微生物的应用
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微生物的生物技术应用微生物在生物技术领域中扮演着重要的角色。
通过利用微生物的生物技术应用,人类可以实现许多以前难以想象的科学突破和生产创新。
本文将探讨微生物在食品发酵、制药业、环境保护和能源生产等领域的应用。
一、食品发酵食品发酵是微生物技术中最早应用的领域之一。
酵母菌和乳酸菌等微生物可以转化食物中的碳水化合物,产生乳酸、醋酸、乳酸菌等物质。
通过微生物发酵,人类可以制作出优质的食品,如酸奶、奶酪、味精等。
此外,微生物还可以改善食品的口感、延长保质期和提高食品的营养价值。
二、制药业微生物在制药业中的应用也十分广泛。
例如,通过转基因技术,科学家可以将目标基因导入微生物中,使其大量产生药品原料。
这种方法被广泛应用于生产抗生素、激素、疫苗等药物。
此外,微生物还可以通过代谢工程技术生产一些高附加值的药物,如重组蛋白和生物制剂。
微生物制药的快速发展为人类的健康事业做出了重要贡献。
三、环境保护微生物在环境保护中起到了重要的作用。
例如,通过利用微生物的降解能力,可以有效地降解废弃物和有机污染物,减少污染对环境和生态系统的影响。
同时,微生物还可以应用于污水处理、土壤修复和生活垃圾处理等领域,帮助人类减少环境污染并保护自然资源。
四、能源生产微生物在能源生产领域的应用也备受关注。
生物能源是可再生能源的一种重要形式,而微生物可以通过发酵或代谢产物来生产生物能源。
例如,利用微生物的发酵作用,可以将植物废弃物转化为生物质能源,如生物乙醇和生物气体。
此外,微生物还可以产生生物电和生物柴油等能源,为人类提供清洁、可持续的能源解决方案。
综上所述,微生物的生物技术应用在食品发酵、制药业、环境保护和能源生产等方面呈现出广阔的前景。
微生物技术的不断发展将为人类创造更多的可能性,并推动人类社会的进步和发展。
我们期待着微生物技术未来的新突破和应用。
微生物在环境中的作用
微生物是指肉眼无法直接观察到的微小生物体,包括细菌、真菌、病毒等。
微生物在环境中具有非常重要的作用,主要表现在以下几个方面。
一、微生物在土壤中的作用
土壤中的微生物种类繁多,数量极其巨大。
它们可以分解生物质,使其变成有机肥料,促进植物生长;同时,微生物还能够分解有毒物质,净化污染土壤,起到环保的作用。
二、微生物在水环境中的作用
微生物也广泛存在于水环境中,它们扮演着非常重要的角色。
一方面,微生物可以分解有机物质,将其转化为无机物质,减少水中的污染物质浓度。
另一方面,微生物可以形成藻类和其他水生生物的食物链,维持水生态平衡。
三、微生物在食品加工中的应用
微生物在食品加工中也起到了非常重要的作用。
比如,发酵制
品的制造过程中离不开微生物的介入,比如葡萄酒、咖啡、酸奶、面包等等,它们的制造都需要有益的微生物微生物的介入。
四、微生物在医药领域的应用
微生物在医药领域的应用主要表现在抗生素的研发和生产方面。
很多抗生素都是从微生物中提取出来的,如青霉素、头孢菌素等,这些抗生素不仅能够用于人类医疗,也广泛用于农业、养殖等领域。
五、微生物在环境污染中的修复作用
微生物可以通过生物降解技术来修复环境污染。
对于某些有机
物污染如石油、重金属等,微生物可以运用其特殊的代谢酶来分
解这些物质,将其转化为无害的物质。
总之,微生物在环境中具有非常重要的作用,它们维持着环境
的平衡和稳定。
在人类探索环境保护和生态建设的过程中,我们
需要充分认识这些微小生物的重要性,利用好微生物资源,保护好生态环境。
微生物的作用及其应用微生物是一种微小的生物,它们在自然界中扮演着各种重要角色。
它们不仅对生态系统的平衡有着重要的贡献,也被广泛应用于医学、工业、农业、环境保护等领域,成为了人类社会的关键组成部分。
