关键词：绿色化学 微生物转化 环境友好性
绿色化学自1991年由美国化学会提出后，引起了世界各国的积极响应。绿色化学以“原子经济性”为原则，研究在化学生产中充分利用底物中的各元素，减少副产物的生成，提高原子利用率和转化率，减少有害物质的排放。绿色化学的研究范围极广，涉及到化工生产、环境保护的各个方面，包括有机合成、物质分析、生物转化、水土污染治理等各个领域。微生物转化的反应条件很温和、设备简单、转化速度快，立体选择性高，成本较低，转化率一般较高，大部分的副产物不会对环境无害或者可以被微生物自身利用，基本可以达到绿色化学的原则要求，是目前化学界的研究热点之一。
1 概述
随着科技的发展，微生物转化在有机化学合成的应用不仅使得合成理论不断完善，也在实践方面取得了瞩目的成就。例如现在已有科学家尝试利用红豆杉的内生真菌进行抗癌药物紫杉醇的生物合成。
微生物转化是利用微生物将反应底物转化成另一种物质的过程，它是利用微生物体内的酶系作为高效催化剂来催化反应的进行。并且微生物不仅可以对自身产生的前体物质进行催化，也可以对外源添加的底物进行催化产生目的产物。
目前，微生物转化应用不仅仅局限于工业有机物合成，在能源利用、新药开发与合成、降解水质难降解有机物和吸附金属离子领域也是炙手可热。下文将介绍相关进展。
2 工业产品的微生物转化生产
第十五届（2010年）美国总统绿色化学挑战奖获奖名单已经公布，小型企业奖颁给LS9公司，他们开发了工程生物炼油技术，利用多种微生物扮演炼油厂的角色，产生几类有机物，再利用这些生产的有机物经过纯化和深加工可生产诸如柴油和其他工业原料。这项技术可以消除常规柴油生产过程中常见的苯、硫及重金属离子。
3 能源开发的微生物转化
本届绿色化学挑战奖学术奖的获得者是詹姆斯C 廖博士，他领导的研究小组将CO2成功的转化为高碳醇燃料。他们的研究方法很有创新--利用基因工程微生物，将二氧化碳或葡萄糖转化为高级醇，利用这些高级醇可以生产建筑材料或者是环保燃料。Dumesic的组成员之一Jesse Bond 说未来成功的生物精炼战略将依赖于生物量组分的有效率利用和创造性，以填补目前的石油需求满足。如果乙酰丙酸和γ-内酯可以较低成本大量生产，将会是有很大潜力的技术。 4 新药开发与合成的微生物转化 研究表明，作为治疗药物的外消旋体有着不可避免的缺点。很多科学家尝试应用不对称合成技术来合成药物。有一部分科学家则另辟蹊径，走生物合成的道路，
利用生物体酶系的立体选择性合成药物，既提高了效率又减少了化学合成中有害物质的生成。默克公司和Codexis公司合作，开发了新的生物催化剂--进化转氨酶来制造西他列汀。在制备手性药物或关键中间体方面还有其他实例，例如利用生物体的氧化酶将2，5-二甲基吡嗪中两个不对称甲基中的一个甲基氧化为羧基，生产降糖药格列吡嗪的中间体；用氰醇酶合成手性氰醇来制备驱虫药溴氰菊酯和氯氟胺氰戊菊酯。 5 藻类的生物修复
目前，重金属离子污染已成为世界性的难题，除了常用的物理、化学处理方法，科学家利用能快速繁殖的藻类来吸收金属离子。藻类的生物修复主要是通过吸附离子来实现的，其中有包括生物吸附和生物累积。现在开发出了一些系统，提高藻类的修复能力。例如高效藻类氧化塘系统和藻床过滤系统。但是由于藻类生物体的自身适应性问题，该类技术存在一定的应用限制。但是藻类修复技术的优点很突出，是真正的环境友好型技术。 总结
微生物具有种类繁多、快速繁殖、生长速度快、初级代谢和次级代谢发达、具有一定的环境适应能力等特点，是当前合成研究的热点。除去它的环境友好性的优点之外，由于微生物作为一类有生命的生物体，对外界环境还是比较敏感，而且要筛选出合适的微生物菌种是一项繁杂的工程，虽然有先进的基因工程技术，但是基因的表达程度的强弱也是多变的，易受内因和外因的影响。但是总体来说，基于绿色化学的原则，微生物转化将会得到更广泛的应用。 参考文献： （1）陈代杰，朱宝泉，微生物转化技术在现代医药工业中的应用.中国抗生素杂志.2005（32）112-118
（2）凌永健 綠色/永續化學資訊共享 國立清華大學化學系 2010.07.31
（3）江用斌，季宏兵，藻类对重金属污染水体的生物修复.地理科学进展.2007（26）56-67
（4）郑虎 药物化学 第6版,北京：人民卫生出版社，2010
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