微生物酯酶的研究进展
第３２卷 第３期广东第二师范学院学报Ｖｏｌ．３２ Ｎｏ．３２０１２年６月Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｊｕｎ．２０１２
微生物酯酶的研究进展
张敏文，刘 悦，李 荷
（广东药学院基础学院生化与分子生物系，广东广州５１０００６）
摘要：微生物酯酶是一种广泛应用于食品、医药、精细化工等领域的工业化酶，特别是近年来随
着手性化合物的深入研究，酯酶作为手性化合物拆分的高效催化剂，而微生物的来源又十分广泛，因此微生物酯酶成为研究热点．从组成及来源、产酯酶微生物的筛选、微生物酯酶的基因克隆以及
微生物酯酶的应用等几方面对微生物酯酶进行综述，微生物酯酶已经在食品加工、精细化工、手性
化合物拆分、环境治理中有所应用，随着研究的深入，酯酶的工业化生产及其在各领域的应用将会
逐步实现．
关键词：微生物酯酶；应用；手性拆分
中图分类号：Ｑ ５５６ 文献标识码：Ａ 文章编号：２０９５－３７９８（２０１２）０３－００６６－０６
０ 引言
酯酶（Ｅｓｔｅｒａｓｅｓ，ＥＣ ３．１．１．Ｘ）是一种催化酯键水解和合成的酶的总称，水解时催化酯键产生甘油和脂肪酸；合成时，把酸的羧基与醇的羟基脱水缩合，产物为酯类及其他香味物质．它广泛存在于动物、植物和微生物中．动物胰脏酯酶和微生物酯酶是酯酶的主要来源．１８３４年Ｅｂｅｒｌｅ在兔胰脏中首次发现脂肪酶，微生物酯酶则以１９３５年Ｋｉｒｓｈ发现产脂肪酶的草酸青霉（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ Ｏｘａｌｉｃｕｍ）为最早．由于微生物资源丰富，同时利用微生物发酵产酶具有便于工业化生产等优点，微生物酯酶得到关注，并且已经广泛应用于农业、食品酿造、医药化学、污水处理和生物修复等领域，又由于酯酶的酶促反应具有较高的底物专一性、区域选择性或者对映选择性，它是合成手性化合物（如手性药物，农药等）的高效生物催化剂，微生物酯酶已成为研究热点．
１ 微生物酯酶的组成及来源
１．１ 酯酶的组成
酯酶主要包括脂肪酶（Ｌｉｐａｓｅ，ｔｒｉａｃｙｌｇｌｙｃｅｒｏｌ ｈｙｄｒｏｌａｓｅｓ，ＥＣ ３．１．１．３）和羧酸酯酶
收稿日期：２０１１－１１－２５
基金项目：国家自然科学基金资助项目（３０５７００５５）；广东省科技攻关项目（２００９Ｂ０２０３１３００５）；广东省自然科学基金博士启动基金资助项目（９４５１０２２４０１００３８７３）；广东药学院博士启动基金资助项目（２００６ＪＣＸ０６）
作者简介：张敏文，女，湖北武汉人，广东药学院基础学院生化与分子生物系，微生物学硕士研究生；
通讯作者：李荷，女，黑龙江绥化人，广东药学院基础学院生化与分子生物系教授，微生物学博士，微生物与生化药学硕士生导师．
（ｃａｒｂｏｘｙｌｅｓｔｅｒａｓｅｓ，ａｒｂｏｘｙｌ ｅｓｔｅｒ ｈｙ
ｄｒｏｌａｓｅｓ，ＥＣ ３．１．１．１）［１－２］，两者在生化方面没有本质区别，只是在底物特异性上，羧酸酯酶倾向于水解酰基链长度小的底物（≤１
０），而脂肪酶倾向于水解酰基链长度大的底物（≥１０）［３－４］，在结构上，酯酶属于α／β水解酶超家族，
具有Ｓｅｒ－Ｈｉｓ－Ａｓｐ构成的催化中心三组合（ｃａｔａｌｙｔｉｃｔｒｉａｄ），其中Ｓｅｒ通常位于具有保守的Ｇｌｙ－Ｘａａ－Ｓｅｒ－Ｘａａ－Ｇｌｙ五肽结构内
［１－２］．细菌脂肪酶又包括八大家族：ｔｒｕｅ ｌｉｐａｓｅ，ＧＤＳＬ，Ｆａｍｉｌｙ ＩＩＩ，ｔｈｅ ｈｏｒｍｏｎｅ－ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｌｉｐａｓｅ（ＨＳＬ），Ｆａｍｉｌｙ
Ｖ－ＶＩＩＩ，其中ｔｒｕｅ ｌｉｐａｓｅ又包括７个亚族Ｓｕｂｆａｍｉｌｙ
Ｉ．１－Ｉ．７［２，５］．阿魏酸酯酶（Ｆｅｒｕｌｉｃ ａｃｉｄ ｅｓｔｅｒａｓｅ，ＥＣ．３．１．１．７３）又称为肉桂酸酯酶，是最近分离出一种酯酶，它是羧酸酯水解酶的一个亚类，它能水解阿魏酸甲酯、低聚糖阿魏酸酯和多糖阿魏
酸酯中的酯键［６］．
１．２ 微生物酯酶的来源
