3.乳酸杆菌：乳酸杆菌有多种，常见于酸牛奶，青贮饲料中，它们都是革兰氏阳性、无芽孢的杆菌，菌体细长，单个或成链排列，有时可形成长丝状。乳酸杆菌是微需氧菌，适宜在酸性环境中生长，最适生长温度一般为28℃～30℃，发酵糖时可产生乳酸、醋酸、乙醇等。
以上三种微生物的生命活动，使培养液中含有大量葡萄糖酸、乳酸、乙酸、乙醇等有机酸和醇类，并含有多种维生素、氨基酸和消化酶类，这些物质大多具有促进新陈代射，调整胃肠功能，帮助消化的作用。此外，乳酸菌、醋酸菌在发酵中还可产生乙酸乙酯，使培养液具醇香味，酵母菌发酵中产生大量CO2，使培养液具有气感。因此，除了富有营养价值外，红茶菌培养液还兼有酸梅汤、桔汁和汽水的特点，酸甜适度，清凉爽口，红茶菌培养液中含有大量有机酸，又含有茶水中的单宁物质，使一般腐败细菌不能在其中生长，而“红茶菌”中的三种微生物，却能在这种条件下生长自如。因此，培养正常的“红茶菌”中，一般不生长其他杂菌。
被称作小型制药厂的大肠杆菌一谈到大肠杆菌，总令人有“不干净”的感觉，这或许是因为大肠杆菌一向混杂在动物或人类的大便中的缘故。
如果从饮水或游泳池检查出大肠杆菌的话，则表示水质曾受到粪便的污染，而且大肠杆菌的数量越多，表示受污染的程度越严重。
不过，大肠杆菌绝非肮脏的细菌，虽然它们中有些特殊的种类会引起痢疾，但大多数都没有毒性，不会引起疾病，而且还可以帮助人体合成多种维生素和氨基酸呢！
尤其是某些大肠杆菌，已证实具有极高的安全性，是生化技术中不可缺少的细菌，可用于遗传工程中“遗传因子”的重组技术，使大肠杆菌制造出人体生长的激素、胰岛素、干扰素、以及流感病毒疫苗和乙型肝炎疫苗等多种药物。大肠杆菌，使药物合成的生产进入了一个崭新的时代。
那么，什么叫遗传工程呢？首先我们要谈谈细菌的质粒。
我们知道在生物的染色体中贮存着它们生命活动所必须的遗传信息，脱氧核糖核酸（DNA）是遗传的物质基础。但在某些细菌中，如大肠杆菌，除了呈裸露状态的染色体（DNA）外，还存在着一种染色体外的遗传因子，称为质粒。它是一种共价闭环结构的双螺旋DNA分子，每个细菌体内有一个或几个存在。在质粒DNA分子中除了带有它本身复制、转移所必须的基因外，不同的细菌质粒还分别带有使宿主细胞获得某些特殊遗传性状的基因，例如致育性、抗药性、产生抗生素等。这些功能对于细菌的生命活动不一定都是必须的，因而当质粒从细胞中消失后，并不影响细菌在正常条件下的生命活动。
人们最早发现的细菌质粒是大肠杆菌的性因子（也叫致育因子），以后陆续发现了产生大肠杆菌素因子及抗药因子等。
遗传工程又叫基因工程或称重组DNA技术，它是从分子生物学，特别是细菌质粒，限制性内切酶等方面的研究成就中发展起来的一个十分重要的新领域。所谓基因工程，就是应用酶学方法，把一个外源的目的基因（我们希望得到的性状的基因）与细菌质粒（做为目的基因的运载体）连接起来，成为一个重组的DNA分子，再把它引入细菌细胞中使之增殖并进入子代细胞，而子代细胞则成为能表达目的基因所决定的性状的新菌种。换句话说，通过体外的基因重组，可以人工创造出新的生物物种，为人类服务。
遗传工程的主要步聚：
（1）用限制性内切酶把作为载体的质粒切开（一个切点或几个切点，有些酶能把质粒切成具有粘性末端的直链分子）。
