微生物（microorganism，microbe）是指那些个体微小（一般<；0.1mm）、构造简单，需借助显微镜才能看清其外形的一类低等生物的总称，它们有的是单细胞，有的是多细胞，还有些没有细胞结构。微生物包括原核类的细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体，真核类的真菌（酵母菌、霉菌和担子菌）、原生动物和显微藻类，以及非细胞类的病毒和亚病毒（类病毒、拟病毒和朊病毒）等。微生物具有体积小、面积大，吸收快、转化快，生长旺、繁殖快，易变异、适应性强，种类多、分布广等五大特点。它们不但广泛存在于我们周围，与人们的日常生活有密切的关系，而且在解决人类的衣食、健康、能源、资源和环境保护等方面显示出越来越重要且不可替代的独特作用。
在发酵工业中，目前经常遇到的是细菌、放线菌、酵母菌、霉菌（又名丝状真菌）及危害细菌和放线菌生长的噬菌体等，但随着分子生物学和基因重组技术的不断发展，以及人类对发酵制品需求的日益增加，一些病毒、藻类、担子菌和基因工程菌等也正在逐步地成为发酵工业用菌。
一、工业生产对菌种的要求
发酵工程包括以获得具有某种用途的菌体细胞为目的的微生物菌体发酵；以获得生物催化剂为目的的微生物酶发酵；以获得氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、脂类、糖类等初级代谢产物和抗生素、细菌毒素、植物生长因子等次级代谢产物为目的的微生物代谢产物发酵；利用微生物细胞的一种或多种酶，把一种化合物转变成结构相似的更具经济价值的产物的微生物转化发酵；利用微生物进行湿法冶金、石油开采和保持生态平衡与环境污染生物修复以及发酵生产胰岛素、干扰素等基因工程药物。由此可知，在发酵工业中使用的微生物菌种是多种多样的，但用于大规模发酵生产的菌种，不论是野生菌株，还是突变菌株，或是基因工程菌株，应该具备如下的基本特性：
①遗传特性稳定，不易变异退化，这样才能保证发酵过程能够长期、稳定地进行，同时有利于实施最佳的工艺控制，保证发酵生产和产品质量的稳定性。
②生长繁殖能力强，有较高的生长速率，具有在较短的发酵周期内产生大量发酵产物的能力。高产菌株的运用，可以在不增加投资的情况下，大幅度提高企业的生产能力。
③在发酵过程中不产生或少产生与目标产品性质相近的副产物及其他产物。这样不但可以提高营养物质的有效转化率，还会减少分离纯化的难度，降低成本，提高产品的质量。
④有利用广泛来源原材料的能力，并对发酵原料成分的波动敏感性较小。使发酵可以采用价格便宜、来源广泛的原料。另外，对需要添加的前体物质有耐受能力，并且不能将这些前体物质作为一般碳源利用。
⑤可以在易于控制的培养条件下（糖浓度、温度、pH、溶解氧、渗透压等）迅速生长和发酵，而且在发酵过程中产生的泡沫要少，这对提高装料系数、提高单罐产量、降低成本有重要意义。
⑥具有抗噬菌体感染的能力。
⑦菌种不是病原菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素（包括抗生素、激素、毒素等），以保证安全。
二、工业微生物常用菌种
微生物在工业上用途很广，包括化工、医药、食品、水产、国防、纺织、石油勘探及石油化工等方面。有的是直接利用微生物的菌体细胞，制备重要的化工医药物质、化工和生化等科研试剂，以及人造蛋白质、脂肪和糖类；有的是利用它的代谢产物，例如酒精、甘油、味精、柠檬酸、氨基酸及抗生素等；还有的是利用它的酶，催化化学反应或制成酶制剂，用于加工某些产品。
目前，人们对微生物特性的认识是十分不充分的。微生物的代谢产物达数千种，而进行大规模工业生产的仅100多种。
（一）细菌（Bacteria）
细菌属于真细菌纲（Schizomycetes），是单细胞生物，是横分裂或二分裂繁殖的原核微生物。细菌细胞大小从500～2000nm，其基本形态有球状、杆状、螺旋状三种，分别称做球菌、杆菌和螺旋菌。