在自然界中能产生酯酶的微生物资源是非常丰富的，从分类上看主要是真菌，真菌中主要是青霉、链孢霉、红曲霉、黑曲霉、黄曲霉、根霉、毛霉、酵母菌、犁头霉、须霉、白地霉和核盘菌等１２属２３种；
其次是细菌，在细菌中主要是芽孢杆菌属、假单胞菌属以及伯克霍尔德菌属等；另外，放线菌中的个别种类也能产生一定量的酯酶．
２ 产酯酶微生物的筛选及酶活力的测定
一般筛选流程为：样品→富集培养→平板分离→平板初筛（观察透明圈）→摇瓶复筛（
测酶活力大小），三油酸甘油酯是产酯酶微生物初筛加入培养基中的常用底物，因为初筛选用平板培养基，而在培养基中存在不互溶的油、水两相，所以要对它们先进行乳化，乳化剂可选用聚乙烯醇或者吐温．溴甲酚紫由于反应后ｐＨ变
化显色，而Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ
Ｂ由于可以和分解后的物质结合形成显色物质，它们被用作常用指示剂加入培养基内［７］．
对于酯酶活力的测定，常见方法有以下几种：酯酶活力比色法，即以对硝基苯酚为底物，分光光度计测定
４００ｎｍ处吸光度值［７］；酯酶活力滴定法，以ＮａＯＨ滴定三醋酸甘油酯在酯酶作用下释放的醋酸来测定；α－乙
酸萘酯比色法，即先绘制α－萘酚标准曲线，然后在ｐＨ１０的Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ缓冲液中，以α－乙酸萘酯为底物和粗酶
液反应，在５９５ｎｍ处测其吸光度值［８］．
３ 微生物酯酶与基因克隆
随着分子生物学和宏基因组学的发展，越来越多的研究人员从不同环境样品中筛选产酯酶微生物，克隆酯酶基因，构建高产的基因工程菌为进行后续的工业化生产打下基础．其中的环境样品的主要来源是土壤以及海洋，特别是海洋环境样品，因为海洋环境包括低温、高温、高静水压、强酸、强碱以及营养条件极为贫乏的各种极端环境，微生物要在这样的环境中生存，生理结构、代谢方式等都会发生一系列改变，所以从海洋中筛选到的微生物可能具备某些特殊的代谢产物，另外低温酯酶的研究也十分广泛，近年来已纯化或克隆表达了从南北极、深海、高山冻土中分离到的低温微生物产生的低温脂肪酶，如菌株Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｆｒａｇ
ｉ ＩＦＯ３４５８（ＰＦＬ），Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．ＫＢ７００Ａ，Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．Ｂ１１－１，Ａｅｒｏｍｏｎａｓ ｓｐ．
ＬＰＢ４的脂肪酶［９－１２］．郑鸿飞等［１３］从青岛前海和胶州湾海区样品中分离到１株产酯酶活力和稳定性较高的菌株ＥＢ２１；
邵铁娟等［１４］从２０００多份渤海海区海泥样品中分离出一株新型脂肪酶高产菌株ＢｏｈａｉＳｅａ－
９１４５，经鉴定为适冷性海洋酵母（Ｙａｒｒｏｗｉａ ｌｉｐｏｌｙ
ｔｉｃａ）；张金伟等［１５］从南极普里兹湾深海沉积物中筛选到一株产低温脂肪酶的菌株７１９５；林学政等［１６］从南大洋普里兹湾的水样中筛选到一株产低温脂肪酶的深海嗜冷菌２５１０１；Ｊｅｏｎ
ＪＨ等［１７］从南韩江华岛潮汐平原沉淀物宏基因文库中分离到一种耐盐的酯酶基因亚型；一个新的酯酶基因
·
７６·２０１２年第３期 张敏文，等：微生物酯酶的研究进展
ｅｓｔＤＬ３０从冲积土宏基因组文库中被筛出，它由１５２４个核苷酸组成，编码的蛋白质又５０７个氨基酸组成，
这个酯酶蛋白属于ｆａｍｉｌｙ
ＶＩＩ［１８］；一个超表达的阿魏酸酯酶基因ｅｓｔＦ２７从土壤宏基因组文库中被筛出［１９］．４ 微生物酯酶的应用
４．１ 在食品加工方面的应用
酯酶主要通过酯交换［２０］、水解［２１，２２］及合成化合物等方式应用于食品加工方面．固定化脂肪酶现在已用
于芳香酯的合成，而低分子量芳香酯多呈天然水果味，它们广泛应用于食品、饮料等食品工业，Ｍｅｌｏ等［２
３］研究用Ｒｈｉｚｏｐｕｓ ｓｐ．
