微生物资源的开发和利用

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微生物资源开发与利用

实验指导

适用于森林资源保护与游憩专业

北京林业大学森林保护学科

二零零二年8月

2 实验一 培养基的配制及灭菌

培养基是人工配制的适于微生物生长、繁殖或保存的营养基质。培养基的种类繁多，但一般应具备以下几个条件：1.含有适宜的碳源、氮源、无机盐类、生长因素等营养成分；2.含有适量的水分；3.适宜的酸碱度。

根据培养基的成分来源不同可分为合成培养基、天然培养基和半合成培养基。环境微生物学中，常用废水或废水补加少量氮、磷等无机盐来培养微生物，可认为是天然培养基或半合成培养基。

根据培养基的物理性状可分为液体、固体和半固体培养基。液体培养基中加一定量的凝固剂（常加琼脂1.5—2%）。溶化冷凝后即成固体培养基。半固体培养基含琼脂0.2—0.5%。某些工农业生产废渣及生活废渣可视为天然的固体培养基。

根据培养基的特殊用途可分为选择培养基、鉴别培养基等。选择培养基在环境微生物学中应用较广，它是根据待培养微生物的特殊营养要求或生物特征而设计的培养基，利用这种培养基可将所需要的微生物从环境混杂的微生物中分离出来。如以石油作碳源的培养基可以分离到降解石油的微生物；以纤维素为唯一碳源的培养基可以分离到纤维素分离菌。

本实验介绍培养基配制及灭菌的一般原则和方法步骤。

一、 培养基配制的方法和步骤

1.称量：先按配方计算培养基各成分的需要量，称量时用1/100粗天平即可。在烧杯或搪瓷杯中先放少量水，依次加入培养基各组分，溶解后补足至所需的总水量。对于肉膏之类粘、胶状物，可盛在小烧杯或表面皿内称量，以便用水移入培养基中。蛋白胨等极易吸潮物质，在盛取时应动作迅速。某些无机盐类如磷酸盐和镁盐相混合时易产生沉淀，必要时应分别灭菌后再混合。此外，生长因素及微量元素等成分因用量极少，可预先配成较浓的储备液，使用时按要求取一定量加入培养液中即可。

2.溶化：各成分必须溶解在培养液中。最好溶解一种组分后，再加第二种，有时需要加热使其溶解。如果配方中有淀粉，则应先将其用少量冷水调成糊状，再兑入其他已溶解的成分中，边加热边搅拌，至完全融化即溶液由混浊转为清亮后，补水至所需总量。

生物资源的开发与利用

生物资源是自然界中的一种宝贵财富，包括植物、动物、微生物等各种生物种类，在人类社会中起着重要的作用。随着科技的发展和人口的增长，对生物资源的需求不断增加，因此如何科学地开发和利用生物资源成为了一个亟待解决的问题。

一、生物资源的开发

1. 植物资源的开发

植物资源是生物资源中重要的一部分，植物不仅可以提供人类所需的食物、纤维等基本生活物质，还包含了丰富的药用价值。为了开发植物资源，我们可以进行以下方面的工作：

（1）植物遗传资源的保护和研究：通过对植物的遗传背景和基因信息进行研究，可以更好地保护和利用珍稀濒危植物，寻找具有经济价值的植物品种。

（2）植物种质资源的收集和保存：对于已知的植物物种以及未知的野生植物，进行系统的收集和保存，并建立植物种质资源库，以备后续的开发和利用。

2. 动物资源的开发

动物资源包括陆地动物、海洋生物等各类动物，具有广泛的利用价值。我们可以从以下方面着手开发动物资源： （1）保护野生动物资源：野生动物是自然生态系统的重要组成部分，为了保护生物多样性和维护生态平衡，需要加强对野生动物资源的保护。

（2）畜禽养殖业的发展：通过科学养殖模式和优质品种的引进，提高畜禽养殖业的效益，为人们提供更多的动物产品。

3. 微生物资源的开发

微生物是一类微小的生物体，对于人类的健康和生活也具有重要意义。在微生物资源的开发上，我们可以进行以下方面的工作：

（1）微生物的筛选和培养：寻找具有特殊功能的微生物菌株，如有益菌株用于农业生产、环境修复等领域。

（2）生物技术的应用：利用微生物的生物学特性和代谢功能，开发出新的生物技术，如发酵工艺、生物制药等。

二、生物资源的利用

1. 食品与药品的利用

生物资源中的许多物种可以作为食品和药物来使用。食品利用主要是通过加工和烹饪方式来改变食材的口感和味道，提供丰富的营养物质。而药物利用则是通过提取草药中的有效成分，制成药品来治疗疾病。