细菌还可以由革兰氏染色法区分为革兰氏阳性菌（G+）和革兰氏阴性菌（G-）两大类。这是由于革兰氏阴性菌脂类含量较高，肽聚糖含量较低，染色时乙醇溶解脂类物质，使细胞壁通透性增加，结晶紫-碘复合物中容易被抽出，于是被脱色，经复染后，被染上复染液的颜色而显红色。革兰氏阳性菌由于细胞壁肽聚糖含量高，脂类含量低，乙醇处理使细胞壁脱水，肽聚糖层孔径变小，通透性降低，结晶紫-碘复合物被保留在细胞内，细胞不被脱色而显紫色。革兰氏阳性菌细胞壁中肽聚糖含量较阴性菌高2～4倍，而脂类少10倍。细菌的这一性质和抗生素的疗效有密切关系。
某些细菌除含有细胞壁、细胞膜、细胞质和核质体外，还含有在细菌分类鉴定中具有重要意义的特殊结构，如鞭毛、荚膜和芽孢等。
鞭毛（flagellum）为细菌细胞的运动器官。多数细菌有运动性，鞭毛可单生、丛生或周生，鞭毛的着生状态决定其运动的特点。有些细菌在一定条件下，在其细胞壁外面分泌一层疏松透明的黏性物质，称为荚膜（capsule）。荚膜可起保护细菌不受侵蚀，贮藏水分、堆积废物及抵抗干燥的作用。而某些细菌如好气性的芽孢杆菌和嫌气性的梭状芽孢杆菌，在其生活史的一定阶段会形成芽孢（spore）成休眠状态。和营养细胞相比，芽孢含水量少，代谢活动极低，具有致密而不易渗透的芽孢壁，所以芽孢对化学药品、干燥和高温等具有高度的抵抗力。因此，在发酵原料和设备的灭菌过程中，如何杀死有芽孢的细菌是生产企业必须重视的问题。
另外，在一些细菌的细胞质中还存在着与细胞主要代谢无关的遗传物质――质粒（plas-mid）。质粒一般由闭合环状双螺旋DNA分子构成，是基因工程中重要的运载工具之一。下面介绍目前发酵工业中常用的细菌。
1.醋酸菌（Acetobacter）
醋酸菌细胞从椭圆到杆状，单生，成对甚至成链状，不生芽孢、革兰氏阴性、好气。醋酸菌按鞭毛类型可分为两个菌群。一个菌群是极生鞭毛，如醋酸单胞菌（Acetomonas）和葡萄糖杆菌（Gluconobacter），能氧化乙醇生成醋酸，但不能进一步将醋酸氧化生成CO2和水，醋酸是最终产品。同时它能将葡萄糖氧化生成葡萄糖酸。另一群是周生鞭毛，如醋酸杆菌（Acetobacter），不仅能将乙醇氧化为醋酸，而且能将产生的醋酸进一步氧化生成CO2和水。液化颗粒杆菌（Gluconobacter liquefaciens）由葡萄糖生成2，5-二酮葡萄糖酸；弱氧化醋酸单胞菌（A。suboxydans）由葡萄糖及各种糖醇生成对应的各种化合物，其中有用的是由D-山梨醇生成L-山梨糖，由D-甘露醇生成D-果糖，由甘油生成二羟丙酮。
2.枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）
属于芽孢杆菌属，单生，无荚膜，周生鞭毛，运动，革兰氏染色阳性。枯草芽孢杆菌是淀粉酶和蛋白酶的产生菌，如枯草芽孢杆菌BF7658是生产淀粉酶的主要菌种，枯草芽孢杆菌AS1.398是生产中性蛋白酶和制造独特风味食品纳豆的主要菌种。另外，枯草芽孢杆菌还可用来生产多肽类抗生素、氨基酸、维生素、2，3-丁二醇、果胶酶等。
3.产氨短杆菌（Brevibacteriaceae ammoniagenes）
细胞杆状，圆端，单生，无荚膜，不运动，革兰氏染色阳性。产氨短杆菌是氨基酸、核苷酸工业生产中常用的菌种，也是生物合成生产辅酶A的常用菌种。
4.梭状芽孢杆菌（Clostridium）
梭状芽孢杆菌是土壤中生芽孢的嫌气性杆菌，用来由淀粉或糖嫌气性发酵生产丁二醇、丙酮、丁醇、乙醇、某些有机酸及核黄素等。人们还利用耐热梭状芽孢杆菌和热解糖梭菌从纤维素和半纤维素生产酒精。
5.谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）
细胞杆状，直或微弯，常呈一端膨大的棒状，折断分裂造成“八”字形排列或栅状排列，不运动，无芽孢，革兰氏染色阳性。谷氨酸棒杆菌能以葡萄糖为原料发酵产生谷氨酸和其他氨基酸，如北京棒杆菌AS l。299和钝齿棒杆菌AS1.542等。