脂肪酶合成香茅醇芳香酯优化条件；利用酯酶使乳制品增香［２４］，在酿酒和食用醋的生产中，利用酯酶提高乙酸乙酯、乳酸乙酯等酯类的含量，使口感有明显提高；食用油脂精炼工艺中，借助微生物酯酶在一定条件下能催化脂肪酸与甘油之间的酯化反应，从而把油中的大量游离脂肪酸转变成中性甘油酯，提高了食用油的价值；脂肪酶在面包专用粉中还有面团调理的功能，使面包质地柔软，颜色更白；酯酶催化合
成单甘脂［２５］是使用量最大的食品乳化剂；阿魏酸是天然抗氧化剂，也是近年来国际认知的防癌物质，广泛应
用于食品原料中，目前已使用阿魏酸酯酶与其他酶协同从各种农作物副产品中提取阿魏酸［２６］，并且阿魏酸
作为合成天然香兰素的前体，利用微生物方法产生香兰素，具有毒性低、安全性高的特点，应用于食品中．４．２ 在精细化工中的应用
表面活性剂在化妆品、洗涤用品中有重要用途，传统的化学生产具有选择性差、需要高温等缺点，酶法克服了这些缺点，酯酶催化糖酯等生物表面活性剂的合成，而糖酯是一种重要的生物表面活性剂；酯酶还有提
高表面活性剂的释放［２７］的作用；在洗涤剂中添加碱性脂肪酶，可以提高去污力，降低三聚磷酸钠等的用量，
减少污染；酯酶的底物特异性及高度立体专一性可合成具有应用价值的精细化工产品，如化妆品的长链脂肪酸酯等．
４．３ 在手性化合物中的应用
由于酯酶酯化反应具有高底物专一性、区域选择性、对映选择性等优点，因此酯酶是有机合成中重要的生物催化剂，而且催化效率比化学试剂高出很多．手性化合物是指分子量、分子结构相同，但左右排列相反，如实体与镜中的映体的化合物，而医药领域很多药物都是手性化合物，而近年来酶拆分已经成为手性化合物
拆分的研究热点，酯酶又是酶拆分中研究最为广泛的一种．ＷＥＮ Ｓ等［２８］考察了实验室自制的Ｌｉｐ
ａｓｅ ＣＡＮ、Ｌｉｐａｓｅ ＲＨ两种酯酶对α一苯乙胺的拆分效果，并与几种商品酶做了对照，结果表明Ｎｏｖｏｚｙ
ｍｅ４３５这种商品酶的拆分效果最好．Ｇｏｄｉｎｈｏ ＬＦ等［２９］用酯酶高效的对１，２－Ｏ异亚丙基甘油酯进行拆分，
其中对映体过量值可达到７２％～９４％；
研究人员改良不同介质中固定化脂肪酶拆分手性化合物，如任梦远等［３０］以自制的平均粒径为４．５μｍ
磁性高分子微球为载体，采用离子交换法固定化Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇ
ｏｓａ脂肪酶，催化（±）－薄荷醇的酯化反应，所制备的固定化脂肪酶在离子液体［ｂｍｉｎ］ＰＦ６中催化拆分（±）－薄荷醇的效果最佳，
与游离酶相比固定化脂肪酶的立体选择性有很大的提高，对映体过量值可达９３％，对映体选择值为３５．Ｚｈｅｎｇ等
［３１，３２］利用纯化后的重组后酯酶（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ
ｃｏｌｉ．ＢＬ２１）对薄荷醇进行转酯化拆分，结果显示，底物／酶质量比Ｓ／Ｃ≥５０条件下，相对于丙烯酸、正丁酸酯化剂，乙酸酯化剂的效果最好（酯酶对乙酸薄荷酯的Ｅ＞１００）
，且通过回收，固定化酶重复使用次数达４－５次．戴大章等［３３］采用改性Ｕｌｔｒａｓｔａｂｌｅ－Ｙ分子筛固定化Ｐ．ｅｘｐ
ａｎｓｕｍ ＰＥＤ－０３脂肪酶（ＰＥＬ），利用固定化ＰＥＬ在微水相中对（Ｒ，Ｓ）－２－辛醇进行拆分，在以正己烷为溶剂，
含水量为０．８％的体系中，于５０℃反应２４ｈ的转化率（ｃ）可达到理论值的９７．６８％，对映体过量值（ｅ．ｅ．）可达到９８．７５％．
对于手性药物，是手性化合物中的研究热点，研究人员利用酯酶对其进行拆分，如（Ｒ）－氟比洛芬［３４］、
酮基布洛芬［
３５］等，使对映体过量值得到提高，提高了药物的有效值．·８６· 广东第二师范学院学报第３２卷
４．４ 在环境治理方面的应用
随着农业生产中农药的大量使用，农药污染、残留等问题也日趋严重，而农药中菊酯类杀虫剂广泛应用于果蔬、果树、花卉、林木等，由于其自然条件下难以快速降解，农药残留带来潜在的食品安全和环境污染问
题．研究表明，菊酯类杀虫剂具有类固醇结合活性，可能影响人体激素正常水平［３６］．
研究人员对菊酯类杀虫剂的降解进行了大量研究［３７，３８］，而利用微生物降解农药是一条重要途径，研究
