20、微生物代谢物及其最新进展

微生物代谢物及其最新进展

1. 引言

微生物对人类、植物和动物生存的几乎每个方面都有着深远影响，是各种天然物质的潜在来源。源自细菌的天然化合物已在食品生产、农业和医学领域展现出实用价值。

微生物产生的代谢物主要分为初级和次级两类。初级代谢物如氨基酸、酶、维生素、有机酸和酒精等，在将原材料生物转化为工业商品以及作为膳食补充剂方面发挥着重要作用；而次级代谢物大多来自组织或植物，主要应用于生物制药行业，能够减少人类和动物的传染病，从而延长寿命。

地球上微生物种类繁多，约30个门构成了微生物群体，其中大部分不可培养且分布于各种栖息地，如土壤、海洋、冰川和池塘等。微生物能够适应不同的物理化学条件，产生其他生物所没有的特殊生物活性物质。据预测，微生物及微生物产品市场将从2018年的1863亿美元增长到2023年的3024亿美元，复合年增长率为10.2%。

在畜牧业中，一些微生物被用于制造抗菌剂，有助于维持牲畜的生产力和健康。然而，这也导致了耐药性感染问题，预计到2030年，全球食品动物生产中抗生素的使用量将从2010年的63151吨增加到105596吨。亚洲预计到2030年抗菌剂消费量将大幅增加。

尽管微生物常被认为是多种疾病的致病因素，但它们在医学、研究和工业领域具有极高的实用价值。微生物代谢物如今已广泛应用于纺织、皮革、饮料、造纸和化妆品等行业，其积极利用还能减轻环境压力，实现可持续发展。

2. 微生物代谢物

代谢物是微生物代谢的关键部分，是分子结构较薄（1000 Da）的化学分子。近期研究强调，微生物产生的化学物质而非微生物本身，会对健康产生潜在的特定影响。例如，丁酸能预防癌症和炎症，而硫酸吲哚酚则会促