（2）用内切酶或其他方法分离目的基因。
（3）让具有相同粘性末端的运载体质粒和目的的基因混合，使它们以氢键共价配对。
（4）用连接酶使目的基因和运载体质粒连接成为新的重组DNA分子。
（5）把重组的质粒转化到受体菌中。
（6）筛选和鉴定出带有重组DNA的转化因子。
利用遗传工程技术把高等动物的基因引入细菌细胞，根据细菌繁殖速度快、周期短等特点，由细菌来生产高等动物的产物。换句话说，即可以利DNA重组技术来培育“工程菌”，建立“细菌工厂”，通过发酵途径，大量而廉价地生产人类所必需的有价值的动物来源的产品。下面举几个以大肠杆菌制成的药剂：
（1）哺乳动物脑下垂体分泌的生长激素释放因子，是一个由1千个氨基酸组成的多肽，具有广泛的生理作用，能调节机体的生长，对肾炎、糖尿病和急性胰腺炎等都有治疗作用，是一种非常贵重的药剂。本来要取得5mg的这种激素，需要从50万头羊脑组织中提取，价格十分昂贵，1977年有人成功地把人脑激素（生长激素释放抑制因子）的基因转移到细菌体内，用遗传工程创造出“工程菌”，就等于建成了一座“细菌工厂”，可以从细菌发酵液中得到这种激素，估计只要9升大肠杆菌的培养液就可以得到5mg激素，价格便宜了很多，这是第一个用DNA重组技术进行商品化生产的例子。
（2）胰岛素是一个由50个氨基酸组成的多肽，为治疗糖尿病的药物，通常胰岛素是从猪、牛等动物胰脏中提取的，大约8000吨的胰脏才能够获得1公斤的胰岛素。靠动物胰脏提取来生产胰岛素药品不仅成本高，而且也满足不了全世界大约六千万糖尿病人的急需。此外，动物胰岛素与人胰岛素的分子结构不完全相同，病人长期使用还会引起抗原性反应。1978年有人首先将人的胰岛素基因转移到大肠杆菌中并成功地表达，用“细菌工厂”生产人的胰岛素，不仅降低了成本，产量也得到了迅速的增长，而且长期使用无副作用。利用“细菌工厂”生产胰岛素开创了药物生产的新局面。
（3）乙型肝炎病毒能侵染人和猿类，其广泛传播会严重地影响人类的健康，抗生素等抗传染药物对其都无疗效。因此，人们渴望获得乙型肝炎病毒疫苗。
但是，由于引起这种疾病的乙肝病只能在人体肝脏中增殖，人们不能够获得大量病毒来制造疫苗。1980年法国科学家以从乙型肝炎病毒中分离出它的表面抗原基因，并使其和真菌的质粒DNA重组后转入大肠杆菌体内，结果获得了功能性表达。这种表面抗原是一种蛋白质，可以用来制造乙型肝炎疫苗用于预防乙型肝炎病，目前已经有许多药物都能够用工程菌进行制造了。
总之，遗传工程的发展使药物的生产找到了新的途径。可以预料，凡是人体内的各种激素以及防御系统产生的各种免疫物质等都可通过遗传工程的途径来获得，这也给肿瘤等疾病的防治带来了希望。此外，还可通过遗传工程方法使用抗生素、维生素等药物的生物合成能力成倍甚至成百倍地增长，给人类带来巨大的经济效益。
在古代的神话中，人们常常把超越现有生物能力的人称为神仙，在那些虚构的神仙身上都寄托了人们发挥超越自己能力的愿望。“细菌工厂”可以说是一种实实在在的神仙，它们的出现必将给人类的生活生产以及各种社会活动带来巨大的改变。
抗生素的生产
自从1928年弗莱明发现青霉菌的杀菌现象以后，至今已有70多年了，而弗洛里和蔡恩首次成功地提纯青霉素也已经整整50多年了。这半个世纪的历史充分证明这一发现为人类带来的利益是无与伦比的，堪称文明史上最伟大的发现之一。