表明从环境样品中筛选出的微生物对拟除虫菊酯［３９］，包括氯氰菊酯［４０］、丙烯菊酯［４１］等有高效降解作用，随
着分子生物学技术的发展，许多研究人员已经克隆到酯酶基因［４２，４３］，而利用基因克隆和酯酶的定向化技术，
构建产酯酶的高效基因工程菌也已经成为环境保护的一个发展趋势．
５ 展望
近年来，随着宏基因组文库、基因工程、定向进化技术、固定化技术的发展，以及界面酶促过程等技术的深入开展，微生物酯酶的研究已经进行到分子层面，高效产酯酶菌株的筛选、诱变育种、基因克隆及其定向进
化构建高效基因工程菌的研究取得了长足发展，
随着人们生活水平的提高，食品、医药、化妆品等中的添加天然成分将受到广泛关注，特别是天然底物的生物合成和手性化合物的酶拆分，因此，微生物酯酶在食品、医药、精细化工等领域具有广泛的应用前景．
由于微生物酯酶广泛的应用前景，本实验室最近从红树林土壤样品中通过宏基因组文库的方法筛选到一新型低温耐碱酯酶基因，已经提交到Ｇｅｎｂａｎｋ，其登录号码为（ＪＱ７０１７００）．
实验室成员正在进行深入研究，
酯酶的工业化生产及其在各领域的应用将会逐步实现．参考文献：
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ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｒｏｍ ａ ｐｓｙｃｈｒｏｔｒｏｐｈ Ｐｓｅｕｄ－·
９６·２０１２年第３期 张敏文，等：微生物酯酶的研究进展
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ａｓｐｅｃｔｓ ｉｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｅｓｔｅｒａｓｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｏｕｒｃｅ，ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｏｆ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｅｓｔｅｒａｓｅ－ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ
ｓｔｒａｉｎｓ，ｔｈｅ ｇｅｎｅｃｌｏｎｉｎｇ
ｏｆ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｅｓｔｅｒａｓｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｅｓｔｅｒａｓｅｓ．Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｅｓｔｅｒａｓｅ ｈａｄ ａｌｒｅａｄｙａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｆｏｏｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｆｉｎｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｃｈｉｒａｌ ｃｏｍｐ
ｏｕｎｄｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｗｉｔｈｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｅｓｔｅｒａｓｅ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐ
ｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓｆｉｅｌｄｓ ｗｉｌｌ ｇｒａｄｕａｌｌｙ