6.大肠杆菌（Escherichia coli）
细胞杆状，革兰氏染色阴性，运动或不运动，运动者周生鞭毛。一般无荚膜，无芽孢。大肠杆菌的存在表明有动物排泄物污染的可能，是食品卫生和公共卫生的重要指标。工业上利用大肠杆菌的谷氨酸脱羧酶进行谷氨酸定量分析，还可利用大肠杆菌制取天冬氨酸、苏氨酸和缬氨酸等。医药方面用大肠杆菌制造治疗白血症的天冬酰胺酶。大肠杆菌经常用做分子生物学的研究材料。
7.乳酸菌（Lactobacteriaceae）
乳酸菌包括球状菌和杆状菌，都是革兰氏染色阳性，大多数不运动，运动者则周生鞭毛。无芽孢，通常排列成链，需要有碳水化合物才能良好生长，表面生长差或无。能由糖类生成乳酸。凡发酵产物中只有乳酸者，称为同型发酵；凡发酵产物中除乳酸外，还有乙酸和CO2等者，称为异型发酵。乳酸杆菌族中以乳酸杆菌属最为重要，乳酸链球菌族中以乳酸链球菌属（Streptococcus）和明串珠菌属（Leuconostoc）较为重要。
①乳酸杆菌属（Lactobacillus）：乳酸杆菌属（Lactobacillus beijerinck）内有15个种，都是革兰氏染色阳性杆菌，老培养物中的细胞可能是阴性，有的种有异染粒，着色不均，通常是细长的杆菌，（0.5～1）×（2～10）μm，有的形成长丝，单生或成链，少数有双歧分枝或原始分枝。异型发酵菌有多形态，不抗酸。乳酸杆菌是微好氧或厌氧的细菌，营养要求严格，在无糖或无酵母膏的培养基上，生长极差或不生长。在有上述成分的固体培养基上，菌落也较小或生长较慢，分解蛋白质的能力极弱，不分解脂肪。根据利用葡萄糖进行同型发酵和异型发酵，将本属分为两群，即同型发酵群和异型发酵群，同型发酵群中又可根据生长最适温度高（37～45）和低（28～32）分为两群。异型发酵的种都以28～32为适温，多数种可发酵乳糖，都不利用乳酸。发酵后期pH下降到6.0以下，并能在pH 5.5生长良好，不产色素，偶有黄色、橙或锈红色色素产生。德氏乳杆菌（Lactobacillus delbruckii beijerinck）和巴氏乳酸杆菌（L。pasterianus）等菌株广泛用于乳制品工业和乳酸生产。
②乳链球菌（Streptococcus lactis（lister）lohnis）：细胞卵球形，略向链的方向延长，0.5～1.0μm，大多成对或成短链，有些成长链。革兰氏染色阳性，发酵多种糖类。在葡萄糖肉汤培养基中能使pH下降到4.5～4.0，不水解淀粉。石蕊牛乳产酸，并在凝固前迅速还原石蕊，不水解明胶。生长温度10～40，45不生长；在4%NaCl培养基中生长，但在6.5%NaCl中不生长；在pH9.2生长，在pH9.6不生长；无酪氨酸脱羧酶。多用于乳制品生产及我国传统食品工业中。
③肠膜状明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides（Tsenkovskii）van Tieghem）：细胞球状，0.9～1.2μm，成对，成短或长链。在蔗糖液中，细胞外常有一层厚的、胶质的无色葡聚糖荚膜，即代血浆（右旋糖酐）。革兰氏染色阳性，菌落小，灰白，隆起，微好氧到兼性厌氧。此菌是制糖工业的一种有害菌。
8.甲烷产生菌
主要是甲烷杆菌（Methanobacterium）、甲烷八叠球菌（Methallosarcina）和甲烷球菌（Methanococcus），这些甲烷菌在有机废料甲烷发酵中起重要作用。
9.甲烷同化菌（Methylotropic bacteria）
它可以用甲烷或甲醇作为碳源生产菌体蛋白。
10.假单胞菌（Pseudomonas）
假单胞菌能发酵产生维生素B12、丙氨酸、谷氨酸、葡萄糖酸、色素、α-酮基-葡萄糖酸、果胶酶、一些抗生素及其他产品，也能进行类固醇（甾体）的转化，有些菌株可利用烃类生产菌体蛋白（SCP）。
11.黄单胞杆菌（Xanthomononas）
黄单胞杆菌可发酵产生维生素B12.
