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微生物论文

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微生物在环境保护中的作用和地位

(华南师范大学生命科学学院,广东广州 510631)

摘要:随着生物科技的发展和现在社会的环保要求日益强烈,人类越发重视利用微生物在处理环境污染物和环境监测等方面的应用,并取得了不少的成果。本文对当前人类环境现状和环境保护中所面临的各种问题做了简要的分析,并从废水、废气、固体废弃物处理及环境监测等几个方面介绍了微生物在环境保护中的应用和研究进展,分析了生物处理工艺的特点及优越性,展望了生物技术未来的发展方向和前景。

关键词:微生物环境保护应用

近年来,随着工业的高度发展、人口的急剧增长,人类在生产和生活劳动中产生的大量废弃物,如生活垃圾、工业生产形成的“三废”(废水、废弃、废渣)、农业生产中大量使用的化肥、农药等,进入人类赖以生存的环境,造成对生态系统的压力,当超过一定限度时,生态系统的结构与功能受到破坏,导致生态环境恶化与失衡,从而给人类自身带来严重危害。

当前,如何提高人类对保护和合理利用自然资源的认识,防止自然环境受到污染和破坏;加强对受到污染和破坏的环境的综合治理;协调好人类与环境的关系,保障经济社会的持续发展都是环境保护进程中面临的非常现实的问题。

通过对生态的研究,我们知道,微生物在地球生态系统物质循环过程中充当分解者的角色,起着“天然环境卫士”的作用。而且微生物种类繁多,分布广泛,资源丰富,是人类最宝贵、最具开发潜力的资源库。在污染物的降解转化、资源的再生利用、无公害产品的生产开发、生态保护等方面微生物都能发挥重要作用。

此外,由于环境污染物一般来讲性质相对稳定,难于用物理或化学方法将其进行无害化处理,而生物过程是以酶促反应为基础,反应过程是常温常压和接近中性的条件下进行的,这与物理、化学法相比,利用微生物处理环境污染物具有投资省,费用少,耗能低,效果好,过程稳定,操作简便的优点,更重要的是可基本达到无害化。因此,最大限度地利用微生物所具有的净化环境的作用,无疑对环境保护具有重要意义。

1 微生物对污染物的降解与转化

人类在生产与生活中常常会释放到水体、大气和土壤各种各样的污染物,造成对环境和人类自身不利的影响,这些物质包括农药、污泥、烃类、合成聚合物、重金属及放射性物质等。总体上可分为无毒和有毒两大类,前者如纤维素、淀粉、后者如苯酚、多氯联苯、氰化物、重金属等。各种污染物对人类的危害有的短时间内直接表现出来,而有的则具有长期性和积累的特点。

微生物在自然界分布广泛,具有遗传多样性和代谢类型多样性,因此释放于环境中的几乎所有的有机物都能被微生物降解与转化。同时,微生物具有个体小、繁殖快、易变异和适应力强的特点。微生物可以通过形成诱导酶、产生新的突变体和产生新的酶系、与其他微生物进行共代谢、获得降解性质粒等多种途径实现对污染物的分解和转化。

1.1化学农药的微生物降解

化学农药包括各种人工合成的除草剂、杀虫剂、杀菌剂等化学药物,目前生产中使用的农药主要是有机氯、有机磷、有机硫农药。大部分的农药会在土壤中残留,吸附于土壤,并以空气、地表水扩散至更远的范围,从而对生态系统中的动植物、微生物以及人类自身造成影响。农药在土壤中残留的时间除与土壤和气候有关外,更主要的是决定于药物本身的性质

与结构,例如一般有机氯农药的残留时间长,有机磷农药的残留时间段,因此有机氯农药残害性更大。

实验表明,环境中农药的清除主要是靠细菌、放线菌、真菌等微生物的降解作用。例如DDT(二氯二苯三氯乙烷)可以被芽孢杆菌属、棒杆菌属、诺卡菌属的一些种类降解,五氯硝基苯可以被链霉菌属、诺卡菌属的一些和总类降解,敌百虫可被曲霉、青霉等真菌降解。微生物降解农药主要通过脱卤作用、脱烃作用,对酚、胺、脂的水解作用、氧化作用、还原作用以及环裂解、缩合等方式把化学农药的分子结构改变而达到的。微生物降解化学农药可分为两种类型,一种是将农药作为碳源或氮源直接利用,这种情况下农药很快被微生物降解,另一种是通过共代谢作用降解。例如氟乐灵(三氟-2,6-二硝基-N,N-二丙基-4-三氟甲苯胺)是一种除草剂,可被一些曲霉作为唯一碳源。六六六是一种难以被降解的农药,直肠梭菌在有蛋白胨存在时可降解丙体六六六,由于微生物不能直接从共代谢农药中获得能量和碳源,其降解速度很慢。

1.2烃类化合物的微生物降解

烃类是相对分子质量为16-1000的碳氢化合物,包括烷烃、烯烃、炔烃、脂环烃。存在状态有气体(甲烷、乙烷、乙炔、乙烯等)、挥发性液体(汽油、苯)和固体(蜡)。烃是石油产品的主要组成成分。随着石油的开采、运输、加工和利用,由于各种污染导致烃类物质进入水体、土壤和大气,因此,污染土壤和水体的生态修复成为人们研究的重点,而在众多的石油污染重,烃是最常见的污染源。在这些污染物中,短链烃容易挥发,对环境影响较小,中链烃易于被环境中的微生物降解,不会造成长期的危害,而长链烃常温下通常处于固态,生物可利用性差,故对环境的危害是持久的。微生物对烃类的降解主要是在加氧酶的催化作用下,将分子氧参入到基质中形成含氧的中间产物,然后转化为其他物质参与代谢过程。1.3微生物对其他有机物的降解

在工业生产与日常生活中,一些有机化合物如表面活性剂、多氯联苯、氰和腈等会造成环境污染及对人类健康产生危害。一些微生物对这些复杂有毒的化合物也具有降解的能力。

表1 几种有机化合物的微生物降解

种类(应用举例)危害降解微生物

表面活性剂(清洁剂、乳化

剂、湿润剂)高浓度对软体动物、鱼类、甲

壳动物、藻类有毒

芽孢杆菌、假单胞菌等

多氯联苯(绝缘油、软化剂、涂料添加剂)引起人和动物中毒蜡样芽胞杆菌、产碱杆菌、不

动杆菌、解脂假丝酵母等

氰和腈(石油化工人造纤维)剧毒物诺卡氏菌、脸皮链孢霉、木霉、

假单胞菌、无色杆菌等

1.4微生物对重金属的转化

自然界存在多种重金属,如汞、砷、铅、镉等,这些金属并不是生物所必需的元素,达到一定浓度时会对生物产生抑制或致死作用。它们产生毒性的一般范围为1-100mg/ml,汞和镉在0.01-0.001mg/ml,即可产生毒害作用。值得注意的是,进入生物体内的有毒元素可以再体内积累,可导致生物慢性中毒。土壤和水体等环境中的有毒元素主要来自工业废水、废渣和垃圾。金属的存在形式不同,其毒性作用也不同。微生物不能降解重金属,但可通过改变其存在状态而改变其毒性。

汞造成的环境污染最早受到关注,其微生物转化及其环境意义也具有代表性。有机汞作为农药和消毒剂曾普遍应用于农业生产和日常生活,大量的含汞废电池随垃圾进入环境。全球由于汞矿开采、煤和石油的燃烧,每年向环境释放约40000t的汞,对生态环境造成了严重威胁。