ｒｅａｌｉｚｅ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｅｓｔｅｒａｓｅｓ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ｃｈｉｒａｌ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ·
１７·２０１２年第３期 张敏文，等：微生物酯酶的研究进展
微生物农药的应用现状和发展前景
微生物农药的应用现状和发展前景 摘要化学农药的使用能够控制病虫害，增加作物的产量，但在土壤、空气和粮食中的残留也带来了环境污染、生态平衡破坏和食品安全等一系列问题。微生物农药是指微生物及其代谢产物，和由它加工而成的、具有杀虫、杀菌、除草、杀鼠或调节植物生长等活性的物质，包括活体微生物农药和农用抗生素两大类。前者主要包括Bt制剂、病毒杀虫剂、真菌杀虫剂和真菌除草剂；后者主要指微生物所产生的一些有活性的次级代谢产物及其化学修饰物。微生物农药由于其广谱、高效、安全、环境相容性好等特点，日益受到重视。本文介绍了微生物农药的种类、特点、应用现状，并在此基础上对其发展前景进行了展望。 关键词微生物农药；应用现状；发展前景 1.传统化学农药和微生物农药的比较 1.1传统化学农药产生的危害 1.1.1对土壤的影响 传统化学农药施用以后，一部分残留在农作物表面，一部分直接进入土壤，被土壤颗粒吸附。大气中的残留农药和农作物上的农药经雨水淋洗进入土壤，直接或间接与土壤接触，杀灭土壤中的微生物，影响土壤的腐熟和透气性，破坏土壤结构和土壤肥力，影响作物生长发育。 1.1.2破坏生态平衡 在杀灭害虫的同时，也杀灭了害虫的天敌，破坏了生态平衡，导致害虫种群急剧上升。有些次要的害虫，由于天敌数量急剧减少，很快发展为主要害虫。 1.1.3产生抗药性 针对一种害虫长期使用同种农药，往往会使其产生抗药性，从而导致农药浓度及用药频率增加，使农药残留更高。 1.1.4威胁食品安全和人体健康 化学农药在蔬菜水果上的残留会对食品安全造成巨大的威胁。农药通过饮食或食物链间接进入人体造成急性或慢性中毒，甚至致癌，危害人体健康。 1.2微生物农药的优点 与传统化学农药相比，微生物农药具有以下优点：（1）对病虫害的防治效果良好。病原
真菌微生物的研究进展
论文题目：真菌微生物的研究进展作者：华江涛 专业：生物化工工艺 班级：生化1321 学号： 2013277102 指导老师：刘磊 2016年4 月12日
真菌微生物的研究进展 目录 第1章传统微生物培养法 (3) 第2章分子生物学方法 (3) 2．1基于PCＲ的克隆文库方法 (3) 2．2变性梯度凝胶电泳（DGGE） (3) 2．3末端限制性长度多态性（T-ＲFLP） (4) 2．4实时荧光定量PCＲ (4) 2．5荧光原位杂交（FISH） (4) 2．6序列标签标记的高通量测序 (4) 第3章宏基因组学技术（Metagenomics） (5) 前景与展望 (5) 致谢 (6) 参考文献 (6)
摘要 真菌广泛存在于自然界，在生态系统中发挥着重要的作用。随着分子生物学技术在微生物多样性研究中的广泛应用以及宏基因组学技术的出现，打破了传统微生物培养法的局限性，人们对于真菌多样性的认识日渐提高。该文主要综述了研究真菌多样性方法的主要发展历程，介绍几种有关真菌多样性研究常用的分子生物学方法，包括基于PCＲ的克隆文库方法、变性梯度凝胶电泳、末端限制性长度多态性、实时荧光定量PCＲ、荧光原位杂交、序列标签标记的高通量测序以及宏基因组技术，并且阐述宏基因组学技术在此领域蕴含的巨大发展潜力 关键词 真菌；多样性；研究方法 Abstract Fungiwidelyexistsinnatureplayinganimportantroleintheecosystem．Theper vasiveapplicationofmolecularbiol-ogytechnologyinmicrobialdiversityand theemergenceofmetagenomicbreakedthelimitationsoftraditionalmicrobialc ulturemeth-odsothatimprovethehumansrecognitionoffungaldiversity．