12.其他细菌
运动单胞菌（Zymomonas）被用来进行酒精发酵。固氮菌（Azotobacter）能固定大气中游离的氮气，根瘤菌（Rhizobium）和农业细菌（Agrobacteriun）能固定氮气并与豆科作物共生。有些细菌在经过遗传工程技术处理后会产生干扰素、生长激素、疫苗、胰岛素等贵重药物，对这些菌正在进行广泛深入的研究，具有巨大的生产潜力。
（二）酵母菌（Yeast）
酵母菌是一群属于真菌的单细胞微生物，细胞形状有球形、卵圆形、柠檬形、梨形、腊肠形，也有丝状，大小一般为（1～5）μm×（5～30）μm，通常以出芽方式进行无性繁殖，也有少数酵母进行有性繁殖。酵母都能发酵葡萄糖、果糖及甘露糖，生成酒精和甘油；有些也能发酵半乳糖，只有少数酵母菌能发酵戊糖。双糖、三糖，如蔗糖、麦芽糖、乳糖、棉籽糖等能被一些酵母全部或部分地发酵。酵母细胞含有丰富的蛋白质、维生素及各种酶类，工业上常用它制造单细胞蛋白，供食用或作饲料蛋白；还可用来制取核糖核酸、核苷酸、核黄素、细胞色素C、辅酶A、凝血质、转化酶、乳糖酶等。近年来利用石油原料生产单细胞蛋白、核酸、有机酸及利用味精废液、酒精废液制备单细胞蛋白的过程中也采用酵母菌作为生产菌。工业上常用的酵母菌株有以下几种。
1.啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae Hansen）
属于酵母属（Saccharomyces），麦芽汁25培养3d，细胞多为圆形、卵形、椭圆形到腊肠形。根据细胞长与宽的比例可分为三组：
第一组：细胞有圆形、卵形、椭圆形，长：宽=1～2，一般小于2.除用于酿造饮料和制造面包以外，是主要的酒精发酵菌。但因不耐高浓度盐类，因此只适用于淀粉质糖化原料酒精发酵。
第二组：细胞形状以卵形和长卵形为主，长：宽=2，主要用于酿造葡萄酒和果酒，也有的用于啤酒业、蒸馏酒业和酵母生产。有时简称为葡萄酒酵母（S。cerevisiaeetlip-soideus）。
第三组：大部分细胞长与宽之比大于2.这组酵母可以经受高浓度盐，是甘蔗糖蜜原料酒精发酵的主要菌株，俗名为台湾酵母和老姆酒酵母。细胞维生素、蛋白质含量高，可作食用、药用和饲料酵母，也可用于提取核酸、麦角固醇、谷胱甘肽、细胞色素C、凝血质、辅酶A、三磷酸腺苷。其转化酶可以用于转化糖和巧克力的制造。
2.卡尔斯伯酵母（S。carlsebergensis Hansen）
卡尔斯伯酵母是啤酒酿造中典型的下面酵母，又可作食用、药用和饲料酵母。此酵母麦角固醇含量也较高，而且是维生素测定菌，可测泛酸、硫胺素、吡哆醇和肌醇。
3.汉氏德巴利氏酵母（Debaryomyces Hansenii）
细胞卵形或短卵形，多边芽殖，不发酵。在含糖的液体培养基中产生核黄素，能分解杨梅苷。
4.球拟酵母属（Torulopsis Berlese）
细胞卵形、球形或略长形，多边芽殖。这个属有的种有发酵性，有的种没有发酵性。例如白色球拟酵母（Torulopsis candida（Saito）Lodder）能转化葡萄糖为D-阿拉伯糖醇及赤藓醇，又可作为利用烃类生产蛋白质的菌种；球形球拟酵母[Torulopsis globosa（olson＆Hmn-mer）Lodder Kreger van Rij]可生长在浓糖基质上，如炼乳、蜜饯、果脯等处，为耐高渗透压的菌种。
5.毕赤氏酵母（Pichia Hansenula）
细胞具不同形状，多边芽殖，多种形成假菌丝。子囊孢子球形、帽形等。发酵或不发酵，不同化硝酸盐。常在菌的表面形成白色的菌璞，是饮料酒酿造的污染菌。但毕赤氏酵母同化烷烃能力较强，可以利用石油或农副产品及工业废料生产菌体蛋白，有些菌株还能产生麦角固醇、苹果酸、磷酸甘露聚糖。
6.粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomyces Pombe Lindner）
粟酒裂殖酵母是从非洲粟酒中分离得到，在甘蔗糖蜜和水果上也能找到。能利用菊芋（鬼子姜）发酵生成产量非常高的酒精。