一、微生物在生态系统中的作用1. 分解有机物质的能力微生物在分解有机物质的过程中扮演着巨大的角色。
它们通过分解有机物质释放出二氧化碳、水和能量,从而为食物链和生态系统的循环提供了基础。
在海洋中,微生物可以分解漂浮的有机物质,生产出营养物质,作为海洋动物的食物来源。
在土地上,微生物也可以通过分解树叶、树枝和动物的尸体来释放出营养物质,为植物生长提供必要的养分。
2. 氮素循环微生物在氮素循环中也有着重要的作用。
它们可以将大气中的氮气转化为可被植物吸收的氨基酸,同时从植物和动物的组织中解离出氮元素,并将其转化为有机化合物。
这个模式被称为“氮素循环”,它为生态系统中的各种生物提供了必要的氮元素。
3. 土地质量和水质管理在土地中,细菌的存在可以帮助改善土地质量。
它们可以分解落叶、土壤中的有机物质和其他残留物,将它们转化为营养物质,改善土壤质量。
此外,细菌也可以将土壤中的有害物质转化为无害物质,如亚硝酸盐、硫化氢等。
在水中,微生物也可以起到净化水质的作用。
它们可以通过吸收废水中的有机物质等处理水体,使水体变得更加清洁。
二、微生物在医学中的应用1. 药物制造微生物可以生产药物,例如青霉素、链霉素和四环素等。
这些药物被广泛用于治疗感染性疾病和其他疾病。
2. 免疫系统微生物的存在对免疫系统的发展和功能有着重要的影响。
它们可以帮助维持人体免疫系统的平衡,并帮助预防疾病。
此外,微生物也可以通过人体的肠道菌群对免疫系统起到积极作用。
3. 新药研发微生物还可以用于新药研发。
由于微生物的种类繁多,可以通过筛选线虫、细菌、真菌和酵母中的微生物成分,从中分离出具有特定药物活性的化合物,寻找新药物。
三、微生物在工业上的应用1. 发酵微生物在发酵中起着非常重要的作用。
微生物学在医学中的应用微生物学是研究微生物(包括细菌、病毒、真菌、寄生虫等)的科学,它有着广泛的应用,其中医学领域是它应用最广泛的一个方向。
微生物学在医学中的应用主要包括以下几个方面。
一、微生物在疾病诊断中的应用1.细菌培养细菌培养是细菌学中最基本的实验技术之一,也是诊断病原菌最重要的手段之一。
通过培养,可以得到细菌的单一纯种,进一步进行鉴定和药敏试验,确定病原菌种类和药物敏感性,为治疗提供依据。
2.病毒检测病毒是许多传染病的致病根源,病毒检测可以帮助医生和研究者诊断病毒性疾病,制定相应的治疗方案。
病毒检测的方法包括血清学检测、PCR技术、免疫荧光等方法,其中PCR技术是目前常用的高效病毒检测技术之一。
3.真菌检测真菌感染是一种非常常见的疾病,真菌检测帮助医生确定感染类型和严重程度,所以也是非常重要的。
真菌检测常用的方法包括真菌培养、快速真菌检测技术、血清学检测等。
4.寄生虫检测寄生虫感染是一些热带地区经常出现的疾病,寄生虫检测有助于确定感染类型、严重程度和治疗方案。
寄生虫检测常用的方法包括血液检测、粪便检测、尿液检测等。
二、微生物在药物研发中的应用微生物在药物研发中有着重要作用,其中包括以下几个方面。
1.抗生素的发现和研制抗生素是临床上治疗细菌性感染必不可少的药物之一,而绝大部分抗生素都是从微生物中发现并提取出来的。
比如,青霉素最初就是由青霉属真菌所产生的一种抗生素,而阿奇霉素则是由镰刀菌属真菌所产生的一种。
2.疫苗的研发疫苗是预防传染病的最有效工具之一,大部分疫苗都是以微生物基础研究为基础的。
例如,百日咳疫苗是由百日咳杆菌制备的,流感疫苗则是由多种不同的流感病毒制备并混合而成的。
3.药物筛选微生物在药物筛选中也起到了重要的作用。
在药物研发过程中,首先需要在大量微生物中筛选出具有治疗效果的化合物,这些化合物可以被人工合成为新药,并用于临床治疗。