青霉素刚刚被临床使用时，人们便清楚地看到了它的巨大价值，许多化学家和生物学家投身这项工作，一方面完善和改进青霉素的生产技术，另一方面积极寻找新的抗生素。到目前为止，几乎找到了2000多种不同的抗生素，而且每年都有新品种发现和生产。产量也完全能够满足各种需要。这种当年贵似黄金的“神药”何以能变为一般的普通药物呢？这得归功于现代医药生产技术的进步。
那么现在是怎么样生产各种抗生素的呢？基本上有两类方法：一类是发酵法。就是用微生物在发酵罐中生长、产生抗生素，然后再分离纯化这些抗生素的方法；另一类是化学合成法。首先将需要合成的抗生素的化学结构分析清楚，然后按照这个结构去进行化学合成，实践表明，这种化学合成的抗生素也是具有良好抗菌作用的物质。
作为基本的抗生素生产技术，微生物发酵法依然发挥着巨大作用，而日常使用的抗生素大部分还是利用微生物发酵法进行生产的。只是某些利用发酵法无法制得、或者希望在天然抗生素基础上再加强某些作用时，方才使用化学合成法制造抗生素，这种方法产量低而且成本高。
现在，青霉菌和链霉菌是生产抗生素的主要菌株。尤其是链霉菌，它可以生产数百种抗生素，简直是一架天然的抗生素机器，受到医药界的青睐。
青霉菌，就是70多年前，弗莱明首次观察到有杀伤细菌作用的那种微生物。它是一种霉菌，在自然界分布很广，无孔不入，而且生命力极强，在环境很恶劣的情况下也能生存下来，它常常给科学家们捣蛋，造成实验室的污染，有时钻进温箱，建立自己的根据地，有时钻进细胞培养瓶，把科学家辛辛苦苦培养起来的细胞弄得一塌糊涂，使他们不得不从头做起。不过这种破坏活动偶而也会给科学家带来幸运，例如，弗莱明就是从青霉菌的破坏活动中做出了划时代的发现，使它由破坏分子变为造福人类的功臣。现在，制药厂仍然使用青霉菌来制造青霉素，以满足医疗实践中大量的需要。
链霉菌是放线菌中的一员，多分布在土壤里。它生长旺盛时形成放射状排列的细丝，没有霉菌那样的细胞核，尽管长得像霉菌，但本质上却还是属于“原核生物”，与细菌的特性更加接近。
1940年以前就有人曾注意到链霉菌能产生抗菌物质，但没有引起重视。
直到发现了青霉素、并开始使用青霉素后，人们才重新注意起链霉菌产生抗菌物质的特性来。首先美国的S.A.瓦克斯曼从灰色链霉菌中分离出具有抗结核杆菌作用的链霉素，改变了结核病无药可治的局面，给无数结核病患者带来了福音。直到今天链霉素仍然是治疗结核病的首选药物之一。后来陆续从链霉菌中分离出了400余种抗生素，其中20种左右投入市场，其中的佼佼者是：链霉素、土霉素、氯霉素、红霉素、新霉素等。
抗生素的生产仍然是当前医药界的重要任务之一。由于许多种微生物对已有的老药可以产生不同程度的抗药性，就是说久而久之对这些药产生了“免疫力”，一些过去很有效的抗生素如今效力下降，有的甚至完全失效。这就需要不断有新的抗生素出场，取代已经失效的老抗生素，去完成杀灭有害微生物、保护人类健康的神圣使命。
遗传工程的明星：噬菌体与大肠杆菌
世纪之交总是多事之秋。19世纪末、20世纪初出现了经典物理学理论的危机，和以普朗克的量子论和爱因斯坦的相对论为代表的新物理学革命。