7.假丝酵母属（Candida Berkhout）
①产朊假丝酵母（Candida utilis）：异名产朊圆酵母或食用圆拟酵母（Torula utilis Hen-neberg）或食用球拟酵母（Torula utilis（Henneb）Lodder），细胞卵形、椭圆形或圆柱形，能发酵葡萄糖、蔗糖、棉籽糖，其蛋白质含量和B族维生素含量都比啤酒酵母高。能够以尿素和硝酸作为氮源，在培养基中不需要加入任何刺激生长的因子即可生长。既能利用造纸工业的亚硫酸废液，又能利用糖蜜、土豆淀粉废料、木材水解液等生产出人畜可食的蛋白质。
②解脂假丝酵母变种（C。lipolytica（Harrison）Diddens＆lodder var。deformans（Zach）vanUden＆Verona）：细胞卵形到长形，不能发酵任何糖，分解脂肪，不同化硝酸盐，能利用煤油等正烷烃，是石油发酵脱蜡和制取菌体蛋白的优良菌种。而且其柠檬酸的产量也较高，可达14.3mg/mL。以正烷烃为碳源可产维生素B6 400mg/L。这一变种是从含有动、植物油及矿物油的物质中分离出来的。
③热带假丝酵母（Cardida tropicalis（Cast。）Berkhout）：细胞卵形或球形，能发酵葡萄糖、蔗糖、棉籽糖、麦芽糖等，不分解脂肪，不同化硝酸盐。热带假丝酵母氧化烃类能力强，故可利用煤油，在230～290石油馏分的培养基中经22h培养后可得到相当于烃类质量92%的菌体，故为石油蛋白生产的重要酵母。用农副产品和工业废料也可以培养热带假丝酵母作饲料。在人体唾液、乳酒、小虾、牛的盲肠中都曾分离找到热带假丝酵母。
8.红酵母属（Rhodotirula Harrison）
细胞圆形、卵形或长形，多边芽殖，能产生明显的红色或黄色色素，不发酵，但能同化某些糖类。有的种有较好的产脂肪能力，可由菌体提取脂肪；有的种还能合成蛋氨酸达菌体干重的1%。
9.白地霉（Geotrichum candidum Link）
白地霉生长最高温度33～37，对葡萄糖、甘露糖、果糖及半乳糖有弱发酵能力。同化甘油、乙醇、山梨醇、甘露醇。分解果胶、油脂，不分解杨梅苷，不同化硝酸钾。
白地霉菌体蛋白营养价值很高，可供食用及饲料用，也可用于提取核酸。
（三）霉菌（Mould）
霉菌也称丝状真菌，是真菌的一部分。凡生长在营养基质上形成绒毛状、自主网状或絮状菌丝体的真菌，统称为霉菌，分别属于真菌类的藻状菌纲（Phycomycetes）、子囊菌纲（Ascomycetes）、担子菌纲（Basidiomycetes）和半知菌类（Fungi imperfecti）。
霉菌的营养体由菌丝构成，菌丝可以无限制地的伸长和产生分枝，分枝的菌丝相互交错在一起形成了菌丝体。霉菌的菌丝有两类：一类无横隔，整个菌丝体就是一个单细胞，如根霉、毛霉、犁头霉等。另一类有横隔，整个菌丝体由许多细胞构成，如子囊菌纲、担子菌纲、半知菌类等。菌丝又可分为营养菌丝和气生菌丝。气生菌丝发展到一定阶段，分化成为繁殖器官。霉菌繁殖主要依靠各种孢子进行，孢子分无性孢子和有性孢子两种。无性孢子有孢子囊孢子、分生孢子、节孢子，有性孢子有卵孢子、接合孢子、担孢子等。发酵工业生产多利用具有分散、量大等特点的无性孢子进行繁殖。
霉菌除了可用于传统的酿酒、制酱和其他发酵食品生产外，还可用于生产酒精、有机酸、抗生素、酶制剂、维生素、植物生长刺激素、杀虫农药及进行甾体激素转化、发酵饲料等。但霉菌也可引起各种食物、工业产品和仪器设备等发霉变质，有的还能引起人和动、植物的病害。重要的霉菌菌株有以下几种。
1.毛霉属
①鲁氏毛霉（Mucor Rouxianus（Calmette）Wehmer）：鲁氏毛霉最初从我国小曲中分离出来，能糖化淀粉且能生成少量酒精，曾经被用于阿明露法制造酒精。鲁氏毛霉还能分泌产生蛋白酶，有分解大豆的能力，也可用于生产腐乳。
②高大毛霉（Mucor mucedo（L。）Fres）：高大毛霉分布很广，经常出现在兽畜的粪便中。能产生3-羟基丁酮、脂肪酶，还能产生大量的琥珀酸，对甾族化合物有转化能力。