微生物对汞的转化作用主要包括3方面:无机汞的甲基化,无机汞的还原,有机汞的还

原。自然界汞大量以汞矿形式存在(HgS),溶解性很低,在有氧条件下被硫杆菌转化为毒性很高的可溶性Hg2=,并可进一步还原为单质汞。许多细菌和真菌可通过甲基化作用将维生素B12上的甲基结合于Hg2= 形成可溶性的甲基汞和二甲基汞。甲基汞的毒性比单质汞和Hg2= 强100倍,并能在水生生物体内富集。一些细菌细胞能产生汞还原酶,能将有机或无机Hg2= 还原成Hg,大大减轻其毒性。

2 微生物与污水处理

水源的污染对环境和人类自身造成的危害最大,因此,工业和生活污水在排放前需要进行净化处理,达到国家规定的标准后才能排放或供生产与生活实用。工业废水种类较多,如发酵、制药、印染、造纸、塑料、电镀、冶炼及炼焦等,其成分差异很大。因此,不同的废水采用的处理方法会有差异,总的可分为物理法、化学法和生物法,实际中往往是多种方法的结合。对于生活污水、发酵废水等含有机物废水应用最广的是生物法,但对于冶炼、电镀等含金属离子的特种废水则不适于微生物方法去除。污水处理一般可分为三级。一级处理又称为预处理,是通过格栅过滤等措施出去粗固体。二级处理为常规处理,可通过物理、化学、生物等不同方法出去可溶性有机物。三级处理又称为高级处理,主要是出去氮、磷和其他无机物以及消毒等。

微生物对废水处理是指微生物征程的代谢过程对废水中各种污染物进行迁移和转化,使废水得到净化的过程。微生物在常规条件下经过酶催化即完成,因此,处理费用低廉,微生物具有来源广,易培养,繁殖快,对环境适应性强和易事先变异等特性,能适应各种各样的废水,处理水质范围特别广。

2.1 废水中有机物的降解

人类在生活和生产中所产生的污水按主要成分,可分为有机污水、无机污水和综合污水。有机污水是指污水中污染物主要是有机物质,一般具有生物可降解性。生活污水常具有如下特征:水质浑浊、色深、具有恶臭、呈微碱性,但一般不含有毒物质;固体物质含量很低,仅占总重量的0.1%~0.2%;有机杂质约占60%, 有机成分占全部悬浮物总量的四分之三以上。生物处理去除有机污水中的有机物质的原理是利用微生物的新陈代谢过程。微生物群体依靠细胞壁将污水中的有机物质吸收消化,同时产生一定的代谢物质,再作为其他微生物的养料,进行吸收消化,周而复始,直至污水中的有机物质全部分解。而且微生物分解有机物的能力是惊人的,微生物几乎能分解自然界中存在的一切有机物。

2.2 废水中重金属的去除

重金属污染主要来源于这些重金属:铅、铜、汞、铋、镉、砷、铬、氟、镍。我国每年有1200万吨粮食遭到重金属污染,直接经济损失超过200亿元。2009年,我国重金属污染事件致使4035人血铅超标、182人镉超标,引发32起群体性事件。2009年,我国1/6的耕地受到重金属污染,重金属污染土壤面积至少有2000万公顷。废水中重金属微生物处理法的原理是利用细菌、真菌(酵母)、藻类等生物材料及其生命代谢活动去除和(或)积累废水中的重金属,并通过一定的方法使金属离子从微生物体内释放出来,从而降低废水中重金属离子的浓度。虽然国际上对微生物处理重金属废水的研究已经取得了长足发展,确认了微生物修复的应用前景。然而,有关微生物对重金属的吸附、沉淀机理还不是很明确,该项技术尚处于实验室阶段,大规模利用微生物处理重金属废水的情况还很少,很多因素限制了它的大规模使用。

2.3 废水中脱氮除磷

氮(N)、磷(P)是植物的重要无机营养源,但是他们在水体中的含量过高则将导致水体的富营养化污染问题。由于化肥、洗涤剂等,尤其是大量城市污水的排放,使天然水体(尤其滞留性水体)中N、P的含量持续升高,导致藻类大量繁殖,使水体缺氧并产生毒素,从而进一步导致水质的恶化,不仅影响了水体的使用功能,同时对水处理及其人体健康也产生了很大的危害。污水脱氮技术主要有活性污泥法脱氮工艺,包括A/O(缺氧/好氧)工艺,可使NH4+一N去除率达80%以上,A2/O工艺,改进的氧化沟工艺和SBR工艺都可使总氮(TN)去除率达90%以上。其基本原理是借助与不同微生物的共同协调作用以及合理的人为运行控制,从而将生物去碳过程转化而产生及原废水中存在的氨氮转化氮气而从废水中脱除。

3 微生物在大气污染治理中应用

随着现代工业的迅速发展,人类向大气中排放大量有毒有害的气体,对环境造成了严重污染。利用物理化学方法处理废弃虽然处理效果较好,但要求高温高压条件,需要大量的催化剂和其他化学药剂,而且严重腐蚀设备,并可使废弃得到降解和转化。同成规的废弃处理方法相比,微生物法以其处理效果好、设备简单、投资及运行费用低、安全性好、无二次污染、易于管理等优点,逐渐应用于空气污染控制中。

3.1 煤炭中硫的脱除

煤炭是我国最主要的一次性能源,约占我国能源消耗量的70%。煤炭中通常含有0.25%-7%的硫,在燃烧过程中生成的S02随烟道气排入大气,造成酸雨。2000年预计我国一次性能源消耗量将超过12亿吨,S02排放量将超过3822万吨。目前可以进入工业化的技术多为物理方法和化学方法,虽然处理效果好,但成本较高,存在二次污染。利用微生物脱硫与化学和物理方法脱硫相比具有投资少、运行成本低、能耗少、可有效减少环境污染等优点。微生物脱硫技术的研究主要集中在以下几个方面,即煤炭脱硫、烟道气脱硫及生产废气脱硫。

3.2 二氧化碳的微生物固定

由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气。随着大气中CO2等增温物质的增多,使得能够更多地阻挡地面和近地气层向宇宙空间的长波辐射能量支出,从而使地球气候变暖,由此而带来的负面影晌,就是偏热带和温带的旱、涝灾害发生频繁,以及冰山熔化,海平面上升,沿海三角洲被淹没。光能和化能自养生物把大气中的二氧化碳固定为有机碳——活细胞的组分。然后,一部分有机碳通过食物链在生态系中转移。

3.3 含硫化氢气体的净化

硫化氢(H2S)是一种对人体和环境有着很大危害的有毒有害气体,它的存在不仅会引起设备和管路的腐蚀,而且严重威胁人身健康安全。国内外已有处理H2S气体的很多方法,依其弱酸性和强还原性而进行脱硫可分为物理法、化学法、生物法。生物法脱硫是20世纪80年代发展起来的常规脱硫替代新工艺,通过微生物菌群的作用,可将硫化物转化为单质硫并回收。

4 微生物在垃圾处理中应用

4.1 城市垃圾微生物处理

随着城市化进程在全球范围的加速,城市化带来的环境污染和人类聚居状况恶化等问题,已成为世界各国共同关心的问题。城市生活垃圾是在城市日常生活及为城市生活提供服务的活动中产生的固体废弃物,是城市环境的主要污染物之一。目前,城市生活垃圾处理处置的方法主要包括卫生填埋、堆肥化、焚烧三种,其中前两种处理方式均属于生物处理技术。具体来说,MSW生物处理技术就是城市生活垃圾中固有的或外添加的微生物,在一定控制条件下,进行一系列的生物化学反应,使得MSW中的不稳定的有机物代谢后释放能量或转化为新的细胞物质,从而MSW逐步达稳定化的一个生化过程。

