康洁® 告诉您：微生物的同化与异化效率

微生物吃东西的目的是用于生长。当然，要生长就得合成新细胞的建筑材料，因此，必须消耗能量。微生物的能量来源主要有化能和光能，对于池塘养殖来说，主要来自化能。也就是说，微生物吸收的营养素有一部分用于燃烧产生能量，我们称为“异化”；一部分用来合成产生细胞物质，我们称为“同化”。

如果我们想培养微生物作为天然饲料，我们当然希望同化效率越高越好，如果我们是利用微生物进行污水处理，我们则希望同化效率越低越好。

生命进化的方向是提高效率！生命越高等，同化效率也就越高。尽管细菌的生命形态比较原始，同化效率不是很高。但是，它们能够生存到今天，至少在同类中，它们的同化效率是最高的了。提高同化效率的根本手段就是提高异化过程的产能效率！也就是说，你的炉灶要比别的微生物先进，烧了同样数量的木材，得到的能量比别的微生物多。

提高异化产能效率的关键，是电子受体！氧作为电子受体的氧呼吸产能效率比有机物作为电子受体的厌氧呼吸产能高。所以，酵母菌在有氧的条件下绝不用有机物做电子受体。从电子受体的角度看，产能效率的顺序是：氧呼吸>氮呼吸>锰、铁呼吸>硫呼吸>碳呼吸。

微生物的“节约原则”。微生物吸收营养，用于生长（对于微生物而言，生长就是繁殖）。要生长就得合成构成细胞的物质，而且每种物质需要多少数量，都能十分精确地控制。例如，微生物繁殖一代需要100个甘氨酸，它绝不会合成101个！这是残酷的物种竞争中进化出来的。因为如果你多合成了，说明你的效率就低一些，在竞争中就可能被淘汰！

微生物如何控制“产量”的？这就牵涉到基因的表达与控制了。例如，微生物要繁殖，需要100个甘氨酸，就要启动甘氨酸合成的机器。首先，控制中心下达指令，启动甘氨酸合成生产线（基因上的启动子活化），开始合成甘氨酸（基因表达），当合成的甘氨酸数量满足繁殖需要（100个），控制中心就下达指令，关闭甘氨酸合成生产线。

当然，有些微生物“断电开关”坏了，关不了了！甘氨酸会一直生产下去，如果细胞体内甘氨酸大量积累，这个微生物就活不下去了。如果这个微生物的细胞膜上刚好有个“洞”，能把多余的甘氨酸处理掉（排出细胞外），这个微生物还能活下来，当然，繁殖速度就大幅度降低了，在自然界也就没有什么竞争力了。

目前所有氨基酸发酵工业利用的就是这个原理。要么筛选自然界自己搞坏“断电开关”的微生物，要么利用现在先进的基因敲除技术直接把微生物的“断电开关”基因敲掉（也就是通常说的工程菌）。当然，这种微生物必须严格在无菌条件下培养，因为任何普通微生物的生长速度都比它快。

所以，要明白，当我们以微生物细胞为目标时，我们要提高同化效率（如用葡萄糖通过谷氨酸杆菌生产味精，投入同样数量的葡萄糖，产生的味精越多越好）；

如果我们是利用微生物进行“鱼虾生活污水处理”，我们应当尽可能提高异化效率（污水处理厂微生物同化的“产品”就是活性污泥，是另一种形式的污染物，所以，对于污水处理而言，同化效率越低越好，也就是污泥越少越好）！

由于微生物是比较古老的，同化效率比较低，因此，用微生物进行鱼虾生活污水处理才是正确的（目前水产养殖污水处理方式五花八门，大家可以据此给予判断，以免被忽悠）。