬酸、抗生素等）。

发酵技术是人类最早通过实践掌握的生产技术之一，产品也很多，以传统食品来说，东方有酱、酱油、醋、白酒、黄酒等，西方有啤酒、葡萄酒、奶酪等。

这些发酵食品都是数千年来凭借人类的智慧和经验，在没有亲眼看到微生物的情况下，巧妙地利用微生物生产的产品。

1.1发酵工程技术的发展发酵技术的发展经历了如下几个阶段：(1)自然发酵阶段：这个阶段为从史前到19世纪末，主要特征为人类利用自然接种的方法进行传统酿造食品的生产。

(2)纯培养厌氧发酵技术的建立：这个阶段始于19世纪末，20世纪初，主要特征为人类在显微镜的帮助下，把单一的微生物进行纯培养，在密闭容器中进行厌氧发酵生产酒精等工业产品。

(3)通气搅拌发酵技术的建立：这个阶段始于20世纪40年代，其技术特征为，成功地建立起深层通气进行微生物发酵的一整套技术，有效地控制了微生物有氧发酵的通气量、温度、pH和营养物质的供给，使得抗生素、柠檬酸、酶制剂等好氧发酵产品的生产成为可能，是现代发酵工业的开端。

(4)代谢调控发酵技术的建立：这个阶段始于20世纪60年代，其技术特征为，以生物化学和遗传学为基础，研究代谢产物的生物合成途径和代谢调节机制，选择巧妙的技术路线，人为地控制目的代谢产物的大量合成，从而得到所需产品。

(5)现代发酵工程技术的建立：这个阶段始于20世纪70年代，其主要技术特征表现在如下几个方面：①原生质体融合技术、基因工程技术的发展和在微生物菌种选育方面的应用，为发酵工程技术带来了方法上、手段上的重大变化和革命。

②计算机控制发酵技术，固定化细胞技术，发酵工程优化控制技术，先进的提取、分离、纯化技术以及现代化的发酵与提取设备的应用，使发酵工业得到了迅速的发展，并展现了广阔的前景。

微生物发酵生产蛋白质与多肽的研究进展摘要:微生物发酵、基因工程等相关技术的发展，激发了科研机构和个人对蛋白质和多肽的研究。

微生物发酵工艺在生产取得惊人的效益。

本文对近年来微生物发酵生产蛋白质和多肽，原料资源的开发与应用、生产技术和微生态制剂等产品研究成果及发展进行总结与分析。

关键词：微生物、发酵、多肽、蛋白质前景：随着技术的发展和社会需求的增长,近代生物工业已由糖分解生产简单化合物转入复合化合物的生物合成阶段.近代人生物工业发展规模的日益扩大,面临自然资源的匮乏问题,迫切需要开辟原料新资源,利用纤维、石油甚至空气等资源代粮发酵生产各种产品取得了成功。

这一研究进展改变了发酵工艺对原料依赖。

而且，微生物发酵技术生产的啤酒、酱油、酒精、青霉素、蛋白酶、干扰素、白介素、单细胞蛋白等产品已经深入到国民经济各个部门。

随着对纤维素水解研究的深入，人们发现取之不尽的纤维素资源代替粮食发酵生产各种产品和能源物质取得了成功。

研究表明，有些细菌可以固定大气中的氮、碳、空气来生产来生产蛋白质。

这些研究对于开辟人类未来粮食新资源有重要意义。

可以说，，微生物发酵技术有着广阔的发展前景，是具有生命力的既古老而又年轻的工艺。

1 微生物发酵生产多肽及蛋白质的获取微生物发酵生产多肽及蛋白质是利用微生物的生化代谢反应将植物体或动物组织中的大分子蛋白转化成小分子蛋白活性肽或小分子蛋白质，并通过微生物的代谢和发酵条件生产各种氨基酸排序和分子质量大小不同的生物活性肽及蛋白质。