其中,金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等细菌常常被用于药物筛选。
微生物的生物技术应用微生物是一类微小而广泛存在于自然界中的生物体,包括细菌、真菌、病毒等。
这些微生物具有丰富的生物学特性和生理功能,被广泛应用于不同领域的生物技术中。
本文将重点探讨微生物在食品工业、医药领域和环境保护中的应用。
一、微生物在食品工业中的应用1. 发酵生产:微生物发酵是一种利用微生物代谢能力来改变食品原料特性的生物技术。
例如,酵母菌在酿造过程中产生乙醇,细菌发酵产酸挤奶制酸奶等。
通过调控微生物的发酵过程,可以获得不同的食品口感和营养特性。
2. 食品保鲜:微生物在食品保鲜中发挥重要作用。
例如,乳酸菌可以抑制食品中的腐败菌生长,延长食品的保质期。
另外,利用微生物发酵生成的一些抗菌物质也可以用于食品的防腐处理。
二、微生物在医药领域中的应用1. 抗生素生产:微生物是许多抗生素的生产菌株,例如青霉素、链霉素等。
通过培养和提取微生物产生的抗生素,可以治疗多种细菌感染疾病。
2. 酶制剂生产:微生物也被广泛应用于制造医药领域的酶制剂。
例如,蛋白酶、淀粉酶等可以用于医疗用途,如伤口清洁等。
此外,微生物酶制剂还可用于生物柴油的制备过程中。
三、微生物在环境保护中的应用1. 污水处理:微生物可以分解有机物和有毒物质,因此被广泛应用于污水处理厂。
微生物通过吸附和代谢作用将污水中的有机物转化为无害物质,净化水质并避免对环境的污染。
2. 土壤修复:微生物也被用于修复受到污染的土壤。
一些特殊的微生物可以降解土壤中的重金属和有机物,恢复土壤的生态功能,保护环境和人类健康。
综上所述,微生物的生物技术应用广泛而重要。
在食品工业中,微生物的发酵能力和保鲜作用使得食品更加美味可口和安全可靠。
在医药领域中,微生物的抗生素和酶制剂的生产为疾病的治疗提供了重要支持。
此外,微生物在环境保护中的应用对于维护生态平衡和人类健康也具有重要意义。
因此,进一步研究和开发微生物的生物技术应用,不仅可以满足人类日益增长的需求,也有助于推动社会的可持续发展。
微生物学在医学领域中的应用微生物学是研究微生物的科学,包括病原微生物和非病原微生物。
在医学领域中,微生物学起着重要的作用。
微生物可以引起许多疾病,如感冒、肺炎、结核病等。
同时,在医学领域中,微生物也被用于预防和治疗疾病。
下面,我们将详细介绍微生物学在医学领域中的应用。
一、微生物在疾病预防中的应用1. 疫苗的研制疫苗是一种预防性疗法,通过注射或口服等方式将病原微生物或其成分注入人体,让人体产生免疫力,从而预防疾病。
疫苗可以预防许多疾病,如麻疹、流行性感冒、流行性腮腺炎等。
目前,疫苗技术已经非常成熟,可以根据病原微生物的不同特性来选择合适的免疫原制备疫苗。
2. 保健品的研制一些微生物可以促进健康,如益生菌。
益生菌是一种有益菌,可以维护肠内微生物平衡、促进食物消化和营养吸收。
目前,市面上已有许多含益生菌的保健品,可以对肠道健康起到积极的作用。
二、微生物在疾病诊断中的应用1. 细菌培养细菌培养是一种常用的细菌检测方法。
通过将病原微生物分离培养在适宜的培养基上,可以鉴定出疾病的致病菌,从而为治疗提供依据。
2. PCR技术PCR(聚合酶链反应)技术是一种高灵敏度、高特异性的微生物检测技术。
通过PCR技术,可以快速检测出微生物的DNA序列,从而诊断出微生物感染,有效地治疗疾病。
三、微生物在疾病治疗中的应用1. 抗生素抗生素是一类能抑制或杀死细菌的药物,是治疗感染的重要手段。
抗生素的研制离不开微生物学的研究。
最早的抗生素是青霉素,它由霉属菌生产,可以抑制革兰阳性细菌的生长。
目前,已有许多种抗生素可供选择,可以根据不同病原微生物的敏感性来选用合适的药物。
