发酵是一门古老的技术，但如今已成为现代工业制造的重要平台。微生物不仅能生产乙醇、柠檬酸和酶，还能制造胰岛素、香兰素和替代蛋白。新的应用范围从生物基沥青、纺织染料，一直延伸到无需奶牛即可获得的乳制品。2026年10月1日，在WoTS 2026研讨会“实践中的发酵：从微生物到最终产品”上，阿姆斯特丹自由大学的Jeroen Koendjbiharie和瓦赫宁根大学及研究中心的Julia Keppler介绍了实现这些应用所需的环节。
每个发酵过程都离不开一种微生物。它必须在工业条件下足够快速、稳定和高效地生产目标产物。为此，研究人员可以采用定向遗传修饰，或采用随机诱变并结合筛选。然而，两种方法都有局限。定向修饰要求了解该微生物及其背后的机制，而合适的筛选方法并不总是存在。实验室演化则提供了一条补充路径。研究人员反复将微生物置于某种理想特性会带来优势的环境中，例如更快生长、更高耐受性或不同产物得率。变异、遗传和选择压力随后发挥作用。这样，即使没有事先弄清每一个生物学机制，也有可能改善复杂特性。
Koendjbiharie用一个酵母菌株说明了这一点：该菌株最初在缺乏生物素的培养基中几乎无法生长。经过生物反应器中的演化后，其最大生长速度大幅提高。另一项研究则针对用于葡萄酒、希望降低酒精含量的酵母。对渗透耐受性的选择带来了更多甘油和更少乙醇。这些例子同时揭示了一个重要问题：微生物会遵循人为施加的选择压力，但不一定会选择研究人员事先预期的路径。
一个能够良好生产目标产物的微生物，还不足以构成可用的食品。Keppler区分了传统发酵、生物量发酵和精密发酵。在传统发酵中，发生变化后的食品本身就是最终产品。在生物量发酵中，微生物细胞本身被用作产品。精密发酵则把细菌、酵母或真菌当作细胞工厂，用来生产特定成分，其中包括乳蛋白和蛋蛋白。发酵之后，还需要经过分离、纯化、蛋白质分析、配方设计和结构化等步骤。
正是在这些后续步骤中，才能判断一种蛋白质能否乳化、起泡或凝胶。这最终决定它是否适合用于牛奶、冰淇淋或类似奶酪的产品。蛋白质结构或遗传变异上的微小差异，都可能影响其功能特性。因此，对生产出的蛋白质进行精确分析至关重要。下一步则不只是复制现有的动物蛋白。研究人员可以调整蛋白质，开发新的构建单元，并重建天然结构，例如酪蛋白胶束。自动化和预测模型应能加快成分测试。如此一来，核心问题也从“我们能否生产这种蛋白质？”转向“我们想要设计出怎样的功能？”
中国组展机构：盈拓国际展览，荣获福建省著名商标称号，品质有保障。以专业、高效的服务，助力中国外贸企业拓展海外市场。
下届展会时间：2028年09月
展会行业：化工