2 微生物发酵生产多肽及蛋白质的应用多肽现已广泛应用于医药、化妆品、食品等行业。

2.1 微生物发酵生产蛋白质的应用通过发酵可获得大量的微生物菌体──单细胞蛋白。

单细胞蛋白食品具有高蛋白、低脂肪等优点。

功能肽除了具有一般蛋白质的营养作用外，对人体还具有非常重要的不可替代的调节作用，这种作用几乎涉及到人体的所有生理活动。

研究发现，一些调节人体生理机能肽的缺乏，会导致人体机能的转变。

生物发酵工程技术在产业和生活中的应用研究随着人们对生活质量的要求越来越高，生物制品的需求量也越来越大。

生物发酵工程技术是一种利用微生物进行大规模生产的技术，在医药、食品、能源等众多领域与生活息息相关。

本文将从生物发酵工程技术的基础原理、应用研究以及未来发展方向三个方面探讨其在产业和生活中的应用。

一、生物发酵工程技术的基础原理生物发酵工程技术是通过选择并利用微生物、发酵工艺和设备等手段，使原料在微生物的作用下转化为所需的产品。

微生物是生物发酵的关键，微生物在发酵过程中通过代谢作用将原料转化为目标产物，同时释放相应的能量。

发酵的基础原理主要是利用微生物在生长和繁殖中产生的代谢产物，生成所需的目标产物。

其中微生物的产生和培养、培养基的选择和设计、代谢产物的识别和分离纯化等技术都是发酵工艺中关键的环节。

二、生物发酵工程技术的应用研究1.医药制造医药制造是生物发酵工程技术较为重要的应用领域之一。

在医药制造中，生物发酵工程技术主要用于制备抗生素、激素、酶及多肽类等重要药物。

通过选择适宜的微生物及培养条件，生产出高质量的药品，满足人们对药品的需求。

2.食品加工食品加工业中有很多产品都需要生物发酵技术来生产，如酸奶、酱油、味精、酒类等。

生物发酵技术能够发挥微生物转化和代谢特性，使这些食品呈现出特有的香味和口感。

3.能源生产生物发酵工程技术在能源领域有广泛的应用，如生物燃料、发酵氢气等。

微生物可以将生物质转化为燃料，生产出高质量的生物燃料，提供清洁且可再生的能源。

三、生物发酵工程技术的未来发展方向未来，生物发酵工程技术的发展方向主要是技术先进化，产品多样化和工业化生产。

一方面，随着技术的不断提高，会有更多更好的微生物被开发，为工艺提供更多的选择；另一方面，也要将已有的生物发酵产品从实验室转移到实际工业化生产中。

总之，生物发酵工程技术已经成为了生产生物产品中的一个重要工具。

在未来，生物发酵技术将持续发展，围绕着工业化高效生产、能源领域开发新型生物燃料等方向不断探索，使人们的生活更加美好。

生物发酵工程的最新研究成果生物发酵工程是一种利用微生物、酶等生物催化原理进行生产的工程技术。

随着科技不断进步，生物发酵工程也在不断发展壮大。

下面，让我们来看一下生物发酵工程的最新研究成果。

一、新型菌种的发掘在生物发酵工程中，一种好的菌种是至关重要的。

近年来，科学家们通过高通量筛选技术，发掘出了一系列潜在的生物发酵菌种。

其中，一些新型或改良的微生物，如Lactobacillus reuteri等，具有较大的潜力。

Lactobacillus reuteri是一种含有多种多糖水解酶和蛋白酶的乳酸杆菌。

它可以生长在多种环境中，具有耐酸性和抗性，因此广泛应用于多种生物发酵工程中，如发酵牛奶、豆奶、啤酒等。

此外，最新研究表明，Lactobacillus reuteri还可以用于预防哺乳期儿童的胃肠道疾病。

二、新型生物反应器的开发目前，传统的生物反应器（如罐式反应器）已经无法满足大规模生产需求。

因此，研究人员致力于寻找新型生物反应器。

其中，一种最有潜力的是现代自组装技术制备的自组装反应器。

其优点是不需要繁琐的机械工作，具有生物兼容性和模块化的特点。

由于自组装反应器具有可扩展性和可重复性，它能够显著提高生产效率和质量。

三、基于系统生物学的生产优化生产过程中，影响产品质量和产量的因素很多。

传统方法常常是单一地解决问题，而不能综合考虑整个生产过程。

目前，利用系统生物学理论和方法，可以建立整个生产过程的生物数学模型，并进行生产流程优化。

例如，通过研究细胞的膜通透性和物质吞噬能力，可以优化这些特性，进一步提高生产效率。

此外，系统生物学还可以利用基因编辑技术，优化微生物株系，进一步提高产量。

四、基于人工智能的生产流程优化近年来，人工智能也进入了生物发酵工程领域。

利用机器学习和深度学习等技术，可以对生产过程的数据进行分析和处理。

通过对历史数据和实时数据进行计算，可以调整生产流程，从而实现更好的生产效率和质量。