浅析土壤微生物的多样性

摘 要：土壤中生活着丰富的微生物类群,是一个重要的地下生物宝库.土壤微生物是土壤中的主要分解者,对环境起着天然的“过滤”和“净化”作用,在自然生态系统的功能发挥和维持能力方面极其重要.植物、土壤和微生物相互作用,它参与土壤有机质的分解、腐殖质的形成等生化过程.另外,又是土壤养分的储备库和植物生长可利用养分的一个重要来源,是土壤肥力水平的活性指标,在土壤生态系统中起着非常重要的作用.因此,加强土壤微生物多样性研究对植物多样性保护具有重要意义.

关键词：土壤微生物多样性，土壤养分，微生物

土壤是一个固、液、气三相组成的高度异质环境 ,发育着丰富的微生物群落 (主要有细菌、放线菌和真菌三大类 ) ,它们不仅是土壤中物质循环的调节者 ,而且也是有机物质库和速效养分的一部分

1 土壤微生物多样性的概念

土壤微生物多样性指生命体在遗传、种类和生态系统层次上的变化. 它代表着微生物群落的稳定性 ,也反映土壤生态机制和土壤胁迫对群落的影响 . 土壤微生物多样性还可以定义为微生物生命的丰富性, 通常以土壤生物区系的变化和生物化学过程间的相互关系来反映。土壤微生物多样性指生命体在遗传、种类和生态系统层次上的变化.它代表着微生物群落的稳定性 ,也反映土壤生态机制和土壤胁迫对群落的影响 .土壤微生物多样性还可以定义为微生物生命的

丰富性 ( richness of microorganism) ,通常以土壤生物区系的变化和生物化学过程间的相互关系来反映.土壤微生物多样性包括在栖息地中微生物分类群的多样性和在微生物分类群内的遗传多样性 ,以及包括群落结构的变异、相互作用的复杂性、营养水平 ( tropic level)和共位群 ( guild)数量 (功能多样

性 )在内的生态多样性。目前土壤微生物种类多样性研究主要从以下几个层面展开 ,即微生物遗传多样性、微生物分类多样性、微生物的生态功能多样性以及微生物系统发育多样性

微生物资源的开发与利用

摘要：微生物资源的开发利用前景将会在解决人类社会面临的人口剧增、资源匮乏、环境恶化问题和实现可持续发展等方面发挥不可替代的作用。本文综述了微生物资源以及其开发利用过程这两个方面。

关键词：微生物资源，放线菌，开发，利用

1. 引言

当今，人类的工业是建立在化石能源基础之上的，而其特点必然要导致大量不可再生资源的消耗，大量温室气体的排放以及伴随着生态环境的破坏。导致人类社会面临着人口剧增、资源匮乏、能源危机、环境恶化等一系列问题，而人类又要求不停的发展，解决这些问题的关键在于寻求一条可持续发展的道路。

生物技术正在推动着以化石能源为基础的经济向以知识经济、循环经济为主的经济结构转型，是实现人类可持续发展的关键技术。因此大力发展生物技术对经济的发展以及人类社会的发展有着巨大而深远的影响，而作为生物技术的核心技术，微生物工程技术的发展将要涉及到微生物资源的开发与利用问题[1]。

…

微生物资源利用的核心是在于利用其产生的生物活性物质，目前，微生物活性物质绝大部分来源于普通环境中的微生物，因此从普通环境微生物中寻找新的活性物质难度越来越大。新的基因有很大的可能产生新的生物活性物质，因此通过寻找新的基因来寻找新的生物活性物质。基于该思路，稀有放线菌、海洋微生物、极端

环境微生物等过去很少触及的微生物资源已越来越受重视[2]。

2. 微生物资源

微生物资源的特点

环境中存在着大量的微生物, 据估计, 每克土壤样品中可含有高达1000种不同

的微生物[3], 这些微生物产生多种多样的活性物质(包括酶与次生代谢产物两部分) ,

对人类有实用意义的抗生素—青霉素、链霉素、抓霉素、金霉素、土霉素、红霉素、新霉家、万古霉素、庆大霉素等都是从微生物中发现并开发出来的; 基因工程中各种工具酶几乎都来自多种不同的微生物[4]

微生物是一类物种丰富的生物资源和基因资源，迄今为止我们所分离到的微生物主要有：真菌70000多种、细菌5000多种、放线菌3000多种。而这些人类所知道的微生物估计仅占自然界存在的微生物不到10%，而被利用的还不到1%。