4.2 农村垃圾微生物处理

伴随着经济迅猛增长和农村城镇化水平的提高,农村生活水平及生活方式发生了重大变化,随之而来的生活垃圾污染开始侵蚀农村,农村生态环境遭遇到前所未有的威胁。农村垃圾日益增加,最根本的原因当然是生产发展和生活富足所致。但也有其他多方面的原因。归纳起来,其主要有:使用量大、重复利用率、回收机制不健全,回收价格太低、农村群众的环境观念和公益观念的淡薄。目前微生物在农村垃圾处理的应用主要有:高温好氧堆肥、厌氧发酵和生物质气化,高温好氧堆肥技术原理是将垃圾经过55℃以上高温发酵一段时间以后,便可达到无害化目的,同时经过生物氧化过程,可减容1/4~1/3而实现减量化;厌氧发酵技术的原理是使有机物在厌氧环境中,通过微生物发酵作用,产生可燃气体—沼气,将有机物转化为能源,可用作生活燃料,同时沼气和沼渣是优质肥料,该技术使有机物充分资源化;生物质气化技术的原理是利用农村丰富的有机废弃物资源,如秸秆、柴草、谷壳等废弃物,经高温热解、投送燃烧产生可燃气体,农户每家配备1台有机废弃物净化炉,可充分利用秸秆、生活垃圾和干粪等有机废弃物,减少农村生产生活垃圾对环境的污染,实现有机废弃物的资源化利用。

5 污染环境的生物修复

土壤中有机污染物,由于它的持久性和对人体健康的潜在威胁,越来越受到人们的关注。残留在土壤中的有机污染物,不仅影响土壤的正常功能,降低土壤环境质量,而且还可以通过生物富集进入食物链,危及人体健康。在污染土壤修复中,生物与物理化学修复相比具有非破坏性、经济性和安全性的优点,使其成为有前途的污染环境修复技术之一。土壤生物修复是利用土著性微生物、植物和小动物等生物体,将土壤中的危险染物原位降解成二氧化碳和水或转化成为无毒害物质,减少其对环境风险的过程及其工程技术系统的影响。对于有机污染土壤而言,生物修复就是利用土壤生物体将有机污染物做为唯一碳源和能源,或者通过共代谢作用,从其它化合物获得碳源和能源后,降解有机污染物大分子结构,使其成为简单、无害的形式。

6 微生物在环境中的其他应用

6.1 EM在水产养殖中的应用实践

有益微生物可广泛应用于种植业、养殖业、环境保护、人体保健等领域。应用EM微生态制剂可解决水产养殖的水质、废水处理等为题。应用微生态制剂还可以建立生物体的消化管或其他外界环境中的正常菌群,抑制有害微生物,合成并提供营养素和消化酶,增强机体抵抗力和免疫力,促进机体的生长发育。

6.2 光合作用在环境中的应用

光合细菌广泛存在于自然界的水田、湖泊、江河、海洋、活性污泥及土壤内,是一类以光作为能源,能在厌氧有光照或黑暗好氧的条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨作为供氢体兼碳源的微生物,也能通过多种方式和途径转化不同类型的有机物和无机物。并具有独特的抗病、促生长以及提高畜禽生产性能的作用,因而在畜禽以及水产动物养殖中具有应用的潜力。光合细菌包括产氧光合细菌(蓝细菌)和不产氧光合细菌两大类,在实际中应用的大部分是不产氧光合细菌。不产氧光合细菌包括紫细菌、绿细菌和日光杆菌属、红色杆菌属等总共27个属66个种。研究表明,光合细菌的菌体无毒,营养丰富,蛋白质含量高达64%-66.0%,而且氨基酸组成齐全、合理,含有人体需要的8种必须氨基酸。光合细菌还含有丰富的B族维生素,含有较高浓度的类胡萝卜素且种类繁多。迄今已从光合细菌中分离出80种以上的类胡萝卜素,并不断有新的报道。除此之外,细胞内还含有碳素储存物质糖原和聚β-羟基丁酸、辅酶Q、抗病毒物质和生长促进因子,具有很高的饲料价值,在养殖业上有广阔的应用前景。

6.3 微生物法脱硫从石油、油渣及废矿中提取金属

微生物法可以除去煤中21%-63%的有机硫和90%的无机硫,脱硫后煤质可以提高。可从石油中提取钒、铜等重要金属。利用某些细菌与含铀的矿物做底物一起培养,可以从低浓度的矿物中提取铀,当矿中铀含量为1%时,铀提取率可达96%。

6.4 微生物采油

现行工艺只能采取30%-40%的石油,其余石油黏在岩石上,微生物采油技术原理是:细菌代谢产生大量CO2,与石油混溶,使之膨胀而降低黏度,还可产生大量有机酸,产生过量气体,驱出石油。同时,细菌在油层中产生表型活性剂,改变石油特性,易于采取。在石油开采中,微生物多糖能够降低原油的黏度,便于石油的开采和充分利用。微生物还可以清除甲烷,减少矿井爆炸的危险性。

6.5 微生物勘探

油气微生物勘探是一种依靠地表微生物进行油气勘探的方法。地下油气藏中的微渗漏轻烃移到地表,在近地表环境这种轻烃可作为地表土壤中某一特定种类的微生物唯一的食物来源。通过在油气藏上方土壤中好烃微生物类群的形成而预测下伏油气藏的存在。

7 微生物在环境工程中的监测作用

环境监测是了解环境现状的重要手段,它包括环境化学分析、物理测定和生物监测三个部分。生物监测是一个利用生物对环境污染所发出的各种信息来判断环境污染状况的过程,其包括细菌发光检测、抑制代谢检测、遗传毒性试验等微生物检。生物长期生活于自然环境中,不仅能够对多种污染作出综合反映,也能对污染的历史状况作出反映。因此,生物监测取得的结果具有重要的参考价值。微生物监测是生物监测重要组成部分具有其独特的作用。

8 微生物在环境应用中的前景

环境微生物开发前景是不可限量的。自本世纪70年代以来,发达国家就十分重视生物技术在环境领域的应用,并开展了大量的科研活动。已开发了一些列的微生物技术及其产品,并在世界上广泛应用于污水处理、大气净化及污染环境介质治理等诸多方面。而且微生物在可再生能源方面亦将发挥重大作用。

9 结束语

综上所述,现在生物技术是环境保护广泛应用和十分重要的技术,其在污水的生物净化、工业清洁生产、工业废弃物、城市生活垃圾的处理、有毒有害物质的降解、废物资源化、环境生物监测、环境修复和污染严重的工业企业的清洁生产等方面发挥着重要的作用。随着全球范围内对环境保护的高度重视和越来越严厉的环境法,市场对微生物保护环境的技术需求也将会越来越广泛,且随着现代生物技术的不断发展,在未来的社会发展中,运用现代生物技术预防和治理环境污染,改善生态环境具有巨大的潜力和优势。