2. probioticsprobiotics是指一些有益菌,如乳酸杆菌等。
这些微生物可以直接在肠道内生长并活动,从而抑制有害菌的生长、维护肠道生态平衡。
在肠炎、腹泻等疾病的治疗中,probiotics已经被广泛应用。
总之,微生物学在医学领域中拥有广泛的应用。
无论在疾病预防、诊断还是治疗方面,微生物学都起着重要的作用。
微生物学在工业中的应用微生物学是研究微生物的科学,广泛应用于各个领域。
在工业中,微生物学的应用发挥着重要的作用,涉及到食品加工、药物生产、环境保护等方面。
本文将从这些方面来探讨微生物学在工业中的应用。
一、食品加工1. 发酵食品微生物学在食品加工中最常见的应用就是发酵过程。
通过微生物的代谢活动,食物中的糖类、蛋白质等物质得到分解和转化,使得食物呈现出丰富的风味和口感。
以面包为例,添加酵母菌在高温下进行发酵作用,使面团中的淀粉发酵生成二氧化碳,从而使面团膨胀,形成蓬松的面包。
2. 发酵剂微生物学在食品行业中还广泛应用于发酵剂的制备。
通过提取和纯化微生物发酵液中的酶,可以制备出高效的发酵剂。
这些发酵剂可以用于面包、饼干等食品的生产过程中,提高产品的质量和产量。
3. 保鲜处理微生物学在食品保鲜方面也发挥着重要的作用。
利用抑制微生物生长的菌株,可以制备出具有抗菌作用的保鲜剂,延长食品的保鲜期限。
二、药物生产1. 抗生素抗生素是指由微生物代谢产生的具有抑制或杀死其他微生物生长的物质。
通过对微生物的分离、培养和发酵等技术,可以获得大量的抗生素。
这些抗生素可以用于医药领域,治疗各种细菌性感染疾病。
2. 酶制剂微生物在药物生产中还被广泛用于酶制剂的制备。
通过筛选和改造微生物菌株,可以获得高效的酶产生菌,并利用其代谢产物来制备出酶制剂。
这些酶制剂可以用于药物合成中的催化反应,提高合成效率和减少废料产生。
三、环境保护1. 污水处理微生物学在污水处理中被广泛应用。
微生物可以利用有机物质进行分解和代谢,从而实现有机物的降解和去除。
通过调控微生物群落的结构和功能,可以高效地去除废水中的有机物、氮、磷等污染物质,减少对环境的污染。
2. 油污处理微生物学在油污处理中也发挥着重要的作用。
某些微生物菌株可以利用油类物质为代谢底物,通过生物降解来去除油污。
这种方法比传统的物理化学方法更环保,同时也可以实现资源的回收利用。
3. 废弃物处理利用微生物学手段可以对一些废弃物进行有效处理和利用。
微生物的应用与控制微生物是一类非常小的生物体,包括细菌、真菌、原生动物等,这些微生物在自然界中广泛存在,并扮演着重要的角色。
它们既可以是人类的朋友,也可以是敌人。
本文将以微生物的应用与控制为主线,分别从工业、医疗、环保、食品等几个方面进行阐述。
一、微生物在工业中的应用微生物在工业中的应用非常广泛,它们可以被用来制造酒、酸奶、发酵面包等食品;也可以被用来生产生物质燃料、化学品、药物等。
举例来说,乳酸菌可以被用来制造酸奶和奶酪,酿酒酵母可以被用来制造啤酒和葡萄酒,酵母菌和厌氧菌可以被用来制造乙醇等生物燃料。
此外,微生物还可以被用来降解废弃物,污染物等。
植物根际微生物可以与植物共生,促进其生长和营养吸收,进而起到减轻土壤污染、改良土壤等作用,微生物的应用在工业中非常广泛,同时需要进行精准把控,以保证出现意外情况时及时处理,保证生产前行。
二、微生物在医疗中的应用微生物在医疗中的应用主要有两个方面:一是微生物作为药物成分,被用来治疗各种疾病;二是微生物在诊断疾病中的应用。
举例来说,红霉素是一种抗生素,在治疗各种感染性疾病时起到很好的作用。
萘普生是一种广谱抗菌药物,可以治疗许多疾病。
此外,诊断厌氧菌感染、分离细菌、定量菌落计数等也需要运用到微生物技术,以达到准确诊断、快速治疗的目的。
不过,微生物在医疗中的过度使用也可能会导致抗生素耐药性的加剧。