③总状毛霉（Mucor racemosus Fres）：总状毛霉是毛霉中分布最广的一种，几乎在酒曲、各种土壤、生霉材料、空气和各种粪便中都能找到。总状毛霉可用于豆豉发酵，而且还能产生3-羟基丁酮，并对甾族化合物的C-9α有羟化作用。
④爪哇毛霉（Mucor javanicus Wehmer）：爪哇毛霉是土壤、酒曲中的常见菌，能糖化淀粉并生成少量酒精，能产生蛋白酶，有分解大豆蛋白的能力，多用来做腐乳。能产生果胶酶。对甾族化合物的C-6β、C-11α有羟化能力。
⑤微小毛霉（Mucor pusillis Lindt）和刺囊毛霉（Mucor spmosus van Tieghem）：微小毛霉和刺囊毛霉广泛分布在土壤和酒曲中，能产生凝乳酶，能转化甾族化合物，前者有C-6β、C-11α羟化能力，后者有C-9α羟化能力。
2.根霉属
①葡枝根霉（Rhizopus stolonifer（Ehrenb。Ex Fr。）Vuillemin）：异名黑根霉，到处都存在，常出现在一些生霉材料上，尤其是生霉食品上，常引起瓜果蔬菜等在运输和贮藏中腐烂，甘薯腐烂多由该菌造成。其生长的最适温度为30，37不能生长。常用来发酵豆类和谷类食品。葡枝根霉有极弱的酒精发酵能力，能产生反丁烯二酸、丁烯二酸、果胶酶。对甾族化合物骨架C-6β和C-11α具有羟化能力，转化孕酮为11α羟基孕酮更具特色，是微生物转化甾族化合物的重要真菌。
②米根霉（Rhizopus oryzoe）：米根霉在我国酒药和酒曲中常看到，在土壤、空气及其他各种基质中也常见。其生长的最适温度为37，41时也能生长。米根霉淀粉酶活力相当强，有淀粉糖化能力和转化蔗糖的性能，还能产生脂肪酶。能发酵产生乳酸、反丁烯二酸及微量酒精，其中产L-乳酸能力最强，达70%左右。能发酵豆类和谷类食品。一些其他名称的根霉，如河内根霉（R。tonkinensis Vuille-min）、结节根霉（R。lowski）、甘薯根霉（R。batasNakazawa）、小麦曲根霉（R。tritici Saito）、代氏根霉（R。delemar（Boidin）Wehemer＆Haanza-wa）等，其形状与米根霉非常近似，生理性状有差异，所以有人把它们归为米根霉群系中，或认为是米根霉的异名。
③华根霉（Rhizopus chinensis Saito）：华根霉多出现在我国酒药和酒曲中，具有较强的耐高温性能（45能生长），淀粉酶液化力强，有溶胶性，能产生酒精、芳香脂类、乳酸及反丁烯二酸，能转化甾族化合物。
④无根根霉（Rhizopus arrhizus Fischer）：无根根霉生长最适温度为30，但有一定耐温性。无根根霉能代谢产生脂肪酶及乳酸、反丁烯二酸、丁烯二酸，还常用来发酵豆类和谷类食品。对甾族化合物骨架的C-6β和C-1lα有羟化作用。
3.犁头霉
犁头霉是酒曲上的主要霉菌，其中蓝色犁头霉是我国独有的甾族化合物C-11β羟基化转化菌。
4.曲霉属
①黑曲霉（Apergillus niger van Fieghem）：黑曲霉在自然界分布极广，能引起粮食的霉变。黑曲霉有多种活性强大的酶系，如淀粉酶、糖化酶、耐酸性蛋白酶、果胶酶、柚苷酶和橙皮苷酶、葡萄糖氧化酶、纤维素酶（Cx酶），是酶制剂发酵工业上应用最广泛的微生物菌种之一。黑曲霉也能分解有机质产生有机酸，如抗坏血酸、柠檬酸、葡萄糖酸、没食子酸等；转化甾族化合物，能将羟基孕甾酮转化为雄烯。黑曲霉还常作为发酵饲料的菌种。宇佐美曲霉（Apergillus usamii）和泡盛酒曲霉（Apergillus awamori）属于黑曲霉群，是两株重要的水解酶产生菌。
②米曲霉（Apergillus oryzae（Ahlburg）Cohn）：米曲霉属于黄曲霉群，培养适宜温度为37，能产生淀粉酶、蛋白酶、果胶酶等，可用于酱油发酵。米曲霉也能产生曲酸，可用做杀虫杀菌剂以及胶片的脱尘剂，具有分解DNA产生5'-脱氧胞苷酸、5-'脱氧腺苷酸、5'-脱氧鸟苷酸和5'-脱氧胸腺嘧啶的能力。