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2.1.1.1 三角瓶。 2.1.1.2 量筒。 2.1.1.3 pH计或精密pH试纸. 2.1.1.4 高压消毒锅. 2.1.1.5 试管。 2.1.1.6 灭菌平皿:直径9 cm . 2.1.1.7 灭菌刻度吸管:10mL、2mL、1mL . 2.1.1.8 酒精灯。 2.1.1.9 恒沮培养箱。 2.1.1.10显微镜 2.1.2培养基和试剂 2.1.2.1 营养琼脂培养基见GB/T18204.1一2000 中第4章。 2.1.2.2 10 %(m/m)硫代硫酸钠溶液,121℃高 压灭菌20min . 2.2操作步骤 2.2.1 采样瓶的要求和预处理:用于微生物分析的采样瓶要无酸、无碱、无毒的玻璃容器。采样瓶在灭苗前加人足量的10%(m/m)硫代硫酸钠溶液。一般情况下125mL的采样瓶加0.1ml,加完后121℃高压灭菌20min。 2.2.2 用灭菌吸管吸取均匀水样1mL,注人到灭菌平皿内,另取1mL注人另一灭菌平皿内作平行接种.取lmL加到9mL无菌生理盐水中作1 : 10稀释,混匀后 取ZmL分别加到两个无菌平皿内,每皿1mL。 2.2.3 将溶化并冷却至45℃的营养琼脂培养基 倾注平皿内,每皿约15mL,另取一个不加样品的 平皿作空白对照。立即旋摇平皿,使水样和培养 基充分混匀。待琼脂凝固后翻转平皿.置36℃士 1℃恒温箱内培养48h。 2.3 菌落计数方法先用肉眼观察,点数菌落 数,然后再用放大5——10倍的放大镜检查,以 防遗漏.记下各平皿的菌落数后.求出同一稀释度各平皿生长的平均菌落数。若平皿中有连成片状的菌落或花点样苗落蔓延生长时,该平皿不宜计数。若片状菌落不到平皿的一半,而其余一半中茵落分布又很均匀时.则可将此半个平皿菌落计数后乘以2,所得结果代表全皿菌落数。 三实验结果与讨论 第一次做出的三个培养皿中均没出现菌落,我们 分析原因可能是取的水样是表层水和进水口的水。于 是我们又进行了第二次采样,采取了深一些的水并避 开了放水口,按照标准实验步骤做完实验培养任然没 有菌落生成。 四实验结论

资源微生物论文

酶制剂和氨基酸在工业生产上的发展现状 我国酶制剂和氨基酸工业发展很快,酶制剂应用技术也越来越精,但是品种还比较单调,与国外相比还有一定的差距,随着国外酶制剂的进入,酶制剂的品种逐渐丰富了,应用领域扩大了,带动了中国酶制剂向"高档次、高活力、多品种"的方向进展,使中国酶制剂形成了一个独立行业,在国民经济地位中占了重要一席,我国氨基酸工业只有短短的40年发展历程。1965年发酵法生产味精的成功,带动了氨基酸的研究开发。近年来、氨基酸工业主要应用于医药、食品、饲料、农业、化工等领域,目前氨基酸主要用作食品补充剂、动物营养饲料添加剂,临床营养制剂以及氨基酸药物,如氨基酸注射液、氨基酸口服液、氨基酸制剂等。不可否认,应以医药为本扩大氨基酸在这些领域的应用。此外,尚有许多氨基酸应用的新领域有待拓展。 一、酶制剂的工业发展现状 1.1、酶制剂的发展概况 酶制剂行业是高技术产业,它的特点是用量少、催化效率高、专一性强,是为其他相关行业服务的工业。中国酶制剂自1965年建立的第一个专业酶制剂生产厂——无锡市酶制剂厂至今已有45个年头。我国酶制剂行业生产水平低,产品质量差,开发能力差,精细化程度低。在今后的发展中需要注重“生产

集中,应用广泛”,要多品种,规模化生产。 酶制剂产业经历了半个多世纪的起步和迅速成长之后,现已形成一个富有活力的高新技术产业,保持持续高速度发展。过去10年里,国际酶制剂产业的生产技术发生了根本性的变化,以基因工程和蛋白质工程为代表的分子生物学技术的不断进步和成熟,以及对各个应用行业的引入和实践,把酶制剂产业带入了一个全新的发展时期。伴随着全球经济一体化的经济浪潮,世界生物技术产业也在全球范围内进行着产业结构和产品结构的调整,世界酶制剂产业表现活跃。2001年世界酶制剂年销售额达16亿美元,我国各种工业酶制剂总产量超过32万吨,产值6亿多元,应用覆盖洗涤剂、纺织、酒精、白酒、啤酒、味精、有机酸、淀粉糖、制药、制革、饲料、造纸、果汁、肉、蛋、豆、奶、面制品加工等诸多工业领域,创造工业附加值数千亿元。 1.2、酶制剂在工业生产中的地位 我国酶制剂已广泛应用于食品、酿造、味精、制药、有机酸、淀粉糖、纺织、皮革、洗涤剂及保健品等很多领域,并且应用领域不断扩大,应用技术水平不断提高,然而与国外先进国家相比尚有差距。 我国酶制剂的主要应用领域是食品工业,全世界食品工业用酶约占总量的60%,我国更高达85%以上。酶制剂对我国食品工业的技术进步做出过突出贡献,在啤酒生产中,采用淀粉酶

普通微生物学课后习题及答案第五章

新陈代谢:是生物维持生命的动力源泉,是细胞内发生的各种化学反应的总称。 分解代谢:又称异化作用,是指复杂有机大分子通过分解代谢酶系的催化产生简单分子、能量(一般以ATP形式存在)和还原力(一般以[H]表示)的作用。 合成代谢:又称同化作用,是指合成酶系的催化下,由简单小分子、ATP 和[H]形式的还原力一起共同合成复杂的生物大分子的过程。 微生物代谢的特点是:1、代谢旺盛;2、谢极为多样化;3、代谢的严格调节和灵活性。 生物氧化:发生在生物细胞内的氧化还原反应。 微生物产能代谢可归纳为两类途径和三种形式:发酵、呼吸;底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化。 发酵:广义的发酵:利用微生物生产有用代谢产物的一种方式。狭义的发酵:指有机物氧化释放的电子未经电子传递链传递,直接交给本身未完全氧化的某种中间产物,同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。 糖酵解:生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程。 EMP途径:又称糖酵解途径,以1分子葡萄糖为起始底物,经历10步反应,产生2分子ATP,同时生成2分子NADH2和2分子丙酮酸。或己糖二磷酸途径。 EMP途径生理功能:供应ATP能量和NADH2还原力;连接其他几个重要代谢途径的桥梁;为生物合成提供多种中间代谢产物;逆向反应可进行多糖合成。 HMP途径又称磷酸戊糖途径或支路,是循环途径。葡萄糖未经EMP途径和TCA途径而彻底氧化,由6分子葡萄糖以6-磷酸葡萄糖的形式参与,循环一次用去1分子葡萄糖,产生大量NADPH2形式的还原力和多种中间代谢产物。

HMP途径的生理功能:微生物合成提供多种碳骨架,5-磷酸核糖可以合成嘌呤、嘧啶核苷酸,进一步合成核酸,5-磷酸核糖也是合成辅酶[NADP,FAD和CoA]的原料,4-磷酸赤藓糖是合成芳香族氨基酸的前提;HMP途径中的5-磷酸核酮糖可以转化为1,5-二磷酸核酮糖,在羟化酶催化下固定CO2,这对光能自养和化能自养菌有重要意义;为生物合成提供还原力(NADPH2) ED途径:又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖酸途径,6-磷酸葡萄糖脱氢产生6-磷酸葡萄糖酸,在脱水酶和醛缩酶的作用下,生成1分子3-磷酸甘油醛和1分子丙酮酸。3-磷酸甘油醛随后进入EMP途径转变成丙酮酸。1分子葡萄糖经ED途径最后产生2分子丙酮酸,以及净得各1分子的ATP、NADPH2和NADH2。 ED途径特点:1、2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸(KDPG)裂解为丙酮酸和3-磷酸甘油醛是有别于其他途径的特征性反应 2、2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸醛缩酶是ED途径特有的酶 3、ED途径中最终产物,即2分子丙酮酸来历不同:1分子是由KDPG直接裂解产生,另1分子是由磷酸甘油醛经EMP途径获得。 4、1mol葡萄糖经ED途径只产生1molATP,从产能效率而言,ED途径不如EMP途径。 细菌酒精发酵:ED途径产生丙酮酸对于运动发酵单细胞菌这类微好氧菌来说,可脱羧成乙醛,乙醛又可以被NADH2还原成乙醇,这种经ED途径发酵生产乙醇的方法。 WD途径:WD途径中的特征性酶是磷酸解酮酶,所以又称磷酸解酮酶途径。根据解酮酶的不同,把具有磷酸戊糖解酮酶的叫PK途径,把具有磷酸己糖解酮酶的叫HK途径。 PK途径:肠膜明串珠菌,PK途径利用葡萄糖进行异型乳酸发酵,途径中关键反应5-磷酸木酮糖裂解为乙酰磷酸和3-磷酸甘油醛,催化反应的酶是磷酸戊糖解酮酶,乙酰磷酸进一步生成乙酸,3-磷酸甘油醛转化为乳酸。1分子葡萄糖生成乳酸、乙醇、CO2、ATP和NADH+H+各1分子。