因此,在使用微生物治疗疾病时,需要注意这些药物的种类和剂量,避免滥用。
三、微生物在环保中的应用微生物在环保中的应用主要有两个方面:一是生物降解,二是生物修复。
生物降解一般是指利用微生物把一些难以处理的有机化合物转化成无害物质,比如,利用微生物处理污水、垃圾等,以减轻对环境的污染。
生物修复则是指利用微生物修复环境受到破坏和污染的地区,如植物根际微生物可以提高沙漠和草原植物种植率及植物质量。
利用微生物修复污染源的好处是安全、有效,同时对环境影响小。
四、微生物在食品制造中的应用微生物在食品制造中的应用涵盖面很广,可以应用于牛奶、豆腐、面包、酒、醋、奶酪、咸菜等诸多食品的发酵过程。
微生物在生态系统中的作用和应用微生物是生态系统中最丰富和最多样化的生物群体。
它们的存在和活动对地球上的生命和环境有着深远的影响。
微生物在生态系统中的作用是多种多样的,它们可以帮助维持生态平衡、促进有机物的循环、提高土壤肥力等等。
在现代科学技术的发展下,微生物的应用也越来越广泛,可以出现在许多工业和农业领域。
一、微生物在生态系统中的作用1、维持生态平衡微生物在生态系统中分解各种有机物并释放出必需的养分,帮助维持生态平衡。
生态中的元素循环依赖于微生物在分解食物时释放出来的酶和酸,使得元素可以再次被吸收和利用。
微生物通过分解有机物质,生产二氧化碳,维持着地球大气的氧气水平。
2、有助于生态系统生产微生物在体内有着复杂而多变的代谢途径,可以帮助生态系统产生养分和增加土壤中的活性有机物。
它们在生态系统中起着助推和催化的作用,帮助化学反应的发生。
其中,固氮细菌可以将氮气转化为氨气氮或硝酸盐,使得氮素更容易被植物吸收利用。
3、调控大气和水的组成微生物的存在对于调控大气和水的组成也有很大的影响。
通过细菌的固氮和光合菌的光合作用,微生物可以帮助调控大气中的氧气和二氧化碳含量,同时也可以促进水中的氧气循环和碳循环。
二、微生物在应用上的意义微生物在现代科学技术中的应用十分广泛,涉及到许多领域。
主要有以下几个方面:1、土壤肥力微生物可以在土壤中进行分解并生成许多养分,包括氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐等。
这些肥料可以滋养植物,提高土地的肥力。
土壤中的微生物群落和土壤中的氮素、磷酸盐和有机物质之间存在密切的关系,因此,微生物群落和土壤的管理是土壤科学的一个重要研究领域。
2、医疗卫生微生物在医学上的应用十分广泛。
它们可以制造抗生素、药物、疫苗等。
在人体内,微生物可以帮助细胞调节、增强免疫力并对治疗疾病提供良好的治疗效果。
3、食品加工微生物在食品加工中扮演着重要角色,包括发酵、酿酒和奶酪制作等。
微生物通过产生有益的发酵作用,使得食品更加美味健康,丰富了人们的饮食选择和文化休闲娱乐。
微生物作用
微生物作用是指微生物在某种环境条件下对物质的生物化学反应过程。
这些微生物包括细菌、真菌、藻类、古细菌等。
微生物作用对环境和生命活动具有重要的影响,可以促进物质的循环利用,维持生态平衡,还可以在医学、工业、农业等领域有广泛的应用。
1. 分解作用:微生物可以将有机物分解成较小的分子,如将蛋白质分解成氨基酸、将纤维素分解成糖类等。
这些分解产物可以被其他微生物利用,以供生命活动所需。
2. 合成作用:微生物也可以将无机物和有机物合成为有用的物质,如合成细菌素、药物、酶等。
3. 生物降解作用:微生物可以降解有毒物质,如石油污染物、农药等,从而减少环境中的有害污染物。
4. 氮循环作用:微生物可以将氮气转化为有机氮,如将氮气还原成氨基化合物或硝化成硝酸盐,以供生命活动需要的氮源。
5. 能量转化和代谢作用:微生物可以利用有机物和无机物产生能量,如发酵、呼吸、光合作用等。