③黄曲霉（Apergillus flavus Link）：黄曲霉属于黄曲霉群，具有产生淀粉酶、蛋白酶、果胶酶等水解酶的能力，但某些菌系能产生黄曲霉毒素（Aflatoxin），引起家禽、家畜严重中毒以至死亡，使人致癌。
5.红曲霉属（Monascus van Tieghem）
属真子囊菌亚纲、曲霉目、曲霉科。
红曲霉菌菌落初期白色，老熟后变为淡粉色、紫红色或灰黑色等，通常都能形成红色色素。红曲霉生长温度范围为26～42，最适温度32～35，最适pH为3.5～5.0，能耐pH2.5，耐10%乙醇，能利用多种糖类和酸类为碳源，能同化硝酸钠、硝酸铵和硫酸铵，而以有机氮为最好的氮源。
红曲霉能发酵产生酒精、柠檬酸、琥珀酸、麦角甾醇，分泌淀粉酶、蛋白酶、酯化酶等。能产生鲜艳的红曲霉红素和红曲霉黄素，还能代谢产生洛伐他丁（lovatatin；亦称莫那柯林K），其是具有降血脂和促进骨骼生长、防治骨质疏松等功能的次级代谢产物。红曲霉在发酵工业上有着重要的地位。
我国早在明朝就利用红曲霉培制可作中药、食品染色剂和调味剂的红曲。福建、台湾等东南诸省用红曲酿制红酒。红曲还能制醋，如福建平湖曲醋驰名中外。
①紫色红曲霉（Monascus purpureus Went）：菌丝体初为白色或粉色，老熟后为红紫色或葡萄酱紫色。此菌常出现在乳或乳制品中。能发酵纤维二糖生酸，不能发酵蔗糖、果糖、山梨醇、D-阿拉伯糖等。产生糊精酶、糖化酶、麦芽糖酶等，用它水解淀粉最终产物为葡萄糖。
②烟色红曲霉（Monascus fuliginosus Sato）：菌丝体初为白色，逐渐变为灰黑色，菌落背面红褐色。贵州茅台酒醪液中数量最多。能发酵纤维二糖、果糖、蔗糖、山梨醇、D-阿拉伯糖等生成醇。
6.青霉属
①产黄青霉（Penicillium chrysogenum Thom）：产黄青霉属不对称青霉组，绒状青霉亚组，产黄青霉系。产黄青霉普遍存在于空气、土壤和腐败的有机质上。产黄青霉是青霉素最重要的生产菌，并产生葡萄糖氧化酶或葡萄糖酸、柠檬酸和抗坏血酸等有机酸。青霉素发酵后的菌丝废料中含丰富的蛋白质、矿物质和B族维生素，可作为家禽、家畜的代饲料。
②桔青霉（Penicillium citrinum Thom）：桔青霉属不对称青霉组、绒状青霉亚组、桔青霉系。桔青霉能产生脂肪酶、葡萄糖氧化酶和凝乳酶；还有的菌系产生5'-磷酸二酯酶，可用它从酵母DNA水解生产具有鲜味功能的5-'肌苷酸和5-'鸟苷酸；但许多菌系会产生桔霉素毒素。
③娄地青霉（Penicillium rocueforti Thom）：娄地青霉属于不对称青霉组，绒状青霉亚组，娄地青霉系。具有分解油脂和蛋白的能力，可用于制造干酪。其菌丝含有多种氨基酸，主要是天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸等。该菌孢子能将甘油三酸酯氧化为甲基酮。
④展开青霉（Penicillium patulum Bainier）和荨麻青霉（Penicillium urticae Bainier）：属于不对称青霉组，束状青霉亚组，主要用于生产治疗真菌性皮肤病、痢疾及灰指甲病的口服抗生素――灰黄霉素。
7.其他
（1）假囊霉属 阿舒氏假囊霉和棉病假囊霉为维生素B2产生菌。
（2）链孢霉 粗糙链孢霉是微生物遗传学的重要研究材料；好食链孢霉的孢子色素中含有多量的β-胡萝卜素，是维生素A的研究材料。
（四）放线菌
放线菌因菌落呈放射状而得名。一方面，放线菌的细胞结构和化学组成成分与细菌相似，同属于原核生物；另一方面，它具有生长良好的菌丝体，且分枝，以外生孢子（Exospore）形式繁殖，与霉菌相似。放线菌的菌丝分为基内菌丝和气生菌丝两种。基内菌丝紧贴培养基表面，形成菌落，并分泌黄、橙、红、紫、蓝、绿、灰、褐等水溶性或脂溶性色素。长到一定阶段后，向空间长出气生菌丝，气生菌丝生长到一定阶段，在它上面生成孢子丝，然后形成孢子。孢子丝有直线形、波状、螺旋形、轮生之分。放线菌的繁殖是靠菌丝断裂或孢子进行的。