微生物学小论文

微生物学小论文 关键词:原核生物多样性形态结构应用类型能量代谢 地球在宇宙中形成以后,开始是没有生命的。经过了一段漫长的化学演化,就是说大气中的有机元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各种能源(如闪电、紫外线、宇宙线、火山喷发等等)的作用下,合成有机分子(如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氢、氨、磷酸等等)。这些有机分子进一步合成,变成生物单体(如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等)。这些生物单体进一步聚合作用变成生物聚合物。如蛋白质、多糖、核酸等。这一段过程叫做化学演化。蛋白质出现后,最简单的生命也随着诞生了。这是发生在距今大约36亿多年前的一件大事。从此,地球上就开始有生命了。生命与非生命物质的最基本区别是:它能从环境中吸收自己生活过程中所需要的物质,排放出自己生活过程中不需要的物质。这种过程叫做新陈代谢,这是第一个区别。第二个区别是能繁殖后代。任何有生命的个体,不管他们的繁殖形式有如何的不同,他们都具有繁殖新个体的本领。第三个区别是有遗传的能力。能把上一代生命个体的特性传递给下一代,使下一代的新个体能够与上一代个体具有相同或者大致相同的特性。这个大致相同的现象最有

意义,最值得我们注意。因为这说明它多少有一点与上一代不一样的特点,这种与上一代不一样的特点叫变异。这种变异的特性如果能够适应环境而生存,它就会一代又一代地把这种变异的特性加强并成为新个体所固有的特征。生物体不断地变异,不断地遗传,年长月久,周而复始,具有新特征的新个体也就不断地出现,使生物体不断地由简单变复杂,构成了生物体的系统演化。 地球上早期生命的形态与特性。地球上最早的生命形态很简单,一个细胞就是一个个体,它没有细胞核,我们叫它为原核生物。它是靠细胞表面直接吸收周围环境中的养料来维持生活的,这种生活方式我们叫做异养。当时它们的生活环境是缺乏氧气的,这种喜欢在缺乏氧气的环境中生活的叫做厌氧。因此最早的原核生物是异养厌氧的。它的形态最初是圆球形,后来变成椭圆形、弧形、江米条状的杆形进而变成螺旋状以及细长的丝状,等等。从形态变化的发展方向来看是增加身体与外界接触的表面积和增大自身的体积。现在生活在地球上的细菌和蓝藻都是属于原核生物。蓝藻的发生与发展,加速了地球上氧气含量的增加,从20多亿年前开始,不仅水中氧气含量已经很多,而且大气中氧气的含量也已经不少。细胞核的出现,是生物界演化过程中的重大事件。原核植物经过15亿多年的演变,原来均匀分散在它的细胞里面的核物质相对地集中以后,外面包裹了一层膜,这层膜叫做核膜。细胞的核膜把膜内

微生物学实验报告

2012级制药专业 工业微生物学实验报告 姓名: 刘甜甜学号: 2012304090 班级: 制药12-2班指导老师:王健 日期:2014.6.11

一、实验目的 1、抑制或杀死微生物的一些物理、化学及生物的因素抑菌、杀菌的原理。 2、掌握物理、化学及生物的因素抑菌、杀菌的试验方法。 3、了解细菌的形态特征、染色特点。 4、了解细菌在普通培养基、选择培养基、血平板上的菌落特征。 5、掌握细菌分离划线培养的方法。 6、掌握细菌的初步生化反应。 7、掌握细菌密集划线法,掌握细菌K-B药敏纸片法。 二、实验内容 1 细菌Gram’s stain染色,镜检,观察记录细菌形态和特色特征 1.1 实验原理:染色原理:G+菌与Gˉ菌细胞壁不同,G+菌比Gˉ菌细胞内核糖核酸镁盐含量高,G+菌比Gˉ等电点低。 1.2 实验步骤: 1.2.1.制片:○1涂片:取半滴生理盐水置一洁净玻片上,以无菌操作技术自平板上去菌落少许,与生理盐水混匀,均匀涂布约1cm2大小,自然干燥; ②固定:取含菌膜的玻片与酒精灯火焰上来回三次,使菌膜牢固附于玻片表面; 1.2.2染色:①初染:取结晶紫一到两滴覆盖于菌膜表面,轻微摇动,维持30〃~40〃,细流水冲洗,切勿直接冲洗涂片区域; ②媒染:取卢氏碘液1~2滴覆盖菌膜表面,轻微摇动,维持30〃~40〃,用上法细流水冲洗; ③脱色:取95%酒精2~3滴于菌膜表面,轻微摇动,局部接近无色即可, 用上法细流水冲洗; ④复染:取1:10稀释石炭酸复红覆盖涂片区域,轻微摇动,用上法细流水冲洗; ⑤吸水纸初步吸干玻片水分,然后自然干燥; 1.2.3 镜检:于涂片区域加半滴香波油,油镜(100倍目镜)下。 图1:Gram’s stain(1000×)图2:染色试验 三、分离培养 1实验原理:四区划线法是把混杂着在一起的微生物或同一微生物群体的不同细胞用接种环在平板培养基表面通过分区划线稀释而得到较多独立分布的单个细胞,经培养繁殖后生成个菌落。有时这些单菌落并非由单个细胞繁殖而来,故必须反复分离多次才能得到纯种。其原理是微生物样品在固体培养基表面多次作“由点到线”稀释而达到分离的目的。

微生物与人类健康论文

微生物与人类健康 专业班级:制药类11班姓名:甘青玉学号:20108094 摘要:微生物与人类关系密切,在人类生活中占有的非常重要的地位,在我们生活的每一天都与之相接触,它既能引起人类疾病也能造福于人类。目前,微生物大致分类为细菌、真菌(包含酵母菌和微菌)、藻类和俗称为寄生虫的原虫和蠕虫、病毒。在现今科学如此发展的时代,我们要正确对待和使用微生物,让微生物给我们带来最小的伤害和最大的益处。 关键词:疾病、青霉素、健康、菌群 我们今天已经进入了21世纪,虽然我们能够制服引起一般传染病的微生物,但是,艾滋病和新出现的疾病依然严重威胁着人类,还有些一度被控制的传染病又开始死灰复燃。人类每天都和这些恐怖的传染病作斗争,在精神和资源方面深受侵害,人力和物力财力不断投入。世界卫生组织的资料,全世界每年死亡的5千2000000人中,有1/3是由传染病造成的。 鼠疫,艾滋病(AIDS),癌症,肺结核、疟疾、霍乱“卷土重来”,伊波拉病毒、疯牛病、SARS、禽流感等都是由一些极少部分的微生物所致,拿鼠疫来说吧,1347年的一场由鼠疫杆菌引起的瘟疫几乎摧毁了整个欧洲,有1/3 的人(约2500万人)死于这场灾难,在此后的80年间,这种疾病一再肆虐,实际上消灭了大约75%的欧洲人口,一些历史学家认为这场灾难甚至改变了欧洲文化。我国在解放前也曾多次流行鼠疫,死亡率极高。而且还证实,这些病毒还在变异,这就更加增加了对这些疾病研究的困难。全世界虽然已经花费了无法统计的经费,但有些疾病的危害力不减小,甚至艾滋病的患者和感染者还在每年成倍增长。人类和病原微生物的斗争也许是一场永远看不到尽头的战争。 在人类疾病中有50%是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示:传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史,也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面,人类取得了长足的进展,但是新现和再现的微生物感染还是不断发生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力,使许多菌株发生变异,导致耐药性的产生,人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异,最典型的例子就是流