此外，还可以利用人工智能技术进行生产排程和产品加工，进一步提升生产效率。

•628 •中华中医药杂志(原屮国医药学报)2021作2月第36卷第2期CJTCMP，February 2021，VoL36, No.2初的文献整合向数据分析发展，从文字研究逐步过渡到科学实验，其研究成果高度重视科学性并从宏观和微观两个层次实现突破创新:相信随着科学技术的不断发展，未来对中药性味理论的研究将是多因素、多层次、多学科交叉的综合研究最终实现对中药性味理论科学内涵的揭示，完成从传统理论到现代科学的转化，建立符合科学规律的认知体系，推进中医药现代化发展进程，参考文献丨1】匡海学.创新中药性味理论.推动中药现代化——访黑&江中医药大学党委副书记、校长匡海学教授.世界中医药.2015.10(12):1807-1812丨2]汗鑫.吕云霞，魏鲁霞.等.中药五味文化与五行概念域的意义建构分析•中华中医药杂志,20丨8,33(3):833-836丨31李文兰，张秀丽，隋峰.等.中药性味理论的现代研究进中国实酴方剂学杂志,2015,21 (12):227-230|4]张德芹，高学敏.钟赣生，等.中药药性理论研究的现状、问题和对策.中丨_中药杂志.2009,34( 18):2400-2404[5]张帆.中药四性与药理作用相关性研究.亚太传统医药.2014.10(9)：66-67[6]张铁军，刘昌孝.中药五味药性理论辨识及其化学生物学实质表征路径.中草药,2015,46( 1)•」-67丨王振间，上鹏，李峰.等.中药四性理论现代研究回顾与展望.山东中医药大学学报.2008 32(2):94-978|余惠旻，周红祖，肖小河，等.中药四性的研究进展与展望.中丨司中医基础医学杂志,2001,7(8):61-6491陈宁红.过伟峰.上钰.中医方剂功效精准性鼠理法的研究.中华中医药_志，20丨幻4(10)4778-47801〇1丁志平,王家辉,乔延江.中药信息学研究浅释.中国中医药信息杂忐.2003,10(4):92-94丨1|上四旺.“分子中药学”内涵与现代中医药.亚太传统医药.2(X)8.4(3)：9-12121肖小河.五伽伯，赵艳玲，等.药性热力学观及实践.中R中药杂志,20 丨(U5(丨6):2207-221313丨张廷模.王建.浅析中药药性“一药一.气”说.时珍国医国药, 2005.16(11)：1153-1154丨4丨匡海学，王艳宏，上秋红.等.基于中药性味可拆分性和可组合性的中药性味理论研究新模式.世界科学技术-中医药现代化，2011.13(1)：25-2915丨匡海学，程恨中药性味的可拆分性、可组合性研究——中药性味理论新假说与研究方法的探索.世界科学技术-中医药现代化，2009,11(6):768-771(收稿日期：2020年7月7日）•仁心雕龙•中药发酵的现代研究进展与展望董凡，李浩然，王少平，杨爱琳，代龙，张加余(滨州医学院药学院，烟台2M003)摘要：发酵作为常用的中药炮制技术之--，是指在一定条件下，借助微生物和酶的催化分解作用.改变原有药性、药效的方法：在此基础丨通过与微生物技术的融合又发展出现代发酵技术，因微生物在发酵过程中发挥出强大的生物转化能力，并能产生丰富的次生代谢产物，具有一般炮制方法所无法比拟的优势，进而成为中药研究的热点之一.，文章系统综述了中药发酵的技术现状、发酵菌种，发酵产物的分析技术以及发酵对中药性味、物质基础和药理作用的影响，并对中药发酵的发展方向提出r方向和建议，可为后续深入研究和开发利用中药发酵技术提供科学思路与指导性参考_关键词：中药发酵；发酵丁艺；化学成分；药效作用；展望基金资助：山东省青创人才引育创新研究团队（N<>.10073004 ).烟台市校地融合中药大健康产业化平台项目（N n.2019XDRHXMPT18),滨州医学院高层次人才科研启动基金项目（N〇.2019KYQD06)Progress and prospect of modern research on fermented Chinese materia medica DONG Fan, LI Hao-ran. WANG Shao-ping, YANG Ai-lin, DAI Long. ZHANG Jia-yu(School of Pharmacy, Binzhou Medical University, Yantai 264003, China )通信作者：张加余，山东省烟台市莱山区观海路346筹滨州医学睇药学院，邮编：264003,电话：************E-m ail：zh an^jiavu0615@163.c