此外,微生物还可以合成和代谢维生素、酶、激素等物质。
6. 反应催化作用:微生物在生物合成、分解和代谢过程中充当催化剂,加速化学反应的速率。
微生物作用的范围广泛,对环境和生命活动具有举足轻重的作用。
随着科技的不断进步,对微生物作用的研究也在不断深入,为我们更好地利用微生物资源提供了重要支撑。
微生物的应用一、微生物在生物医药中的应用很早以前,人们就发现某些微生物对另外一些微生物的生长繁殖有抑制作用,把这种现象称为抗生。
随着科学的发展,人们终于揭示出抗生现象的本质,从某些微生物体内找到了具有抗生作用的物质,并把这种物质称为抗生素,如青霉菌产生的青霉素,灰色链丝菌产生的链霉素都有明显的抗菌作用。
微生物种类多、数量大、个体小、面积大、新陈代谢能力强、吸收多、转化快、生长旺、繁殖速度快,广泛应用于制药工业中。
如抗生素、维生素、氨基酸、酶及酶抑制剂以及微生态制剂都有是利用微生物发酵制成的。
利用“工程菌”作为制药工业的发酵产生菌可生产出更多低成本、高质量的药物,使得微生物在制药工业中的应用前景更加广阔。
对于微生物对生物医药的主要应用为抗生素的制备,主要途径为:从自然界分离并筛选新抗生素产生菌;改造现有的抗生素的产生菌,再经筛选获得新抗生素产生菌;对已知的抗生素进行结构改造,经筛选后获得新的半合成抗生素;新的筛选方法,应用定向生物合成和突变生物合成的原理等;现代分子生物学技术设计产生新抗生素。
目前应用微生物工业把发酵由微生物扩大到植物、动物,因此工业微生物学家将所有通过微生物或其他生物细胞(动、植物细胞)或经过生物工程改造了的“工程菌”的培养来制备工业产品或转化某些物质的过程,统称为发酵。
微生物发酵的一般工艺也就是利用深层培养,进行微生物发酵生产所需要产品的过程。
微生物发酵一般分发酵与提取2个阶段。
其生产的一般工艺流程如下:二、微生物在食品工业中的应用微生物用于食品制造是人类利用微生物的最早、最重要的一个方面,在我国已有数千年的历史。
在食品工业中,可利用细菌制造出许多食品,如乳酸饮料、味精及种类繁多的调味品等。
(1)食醋食醋按加工方法可分为合成醋、酿造醋、再制醋三大类。
其中产量最大且与我们关系最为密切的是酿造醋,它是利用粮食等淀粉质为原料,经微生物制曲、糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段酿制而成。
(2)发酵乳制品发酵乳制品是指良好的原料乳经过杀菌作用接种特定的微生物进行发酵作用,产生具有特殊风味的食品,称为发酵乳制品。
常用发酵乳制品有酸奶、奶酪、酸奶油、马奶酒等。
发酵乳制品主要包括酸奶和奶酪两大类,生产菌种主要是乳酸菌,分为球菌和杆菌两种。
(3)氨基酸发酵氨基酸是组成蛋白质的基本成分,其中有八种氨基酸是人体不能合成但又必需的氨基酸,称为必需氨基酸,人体只有通过食物来获得。
在食品工业中,氨基酸可作为调味料;在食品中添加某些氨基酸可提高其营养价值等等。
(4)黄原胶黄原胶别名汗生胶,又称黄单胞多糖,是国际上20世纪70年代发展起来的新型发酵产品。
它是由甘蓝黑腐病黄单胞细菌以碳水化合物为主要原料,经通风发酵、分离提纯后得到的一种微生物高分子酸性胞外杂多糖。
其作为新型优良的天然食品添加剂用途越来越广泛,可代替多种胶体。
(5)酵母在食品工业中的应用酵母细胞中含有蛋白质、脂肪、糖类、维生素和无机盐等,其中蛋白质的含量非常丰富,因此它具有较高的营养价值,是良好的蛋白质资源,可作为食用和饲用。
微生物生长繁殖迅速,其生长条件完全受人工控制,而且由于微生物对营养物质适应性强,可以利用农副产废弃物、糖蜜、谷氨酸发酵废液,稻草、稻壳、玉米秸、酿造、食品厂的废渣、废液、木屑、纸浆废液等进行生产都可以作为培养酵母的材料,以达到综合利用的目的。
当然作为食用还需要解决一些适口性问题。