环境微生物学论文

根据微生物的特点,谈谈为什么说微生物既是人类的敌人,更是人类的朋友 人类的生存和发展与微生物息息相关的,要对微生物有全面的了解才能让微生物为人类所用。事物都具有两面性的,可以说微生物既是人类的敌人,更是人类的朋友。 微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50%是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示:传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史,也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面,人类取得了长足的进展,但是新现和再现的微生物感染还是不断发生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力,使许多菌株发生变异,导致耐药性的产生,人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异,最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异,这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。 微生物能够致病,能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂,但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素,这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵,生产乙醇、食品及各种酶制剂等;一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等,并且可再生资源的潜力极大,称为环保微生物;还有一些能在极端环境中生存的微生物,例如:高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境,依然存在着一部分微生物等等。看上去,我们发现的微生物已经很多,但实际上由于培养方式等技术手段的限制,人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。 另外微生物还为人类带来巨大危害,如疫病的传播。并且微生物的遗传稳定性差,容易发生变异,引起疫病传播的新微生物种类总不断出现。 最近出现的超级病菌就是由于变异产生的一种耐药性细菌,这种超级病菌能在人身上造成浓疮和毒疱,甚至逐渐让人的肌肉坏死。更可怕的是,抗生素药物对它不起作用,病人会因为感染而引起可怕的炎症,高烧、痉挛、昏迷直到最后死亡。这种病菌的可怕之处并不在于它对人的杀伤力,而是它对普通杀菌药物——抗生素的抵抗能力,对这种病菌,人们几乎无药可用。2010年,英国媒体爆出:南亚发现新型超级病菌NDM-1,抗药性极强可全球蔓延。 MRSA是一种耐药性细菌,耐甲氧西林金黄葡萄球菌(Methicillin-Resistant Staphylococcus Aures)的缩写。1961年,MRSA在英国被首次发现,它的致病机理与普通金黄葡萄球菌没什么两样,但危险的是,它对多数抗生素不起反应,感染体弱的人后会造成致命炎症。在医院里,“肮脏的白大褂”臭名昭著。现在金黄葡萄球菌是医院内感染的主要病原菌,人们从外面带来各种各样的球菌,这些病菌附着在医生和护士们的白大褂上,跟着四处巡视,有时掉在手术器械上,有时直接掉在病人身上。在医院内感染MRSA的几率是在院外感染的170万倍。最令医生们头痛的是,由于MRSA对大多数的抗生素具抵抗力,患者治愈所需的时间会无限拉长,最终转为肺炎而死。很幸运,至今这种多重耐药性的超级病菌仍然只在医院里传播。 钟南山教授提到,“超级细菌”是革兰氏阴性杆菌、肺炎克雷伯菌、大肠杆菌或不动杆

微生物与人类健康课程论文

微生物与人类健康课程论文 论微生物与人类健康 姓名:骆泽钰学号:20152240113 院系:物理工程学院专业:测控技术与仪器 摘要:微生物是我们对于一些肉眼看不见的微小生物的总称。包括属于原核类的细菌、蓝藻、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体还有属于真核类的真菌、原生动物和显微藻类以及属于非细胞类的病毒、类病毒、拟病毒和朊病毒等。它们体积微小,结构简单。它们与人类关系密切,它们既能造福于人类,也能给人类带来很多麻烦甚至是毁灭性的灾难。 关键词:微生物人类健康 参考文献: [1] 卢剑2005 微生物防腐剂及其在食品工业中的应用食品科学 [2] 杜瑛2010 微生物肥料在农业中的应用内蒙古农业科技 [3] 陆建中,林敏,邱德文2007 我国农业微生物产业发展战略与对策中国农业科技导报 [4] 唐珊熙1996 微生物学中国医药科技出版社 [5] 岑沛霖,蔡瑾2000 工业微生物学化学工业出版社 [6] 韦革宏,王卫卫2008 微生物学科学出版社 [7] 邓紫筠2006 微生物在食品工业中的应用农业与技术 一微生物对人类的危害 人类既然生活在微生物的世界里,那么一些和我们紧密生活

在一起的微生物通常对人体无害,甚至可以幫助我们消化食物和产生人体所需的物质,如维生素等。更重要的是,當有致病性微生物入侵的时候,人体往往还得靠這些共生菌一起将它们驱逐出去。只是当人体的免疫力因先天或后天的种种因素而变差時,有些共生菌就会立刻翻脸,露出狰狞的面目,进一步侵入宿主体內的组织和器官,造成致命的感染。因此,保持身体健康有一部分也意味着维持人体和共生菌之間的微妙平衡,而达到一种互利的关系。我们应该时刻意识到,在我们的周围和机体内都有其他生命体与我们共存。 微生物对人类最明显的影响之一是导致传染病的流行。在人类传染病中有50%是由病毒引起。我们再熟悉不过流行性流感病毒,根据流感病毒感染的对象,可以将病毒分为人类流感病毒、猪流感病毒、马流感病毒以及禽流感病毒等类群,其中人类流感病毒根据其核蛋白的抗原性可以分为三类:甲型流感病毒;乙型流感病;丙型流感病。常言道:“病从口入”,病毒的传染的主要途径,传染源主要是患者,其次为隐性感染者,主要传播途径是带有流感病毒的飞沫,经呼吸道进入体内。少数也可经共用手帕、毛巾,餐具等间接接触而感染等方式。 世界卫生组织公布资料显示:传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。在人类的历史中,无时无刻与病毒再做斗争,进而使医学不断进步,不断发达。虽然人们在不断与病毒做斗争,但是由于病毒变异的速度非常快,即使人们治愈了以前的疾病,

2015 微生物与人类课程论文格式

注意:蓝色字体为考核要求,请在打印时删除。 广东海洋大学2015—2016学年第2学期 《微生物与人类》 课 程 论 文 题目:微生物与科学 学院:信息学院 班级:计算机科学与技术1133 姓名:周晨阳 学号:201311621332

微生物与生活 摘要:微生物的分布很广泛,虽然它们对人类的生产生活有一定的积极作用,但它们也常常使工业器材受到腐蚀,使食品及原料腐败和变质,甚至以食物作媒介引起人体中毒、染病、致癌和死亡。本文在此就食品微生物的检验意义及作用进行了分析。 关键词:生活健康疾病 微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体,它个体微小,却与人类生活密切相关。微生物在自然界中可谓“无处不在,无处不有”,涵盖了有益有害的众多种类,广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。 1 1.1微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50%是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示:传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史,也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面,人类取得了长足的进展,但是新现和再现的微生物感染还是不断发生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力,使许多菌株发生变异,导致耐药性的产生,人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异,最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异,这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。 1.2微生物能够致病,能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂,但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素,这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵,生产乙醇、食品及各种酶制剂等;一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等,并且可再生资源的潜力极大,称为环保微生物;还有一些能在极端环境中生存的微生物,例如:高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境,依然存在着一部分微生物等等。看上去,我们发现的微生物已经很多,但实际上由于培养方式等技术手段的限制,人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。 1.3 生物间的相互作用机制也相当奥秘。例如健康人肠道中即有大量细菌存在,称正常菌群,其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存,互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收,菌群在这些过程中发挥的作用,以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调,就会引起腹泻。