放线菌多为腐生菌，少数寄生。作为土壤微生物一般在中性或偏碱性土壤和有机质丰富的土壤中含量较多。放线菌最大的价值在于能产生各种抗生素。能产生许多抗生素的链霉菌属（Streptomyces）属于放线菌，为放线菌的代名词。现将部分放线菌及所产生的抗生素列举如下。
抗生素菌名
1.链霉菌属（Streptomyces）
链霉素Streptomyces griseus
新霉素和泰乐霉素Streptomyces fradiae
卡那霉素Streptomyces kanamyceticus
妥布拉霉素Streptomyces tenebrarius
越霉素Streptomyces hygroscopicus
春雷霉素Streptomyces kasugaensis
有效霉素Streptomyces hygroscopisis
金霉素Streptomyces aureofaciens
土霉素Streptomyces rimosus
红霉素Streptomyces erythraeus
竹桃霉素Streptomyces antibioticus
柱晶白霉素Streptomyces kitasatoensis
交沙霉素Streptomyces narbonensis
螺旋霉素Streptomyces ambofacicus
麦迪霉素Streptomyces mycaoifaciens
麦里多霉素Streptomyces hygrocopicus
制霉菌素Streptomyces nursei
杀假丝菌素Streptomyces griseus
摩雪霉素和阿福霉素Streptomyces ramosissimus
林肯霉素Streptomyces lincolnensis
环丝氨酸Streptomyces orchiadaceus
2.链霉菌以外的放线菌
庆大霉素Micromonospora echinospora或M？purpurea
利福霉素Nocardia mediterranei
指孢囊霉素Dactylosporangium thailandense
马杜拉霉素Madurimycetes yumaensis
（五）其他
1.病毒
病毒是一种比细菌还要微小、没有细胞结构但具有遗传、变异等生命特征的一类微生物。其主要特征是：
①个体极小，其直径为10～35nm，能通过细菌滤器，需借助电子显微镜观察；
②专性寄生，只能在特定的宿主细胞内繁殖，体现出生命特征；
③大多数病毒主要由蛋白质和核酸组成，且只含单种核酸（DNA或RNA）；
④繁殖方式是依靠宿主的代谢体系进行“复制”；
⑤对一般的抗生素不敏感，但对干扰素敏感。
病毒分为动物病毒、植物病毒和微生物病毒三类。寄生在原核微生物――细菌和放线菌中的病毒称做噬菌体。
2.担子菌
所谓担子菌就是人们通常所说的菇类微生物。其重要特征是形成特殊的产孢器――“担子”。利用担子菌资源可以开发多糖、橡胶物质和抗癌药物等。
3.藻类
藻类是自然界分布极广的一大群自养微生物资源，可用做人类保健食品和饲料。若培养螺旋藻，按干重计算每公顷可收获60t，而种植大豆每公顷才收获4t；从蛋白质产率看，螺旋藻是大豆的28倍。培养珊列藻，从蛋白质产率计算，每公顷珊列藻所得蛋白质是小麦的20～35倍；单胞藻或其他藻类可将CO2转变为石油，培养单胞藻等可获得占细胞干重的35%～50%石油，经提炼可转变为汽油、煤油和其他产品。每年每公顷地培植的单胞藻按35%干物质为碳氢化合物（石油）计算，可得60t石油燃料。
4.基因工程菌
基因工程菌就是在微生物体外对DNA分子进行重新组合，然后克隆到适合的宿生细胞中进行增殖和表达所得重组体菌株。理想的基因工程菌应具备如下条件：
①性能稳定，重组的DNA片段不易脱落；
②菌种是分泌型菌株，发酵产品具有高转化率、高产量和高产率的特点；
③菌株能利用常用的碳源（如糖蜜、淀粉等）并能进行连续培养；
④菌株是不致病的，也不产生内毒素；
⑤发酵所产热和需氧量低，发酵温度适当，容易进行操作控制。
目前，基因工程菌在制药工业得到广泛应用，并已开发出不少新产品，如胰岛素、干扰素、生长激素和乙型肝炎疫苗等等。