(6)霉菌在食品工业中的应用绝大多数霉菌能把加工所用原料中的淀粉、糖类等碳水化合物、蛋白质等含氮化合物及其他种类的化合物进行转化,制造出多种多样的食品、调味品及食品添加剂。
不过,在许多食品制造中,除了利用霉菌以外,还要由细菌、酵母的共同作用下来完成。
在食品酿造业中,常常以淀粉质为主要原料,只有将淀粉转化为糖才能被酵母菌及细菌利用。
(7)食品制造中的主要微生物酶制剂及其应用酶制剂可以由细菌、酵母菌、霉菌、放线菌等微生物生产。
酶的发酵生产是以获得大量所需的酶为目的。
为此,除了选择性能优良的产酶细胞以外,还必须满足细胞生长、繁殖和发酵产酶的各种工艺条件,并根据发酵过程的变化进行优化控制。
酶制剂在食品保鲜、淀粉类食品生产、蛋白质食品生产、果蔬食品生产、果酒生产及食品添加剂生产中的应用广泛。
三、微生物在农业上的应用1.微生物肥料我国微生物肥料的研究应用和国际上一样,是从豆科植物应用根瘤菌接种剂开始的。
起初只称为大豆或花生根瘤菌剂。
联合国粮农组织(FAO)和一些生物固氮组织近二十年来发展并推广这项技术,取得了十分好的效果。
从土壤肥力而言,根瘤菌肥料还有增加土壤氮素提高土壤肥力的作用,这是其它非豆科植物所没有的,因此豆科植物与根瘤菌共生固氮在农业和牧草生产上有重要意义。
(1)根瘤菌菌剂用于豆科作物结瘤、固氮的接种剂。
是用人工选育出来的高效根瘤菌株经大量繁殖用载体吸附制成的,是迄今为此世界上研究最早、应用时间最长、生产量最多、应用最广泛和效果最稳定的微生物肥料之一。
(2)固氮菌菌剂自生固氮微生物的固氮能力比共生固氮的根瘤菌要少得多,而且在使用过程中更易受到环境条件中氮素含量的影响。
但在实践中发现,它们对作物的作用除了固氮外,更重要的是它们能够产生多种植物激素类物质。
(3)解磷微生物菌剂能分解土壤中难溶态磷的细菌制成的解磷细菌肥料,使解磷细菌在作物根际形成一个磷素供应较为充分的微区,因磷细菌在生长代谢过程中能够产生一些有机酸和如植酸酶的酶类,使土壤中的难溶性磷形成作物能够吸收利用的可溶性磷,供作物吸收利用。
目前生产上应用较多的菌种为巨大芽孢扦菌。
(4)硅酸盐微生物菌剂分解土壤中难溶的磷、钾等营养元素,并在生长、代谢过程中分泌可以刺激作物生长的激素类物质,在植物根际形成优势种群,可抑制其它病原菌的生长,因而达到增产效果。
(5)光合细菌菌剂光合细菌是地球上最早的光合生物,广泛分布于海洋、江河、湖泊、沼泽、池塘、活性污泥及水稻、水葫芦、小麦等根际土壤中。
它能促进土壤中放线菌、固氮菌等微生物的生长,增强农产品的耐贮性和提高品质,降解土壤中残留的农药及其它有毒物质。
与生产应用关系密切的光合细菌主要是红螺菌科中的一些种、属。
(6)菌根菌剂使用的菌种包括由多数内囊霉科属或种形成丛枝状菌根,简称AM真菌。
目前的土法生产已能够解决小批量生产问题,用于名贵花卉、苗木、药材,有较好的应用前景。
(7)促生菌剂指通过接种在植物根际增殖且具有促进生长作用的土壤细菌称为植物促生根际细菌(PGPR)。
(8)抗生菌肥料指用分泌抗生物质和刺激素的微生物制成的肥料产品,使用菌种通常是放线菌,如细黄链霉菌(Streptomyces jingyangesis)。
我国应用多年的“5406”即属此类,应用后不仅有肥效作用而且能抑制一些作物病害,刺激和调节作物生长。
2.微生物农药利用微生物或其产物来防治植物病虫害和杂草危害的一类微生物制剂。
当这些病原体和拮抗微生物或其代谢产物为昆虫吞食、接触或病菌感染后,通过微生物的活动、毒素的作用而使害虫和病原菌的新陈代谢受影响,破坏其机体器官,影响其发育繁殖或变态,从而达到灭菌防病的目的。
3.食用菌食用菌资源十分丰富,全世界可供食用的真菌有2000多种。
常见栽培品种有双孢蘑菇、草菇、金针菇、平菇、香菇、猴头菌、木耳、银耳、灵芝、和茯苓等。