微生物学课程论文

微生物学课程论文 论文题目: 姓名: 学号: 专业班级: 指导教师: 2012 年10 月25 日

一、摘要: 由于微生物种类繁多、功能多样,研究和应用的潜力巨大。本文在综合分析我国微生物肥料的含义、特点、标准类型及研究、行业发展状况发展趋势的基础上,介绍了土壤生物肥力、及核心作用,展望了微生物肥料在我国农业可持续发展中的良好应用前景。 二、关键词: 微生物肥料固氮菌土壤肥力复合肥应用现状发展前景 三、前言: 微生物肥料又称生物肥料、菌肥、接种剂,是一类以微生物生命活动及其产物导致农作物得到特定肥料效应的微生物活体制品。由于微生物种类繁多、功能多样,研究和应用的潜力巨大。微生物能在保护土壤、提高肥料利用率等方面有着重要作用以及在农作物产品品质和食品安全等方面已表现出不可替代的作用。尤其是我国是以农业为基础的,在人类面临能源危机、资源紧缺、环境污染等压力下,为了我国农业的可持续发展,研究和应用微生物肥料是一条必由之路。据2004年的统计,生物肥料在优质农产品的生产方面,如国家生态示范区、绿色和有机农产品基地等已成为肥料的主力军,其用量超过150万吨,约占我国生物肥料年产量的3o%,而这一数字还呈不断上升趋势。随着科学研究的深人,微生物的作用和在我国农业可持续发展中的地位将会更为突显。 本文在综合分析我国微生物肥料的含义、特点、标准类型及研究、行业发展状况发展趋势的基础上,介绍了土壤生物肥力、微生物在土壤生物肥力形成和维系过程中的核心作用,展望了微生物肥料在我国农业可持续发展中的良好应用前景。 四、正文: 微生物肥料(英文名称:microbial manure)由一种或数种有益微生物活细胞制备而成的肥料。主要有根瘤菌剂、固氮菌剂、磷细菌剂、抗生菌剂、复合菌剂等。目前,市场上出现的微生物肥料制品可分为狭义和广义两类:一方面从狭义上讲,仅仅是通过微生物的作用,来促进植物吸收养分,提高产量、质量等(以研究的很彻底的根瘤菌为主);另一方面,一些微生物不仅从提高植物营养物的供应量,还可以分泌植物激素等促进植物对营养元素的吸收,提高植物的抗逆性、减少病虫害等(以PGPR菌肥为主)。微生物肥料的核心是微生物,而微生物本身又有资源丰富,种类繁多等特点。此方面知,可以不断地分离、纯化、鉴定、复壮等方法保持并不断提高微生物菌的活力,更大可以用到转基因技术等挑选并培育优良品种,甚至创造符合需要的新品种。从资源环保方面,我们又可以做到利用微生物肥料的无毒、无害的性质来减少化肥的施用,减少污染,保护环境。据统计,至少有70多个国家生产和应用豆科根瘤菌剂,生产应用规模较大的国家有美国、巴西、阿根廷、澳大利亚、新西兰、日本、意大利、奥地利、加拿大、法国、荷兰、芬兰、泰国、韩国、印度、卢旺达等。在美国、巴西等大

大学生选修课应用微生物学论文

大学生选修课应用微生物学论文 当人类在发现和研究微生物之前,把一切生物分成截然不同的两大界-动物界和植物界。随着人们对微生物认识的逐步深化,从两界系统经历过三界系统、四界系统、五界系统甚至六界系统,直到70年代后期,美国人Woese等发现了地球上的第三生命形式-古菌,才导致了生命三域学说的诞生。该学说认为生命是由古菌域(Archaea)、细菌域(Bacteria)和真核生物域(Eucarya)所构成。在图示“生物的系统进化树”中,左侧的黄色分枝是细菌域;中间的褐色和紫色分枝是古菌域;右侧的绿色分枝是真核生物域。 生物界的微生物达几万种,大多数对人类有益,只有一少部份能致病。有些微生物通常不致病,在特定环境下能引起感染称条件致病菌。能引起食品变质,腐败,正因为它们分解自然界的物体,才能完成大自然的物质循环。 微生物技术作为生命科学和生物技术的主要分支之一,是它们发展的先导和基础,特别是在解决人类所面临的人口健康、资源紧缺、粮食危机等方面,其具有不可替代的重要作用。下面本文将在微生物在污水处理和制氢两个方面论述微生物在环保和能源方面的巨大作用。 古菌域包括嗜泉古菌界(Crenarchaeota)、广域古菌界(Euryarchaeota)和初生古菌界(Korarchaeota);细菌域包括细菌、放线菌、蓝细菌和各种除古菌以外的其它原核生物;真核生物域包括真菌、原生生物、动物和植物。除动物和植物以外,其它绝大多数生物都属微生物范畴。由此可见,微生物在生物界级分类中占有特殊重要的地位。 在当今社会中,随着全球工业和经济的迅速发展,人们对能源的需求正在逐渐增大,但目前人类使用的绝大部分是不可再生的矿物质能源,其数量是十分有限的,从而造成了能源的短缺。与此同时,在人类发展的过程中,由于不注重对环境的保护而一味的发展,对地球造成了大量的污染,这些污染已严重影响了人类社会的发展,甚至关系到人类的生死存亡。因此有科学家预测说能源和环保将是人类社会在今后发展的两大主题。 生命进化一直是人们关注的热点。Brown等依据平行同源基因构建的“Cenancestor”生命进化树,认为生命的共同祖先Cenancestor是一个原生物。原生物在进化过程中产生两个分支,一个是原核生物(细菌和古菌),一个是原真核生物,在之后的进化过程中细菌和古菌首先向不同的方向进化,然后原真核

微生物学实验报告--第八周

年级:2009 专业:医学检验班级:一班姓名:赵富海学号:2009221792 实验八、细菌的药物敏感试验 【K-B法】 菌种(均为幼龄菌):金黄色葡萄球菌1.5×108/ml、大肠埃希菌1.5×108/ml 药物纸片:青霉素、庆大霉素、新诺明、环丙沙星 方法: 1.涂菌(棋盘划线法),室温放10min; 2.贴药敏纸片,注意间距(大于24mm)和边距(大于15mm); 3.置35℃ 24h判读结果。 结果如图所示: 金黄色葡萄球菌 金黄色葡萄球菌抗菌药物敏感性试验评价结果 实验结论:金黄色葡萄球菌对青霉素耐药,对庆大霉素、新诺明、环丙沙星敏感。 【试管稀释法】 菌种:金黄色葡萄球菌1.5×108/ml、大肠b1.5×108/ml 抗生素:庆大霉素32u/ml 方法: 1.对倍稀释抗生素 2.加菌液0.1ml/管,摇均35℃ 16—18h

3.判读MIC 试验操作如下图所示: 注意 :设立对照管(肉汤对照管,待测菌生长对照管和质控菌生长对照管) 结果判断: 不出现肉眼可见生长的最低药物浓度为该药对该细菌的MIC. 如图: 实验结论:MIC=原药物浓度(32u/ml) ×稀释倍数(1:24)=2u/ml 【联合药敏试验】(示教) 金黄色葡萄球菌大肠b 结果判断: 金黄色葡萄球菌联合药敏试验结果判读: ①青+链=青单+链单→相加作用 ②青+红=青单+红单→相加作用

