[科普中国]-微生物代谢产物-

微生物代谢产物(microbial metabolites)是指微生物在代谢过程中，产生的多种代谢产物。微生物的代谢作用包括合成代谢和分解代谢两种形式。

新陈代谢是指生物体与外界环境之间的物质和能量交换以及生物体内物质和能量的转变过程叫做新陈代谢，是生命的基本特征。因此，代谢作用也是微生物的最基本特征之一。代谢作用的正常进行，可以保证微生物的生长与繁殖。代谢作用一旦停止，则生命活动也随之停止。微生物的代谢作用包括合成代谢和分解代谢两种形式。微生物代谢产物(microbial metabolites)是指微生物在代谢过程中，产生的多种代谢产物。1

1．微生物代谢产物的类别微生物在代谢中会产生许多代谢产物。根据其产物与微生物生长繁殖的关系，可以分为初级代谢产物和次级代谢产物两类。

初级代谢产物指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质，如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。在不同种类的微生物细胞中，初级代谢产物的种类基本相同。此外，初级代谢产物的合成在不停地进行着，任何一种产物的合成发生障碍都会影响微生物正常的生命活动。

次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能或并非是微生物生长和繁殖必需的物质，如抗生素、毒素、激素、色素等。不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不相同，它们可能积累在细胞内，也可能排到外界环境中。其中，抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物，种类多，常用的有链霉素、青霉素、红霉素和四环素等。

2．微生物代谢产物在发酵工程中的应用通过发酵工程技术，微生物被培养并高效地将可再生碳水化合物转化为各种有用产品，如柠檬酸、维生素、氨基酸、溶剂、抗生素、酶制剂、生物杀虫剂、生物染色剂、生物表面活性剂、生物碱、类固醇等等。发酵工程技术在食品、医药、精细化学品、生物能源、生物材料以及生物质资源化方面发挥着重要作用，对国民经济所作的贡献令人瞩目。2

微生物代谢产物的危害进入环境后，每种物质都会受一种或多种微生物的作用，并产生多种多样的代谢产物。这些代谢产物一边产生，一边转化，一般处于动态平衡之中。但在特定条件下，有些代谢产物会出现积累，造成环境污染，对人类产生致癌、致畸、致突变作用。主要包括生物毒素、气味代谢产物、酸性矿水和甲基化重金属等类型。3