o m消沾上(原中「f 狀药学报>2(>2丨平2;]第36卷第2期 CJTCMP , February 2021. V »1J 6, N a 2• 629 •A b s t r a c t : 丁he fermenlalion of Chinese materia medica is a traditional Chinese medicine processing method, which refers to the properties and pharmacological activities of Chinese materia medica can he changed by microorganisms and enzymes under certain circumstances. Based on this, modern fermentation technology is developed with the help of microbial technology. In the process of fermentation, organisms show brilliant biotranslormation ability, and can produce a wealth of secondary metabolites, which is more advantageous than general processing methods and has become a hot spot of current research. In this study, we summarized fermentation methods, strains, analysis technologies of rermentatit>n system and effects on chemical constiluent, property and flavor, pharmacological activity. This study will be hoped to provide ideas and references for the further development and applications of fermentation technology of Chinese materia medica.Key Words: Fermentation of Chinese materia medica; Fermentation process; Chemical constituents; Pharmacologicaleffects; ProspectFunding ： Youth Innovation Talent Cultivation Innovation Research Team of Shandong Province (No. 10073(X)4). YantaiCampus Integration of Traditional Chinese Medicine Industrialization Platform Project (NO.2019XDRHXMFT18). Research Initiation Fund for High-level Talents of Binzhou Medical University (N 〇.2019KYQD06)中药发酵是指借助微生物的作用，在一定的坏 境条件下（如湿度、温度等），屮药经发酵过程改变 其原有性能、增强或产生新的功效，从id 丨扩大用药品 种，适应临床用药的盖要111作为最古老且有效的堪 于微生物转化的中药传统炮制方式之一屮药发醉:契合中K 药“调整阴阳，以平为期”的治疗思想， 在疾病防治和养生保健方【fii 都具有明®优势和特 色近十年来，中药发酵通过吸收现代科学新成果， 在提质、增效、扩屬及减毒等方面焕发出新的活力, 并深入影响着中医药科学研究及相关产业领域中药发酵技术1.传统中药发酵技术屮药发酵技术最平k l 载于在我W 现存最早的中药专荇《神农本草经》，坫指 经净制或前处理后的中药，/H —定的温度和湿度条件 下，借助微生物和酶的催化分解作用，使药物发泡产 生黄内色霉衣的方法161由丁•微生物在代谢过程中能 产生多种酶，使由纤维素、半纤维素等构成的细胞哦 发生裂解，从而促进中药有效成分的释放，甚至产生 新的活性物质,引起中药药性、药效等发生改变|71。