③青+万=青单+万单→相加作用 ④青+林>青单+林单→协同作用 大肠b联合药敏试验结果判读: ①青+红=青单+红单→相加作用 ②青+链=青单+链单→相加作用 ③青+林=青单或林单→无关作用 ④青+南>青单+南单→协同作用 【实验讨论】 1.K-B法原理 将含有定量抗菌药物的纸片贴在已接种测试菌的琼脂平板上。纸片中所含有的药物吸取琼脂中的水分溶解后便不断地向纸片周围区域扩散形成递减的梯度浓度。在纸片周围抑菌浓度范围内测试菌的生长被抑制,从而形成透明的抑菌圈。抑菌圈的大小反映测试菌对测定药物的敏感程度。并与该药对测试菌的最低抑菌浓度(MIC)呈负相关关系,即抑菌圈愈大,MIC 愈小。 2.K-B法影响因素 ①培养基的质量,如PH、深度、硬度和表面湿度等; ②药敏纸片的质量,含药量和保存方式; ③接种菌量正确与否是影响结果的重要因素之一,取决于比浊标准的配制,正确使用和保存; ④试验操作质量:接种细菌后贴片时5~15分钟; ⑤孵育条件,温度和时间:培养时间 16~18h,不要超过24h。 3.稀释法原理: 以水解酪蛋白(MH)液体培养基将抗生素作不同浓度的稀释,然后种入待测细菌,定量测定抗菌药物对被测菌的最低抑菌浓度(MIC)或最低杀菌浓度(MBC)。 4. 稀释法影响因素:培养基、接种菌量、蛋白质结合率、抗菌药物的配制、结果观察的时间等因素均能影响本试验的结果。 5.抗生素药物敏感性试验(AST)的意义 ①可预测抗生素治疗的效果,既AST试验结果为“敏感”时,治疗可能有效;试验结果为“耐药”时,使用该药物治疗肯定失败; ②指导临床医生选择使用抗生素,AST的结果往往在给予病人经验性治疗24~48h之后,若AST结果为“敏感”,该治疗为有效,若结果为“耐药”,即应更换药物; ③提供所选择药物的依据; ④监测耐药性,分析耐药菌的变迁,掌握耐药菌感染病的流行病学,控制和预防耐药菌感染的发生和流行。 6.通过此次实验掌握纸片扩散法(K-B法)、试管稀释法的原理、操作方法、结果的判读及其临床意义,并掌握联合药敏试验结果的观察、判断。

《葡萄酒微生物学》论文

《葡萄酒微生物学》 课程论文 题目:醋酸菌发酵条件优化研究进展 学院:葡萄酒学院 班级:103班 姓名: 学号: 指导老师:

醋酸菌发酵条件优化研究进展 XXX (西北农林科技大学葡萄酒学院,杨凌 712100) 摘要:以醋酸菌作为发酵菌株,考察不同乙醇浓度、接种量、发酵温度及转速条件下发酵液的总酸含量,运用响应面及正交实验优化醋酸菌发酵条件,并显微观察菌体的生长形态,找出最优组合,为醋酸发酵产业提供指导作用,并通过研究机构和企业加深醋酸发酵的基础研究以便于更好的应用于生产。 关键词:醋酸菌;优化;醋酸;正交实验;响应面 The Optimization of fermentation conditions acetic acid bacteria Progress XXX (College of Enologe, North West Agriculture and Forestry University, Yangling 712100, China) Abstract:acetic acid bacteria strains as fermentation, effects of different concentrations of ethanol, total acid content lower inoculum broth, fermentation temperature and speed conditions, the use of orthogonal experiment and response surface optimization of fermentation conditions of acetic acid bacteria and microscopic observation of bacteria morphology to identify the optimal combination, provide guidance for the acetic acid fermentation industry, acetic acid fermentation and deepen basic research through research institutions and enterprises in order to better used in production. Keywords: acetic acid bacteria; optimization; acetic acid; orthogonal experiment; response surface 食醋作为一种酸性调味品,具有很强的抑菌能力,有较好的口感和风味,经常食用有益于身体健康[1],深受广大消费者的喜爱。现代科学研究证实发酵醋具有多种营养功效、调味功效、医用功效、保健美容功效、抗菌功效等[2-5],引起了科研工作者的广泛关注。 醋酸菌两端椭圆呈杆状,无芽孢,单生或呈链排列,属革兰氏阴性菌。根据醋酸菌的生理生化特性,可分为两个属即醋酸菌属和葡萄糖杆菌属[6]。两种菌属都能产生醋酸, 前者主要作用是将葡萄糖氧化为葡萄糖酸,后者主要是将酒精氧化为醋酸,其代谢产物主要包括醋酸、CO2和H2、乳酸、丙酸等[7-8]。不同的是醋酸菌属氧化乙醇能力强于葡萄糖, 而葡萄糖杆菌属氧化葡萄糖能

微生物学论文

微生物学 人类的生存和发展与微生物息息相关的,要对微生物有全面的了解才能让微生物为人类所用。事物都具有两面性的,可以说微生物既是人类的敌人,更是人类的朋友。 微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50%是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示:传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史,也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面,人类取得了长足的进展,但是新现和再现的微生物感染还是不断发生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力,使许多菌株发生变异,导致耐药性的产生,人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异,最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异,这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。 微生物能够致病,能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂,但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素,这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵,生产乙醇、食品及各种酶制剂等;一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等,并且可再生资源的潜力极大,称为环保微生物;还有一些能在极端环境中生存的微生物,例如:高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境,依然存在着一部分微生物等等。看上去,我们发现的微生物已经很多,但实际上由于培养方式等技术手段的限制,人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。 另外微生物还为人类带来巨大危害,如疫病的传播。并且微生物的遗传稳定性差,容易发生变异,引起疫病传播的新微生物种类总不断出现。 最近出现的超级病菌就是由于变异产生的一种耐药性细菌,这种超级病菌能在人身上造成浓疮和毒疱,甚至逐渐让人的肌肉坏死。更可怕的是,抗生素药物对它不起作用,病人会因为感染而引起可怕的炎症,高烧、痉挛、昏迷直到最后死亡。这种病菌的可怕之处并不在于它对人的杀伤力,而是它对普通杀菌药物——抗生素的抵抗能力,对这种病菌,人们几乎无药可用。2010年,英国媒体爆出:南亚发现新型超级病菌NDM-1,抗药性极强可全球蔓延。 MRSA是一种耐药性细菌,耐甲氧西林金黄葡萄球菌(Methicillin-Resistant Staphylococcus Aures)的缩写。1961年,MRSA在英国被首次发现,它的致病机理与普通金黄葡萄球菌没什么两样,但危险的是,它对多数抗生素不起反应,感染体弱的人后会造成致命炎症。在医院里,“肮脏的白大褂”臭名昭著。现在金黄葡萄球菌是医院内感染的主要病原菌,人们从外面带来各种各样的球菌,这些病菌附着在医生和护士们的白大褂上,跟着四处巡视,有时掉在手术器械上,有时直接掉在病人身上。在医院内感染MRSA的几率是在院外感染的170万倍。最令医生们头痛的是,由于MRSA对大多数的抗生素具抵抗力,患者治愈所需的时间会无限拉长,最终转为肺炎而死。很幸运,至今这种多重耐药性的超级病菌仍然只在医院里传播。 钟南山教授提到,“超级细菌”是革兰氏阴性杆菌、肺炎克雷伯菌、大肠杆菌或不动杆菌里含有一些酶的基因。大多数抗生素对这种所谓“超级细菌”没有效果。这种细菌的来源常常都是由于人们太多使用抗生素,特别是一般的感冒或流感。另一原因是用的抗生素不合适,这些细菌常是用比较高级的抗生素产生的。比如,第三代头孢霉素或碳青霉烯等药用得

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