4.微生物饲料微生物饲料是利用微生物的新陈代谢和个体的繁殖来生产和调制的饲料。
大体上分为两大类:一类主要是利用微生物的发酵作用改变饲料原料的理化性状,如增加适口性,提高消化率及营养价值,或解毒、脱毒和积累有益的中间代谢产物。
包括乳酸饲料、粗饲料发酵、担子菌发酵饲料、禽畜粪便发酵饲料等;与微生物饲料生产与调制有关,能提供菌体蛋白和有益代谢物,或具备解毒、脱毒功能的有益微生物,称为饲料微生物。
菌种的研究是微生物制剂应用的基础,优良的菌种是企业的保证。
国内外都在开展这方面的研究.主要包括新菌株的分离、筛选、鉴定、生物学特性、代谢产物、对宿主的适应性和作用机理以及菌株的组合配比和应用效果等。
1989年美国FDA批准41种认为是安全有效的微生物,我国农业部1999年6月公布,干酪乳杆菌、植物乳枰菌、嗜酸乳杆菌、乳链球菌、粪链球菌、屎链球菌、乳酸片球菌、枯草杆菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母、产阮假丝酵母、沼泽红假单胞菌等l2种菌可作为饲用微生物添加剂。
此外不断有研究和应用新菌种的报道,知腊样芽孢杆菌、地农芽孢杆菌、固氮菌等。
饲用微生物在提高动物抗病能力、提高饲料转化率、提高生产性能、改善生态环境等方面有明显的作用,并且具有安全、无污染、无残留等特点,有利于绿色食品的生产,有利于保障人类健康。
因此发展前景十分广阔。
5.沼气发酵沼气(marsh gas或swamp gas):又称生物气(biogas),是一种混合可燃气体,其中主要成分为甲烷、还含有少量H2、N2、CO2等。
沼气发酵:其生化本质是一种由产甲烷细菌进行的甲烷形成(methanogenesis)过程。
四、微生物在固体废弃物上的应用随着我国经济持续高速增长,城市化进程不断加快,生产、销售、消费过程中产生的固体废弃物随着经济的增长而增加,大量未经处理的废弃物直接排放大自然,成为日趋严重的环境污染源,已经成为中国最严重的公害之一。
农业植物纤维性废弃物中的成分一般都能被微生物分解作用,加到动物饲料中可大大提高饲料效果。
微生物处理技术就是指应用微生物工业技术,采用生物工程手段,将秸秆、木屑等农业植物纤维性废弃物加工变为微生物蛋白产品,其应用的微生物包括细菌、酵母菌及微型藻类,发酵主要有液体发酵和固体发酵两种方式。
好氧堆肥是在有氧的条件下,借好氧微生物(主要是好氧细菌) 的作用来使有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜而被微生物吸收:固体的和胶体的有机物先附着在微生物体外,由生物所分泌的胞外酶分解为可溶性物质,再渗入细胞。
微生物通过自身的生命活动氧化还原和生物合成过程,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,并放出生物生长活动所需要的能量,把另一部分有机物转化合成新的细胞物质,使微生物生长繁殖,生产更多的生物体。
由于好氧堆肥温度高,一般在50~ 60℃,甚至可达80~90℃,故亦称为高温堆肥。
厌氧堆肥是在无氧条件下,借厌氧微生物(主要是厌氧细菌) 的作用来进行的。
当有机物进行厌氧分解时,主要经历了两个阶段:酸性发酵阶段和碱性发酵阶段。
分解初期,微生物活动中的分解产物是有机酸、醇、二氧化碳、氨、硫化氢等:在这一阶段中,有机酸大量积累,PH值随着下降,所以叫做酸性发酵阶段,参与的细菌统称为产酸细菌。
在分解后期,由于所产生的氨的中和作用,PH值逐渐上升,同时,另一群统称为甲烷细菌的微生物开始分解有机酸和醇,产物主要是甲烷和二氧化碳。
随着甲烷细菌的繁殖,有机酸迅速分解,PH 值迅速上升,这一阶段的分解叫碱性发酵阶段。