生物发酵和发酵工程技术的研究进展及应用生物发酵技术作为一种传统的养殖方式，在不断地发展和创新中，被人们广泛应用于食品加工、医药、化工以及环保等领域。

而发酵工程技术作为生物发酵产业链的重要组成部分，也随着市场需求的变化而发生着快速的变革和创新，为生物发酵产业的发展添砖加瓦。

一、生物发酵的概念和发展历程生物发酵是指利用微生物代谢产生的酶和代谢产物在一定条件下合成化合物或物质的过程。

它是日常生活中常见的一种传统发酵技术，如酸奶、酒酿、豆腐等均使用了发酵技术。

而现代生物技术的发展和成熟，也为生物发酵技术的创新和进步提供了更多的手段和途径。

生物发酵技术的历程可以追溯到远古时代。

早期人们通过使用天然的微生物群落来实现发酵的过程，这种方法虽然效率较低，但却被广泛应用于食品加工和药物研发等领域。

随着人们对微生物的深入研究和对发酵过程的更深刻理解，一些基本的微生物学原理和技术被逐渐确立和发展。

在此基础上，发酵工程技术逐渐成为一门独立的学科，为生物发酵技术的创新与发展提供了坚实的技术基础和支柱。

二、基于微生物的生物发酵技术生物发酵技术主要是基于微生物的代谢特性进行设计和调控的。

生物发酵技术的核心在于微生物的生长过程，其基本内容包括微生物分离和筛选、称量和混合培养基、pH控制、氧气供应和控制、发酵时间以及产品分离和纯化等方面。

微生物的分离和筛选是保证发酵效率和质量的基础。

在此基础上，混合培养基的配方和添加量则会直接影响到微生物的生长和代谢过程。

为了保证培养基的适宜性和稳定性，必须掌握微生物的真实生长特性以及微生物与培养基之间相互作用的影响机制。

pH的控制是发酵工程中一个最关键的参数之一。

在发酵过程中，细胞的代谢过程会引起pH的变化，从而影响细胞的生长和代谢活性。

因此，pH的调节必须精准并稳定，这样才能保证发酵过程的稳健和高效。

氧气的供应和控制同样是生物发酵过程中一个重要的参数。

细胞的生长和代谢都需要氧气参与，因此对于不同的微生物种类，需要设计相应的氧气供应策略和调控方案，以实现发酵过程中细胞活性的最大化。

发酵工程的应用与前景展望程燕萍1，2，3，4 李若晨1，2，3，4 杨颖欢1，2，3，4 周燕1，2，3，4 魏静1，2，3，4，发布时间：2023-06-22T07:49:36.634Z 来源：《中国科技信息》2023年7期作者：程燕萍1，2，3，4 李若晨1，2，3，4 杨颖欢1，2，3，4 周燕1，2，3，4 魏静1，2，3，4，[导读] 发酵工程在生物工程中占有重要地位，只有通过发酵工程，才能使基因工程或细胞工程获得的具有某种所需形状目的的菌株实现工业化生产，最终达到基因克隆或细胞融合，获得生产效益和经济效益，发酵工程师生物技术的基础。

发酵工程技术取得了重大进步，本文对发酵工程在食品生产、污染整治、发酵制药、农业生产等方面的应用和发展进行了叙述，并提出了发酵工程的前景展望。

1. 陕西省土地工程建设集团自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室陕西西安 710075；2. 陕西省土地工程建设集团陕西省土地整治工程技术研究中心陕西西安 7100753. 陕西省土地工程建设集团自然资源部土地工程技术创新中心陕西西安 7100754. 陕西省土地工程质量检测有限责任公司陕西西安 710075摘要：发酵工程在生物工程中占有重要地位，只有通过发酵工程，才能使基因工程或细胞工程获得的具有某种所需形状目的的菌株实现工业化生产，最终达到基因克隆或细胞融合，获得生产效益和经济效益，发酵工程师生物技术的基础。

发酵工程技术取得了重大进步，本文对发酵工程在食品生产、污染整治、发酵制药、农业生产等方面的应用和发展进行了叙述，并提出了发酵工程的前景展望。

关键词：发酵工程；发展；应用；前景Fermentation engineering development application prospect1.简介人们将生物工程划分为基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程4 个方面。

其中，基因工程和细胞工程是生物技术的主导方向，以及发酵工程、酶工程的基础；而发酵工程和酶工程则是基因工程、细胞工程研究成果的具体展现，只有通过发酵工程才能使基因工程或者是细胞工程获得的具有某种所需性状的细菌实现工业化生产，最终验证基因克隆或者细胞融合是否成功，从而获得生产效益和经济价值[1]。

生物发酵工程中的新技术生物发酵工程是利用微生物代谢产生的化学反应来生产有价值的物质或将原有物质转换成其它化合物的科学技术。

随着生物技术的快速发展，原本单一的发酵工艺转变为多技术相结合的综合技术研究，引入了许多新技术，促进了生物发酵工程的发展。

本文将讨论几项新技术在生物发酵工程中的应用，其中包括代谢工程、基因工程、微流控技术、及其他最新的技术。

1. 代谢工程代谢工程是一种用于改变细胞代谢的技术，通过改变代谢通路中的基因表达、代谢物输送以及酶的活性来控制细胞的代谢过程，最终达到产物的效率和产量的提升。

例如，通过改变其代谢通路，使酵母菌生产了更多的乙醇。

代谢工程在食品加工、药物、化妆品等领域中也被广泛应用。

2. 基因工程基因工程是一种技术，它允许有选择地修改细胞的基因组，改变某些重要的表现型(trait)。

在生物发酵工程中，基因工程常用于制备高效产量的重要化学物质。

基因工程可以通过大规模改变细胞代谢通路来实现，同时育种多样性也得到了提高。

3. 微流控技术微流控技术是一种让液体在微型管内流动的技术。

与传统液体流动技术相比，微流控技术可以产生更高的控制和调节流动环境的精度。

在生物发酵工程中，微流控技术可以用于高通量筛选技术，比如在筛选大量的细胞、菌株、蛋白质组、代谢产物上进行。

4. 其他最新技术其他最新技术还包括单细胞测序技术，从单个克隆中获取V(D)J的序列的高通量测序技术;表观遗传学技术，揭示滋味菌株产生多种多样品牌饮料时抑制和激活基因;系统生物学，集合数学、生化、工程学等多种专业知识，探究生物系统内部信号传输、信号整合、信号执行等细胞代谢的整个过程。

总之，新技术的不断涌现，使得生物发酵工程的研究更加多样化，同时也为这个领域带来了更多的机遇和挑战。

这些新技术的应用，对于不同行业及领域的发展，都产生了不可忽视的重要影响。

未来的发酵工程研究，一定会鼓励更多的人关注这些最新技术，推动技术创新和产业升级，迎接未来的发展挑战。