This paperreviewedthemaindevelopmentcourseofstudyingfungaldiversityapproac hesintroducedseveralcommonlyusedmethodsofmolecularbiologyonfungaldive rsityresearchmainlyincludingclonelibraryPCＲbased，DenaturinggradientgelelectrophoresisTerminalrestrictionfragmentlength polymorphismeal-timeflu-orescentquantitativePCFluorescenceinsituhybri dizationandbarcodedpyrosequencingndexpoundedthehugepotentialofmetagen omicsinthisfield． Keyword fungi；diversity；method 正文 自然界中的微生物分布广、种类多、资源极其丰富，主要包括细菌、病毒、真菌等。迄今人们已发现的微生物物种仅为自然界中微生物总数的1%～10%［1］。微生物群落多样性是环境微生物多样性研究的核心内容。目前微生物多样性研究多局限于细菌，而对真菌的研究相对较少。研究真菌群落多样性可以了解真菌群落结构、真菌的种类和数量分布特点，并且可以进一步为控制和优化真菌群落结构提供参考，同时也是研究微生物群落多样性的重要内容。真菌遍布于自然界，据估计约有数百万种，已发现的仅9万余种，已发现的导致人类疾病的仅约400种。人类也生活在真菌包围的环境中，日常工作、生活中所接触到的真菌种类目前的认知。因此，不论是自然环境还是人体都具有较高的真菌多样性。真菌多样性的研究方法很多，从国内外目前采用的方法来看，大致上可分为：传统的微生
微生物与制药综述范文
微生物制药的研究进展 姓名：李青嵘 班级：生工102 学号：
摘要 本文通过对历史文献的检索，从微生物生产维生素，微生物生产多价不饱和脂肪酸，微生物生产抗生素，微生物生产抗癌物质，微生物生产医用酶制剂等五个方面综述了微生物制药的研究进展。 关键词：微生物，制药，发酵工程 1.前言 随着生物技术的迅猛发展，在医药领域的许多方面取得了巨大的进展.，其中采用微生物制药，具有生产工艺简单，生产成本低廉，产品产量高，产品纯度高，可大规模工业化生产等优势，同样得到了巨大的发展。从传统工艺，如利用发酵工程生产抗生素、酶制剂以及B-胡萝卜素等；到现今的利用转基因技术生产干扰素、胰岛素、生长因子等几十种新药和疫苗。本文着重综述了微生物的发酵工程在医药研究和生产中应用的最近进展，主要包括生产维生素、多价不饱和脂肪酸、抗生素、抗癌物质医用酶制剂等五个方面。 2.研究内容 2.1.微生物生产维生素 维生素是六大生命要素之一, 为整个生命活动所必需。β-胡萝卜素、VC、VE是目前应用最为广泛，效果最为显著的三种维生素，它们的作用分别是：β-胡萝卜素是强力抗氧化剂, 有抑制癌细胞增殖和提高机体免疫力等作用。V C 和V E 均是抗氧化剂, 前者可阻止、破坏自由基形成，还具有激活免疫系统细胞的活力，刺激机体产生干扰素以抵御外来侵染因子。至于VE可产生抗体，增强机体免疫力。目前，上述的“三素”以实现了微生物工业化生产。 目前，β-胡萝卜素主要是由三孢布拉霉菌生产，在1998年，陈涛等[1]已经针对三孢布拉霉菌的特点，优化发酵工艺，在3M3的发酵罐中发酵120h，生产的β-胡萝卜素产量已达到1146.5mg/L。虽然，传统的工艺生产β-胡萝卜素的产量高，生产周期比较短，但是传统的工艺复杂，成本过高，不利于大规模工业化生产。故,目前许多课题组专注于开发新的生产β-胡萝卜素的菌种或改进传统工艺。据近年所发表的期刊文献，目前，采用红酵母发酵生产β-胡萝卜素是一种工艺简单，成本低廉的方法，虽然在产量方面较传统方法的低很多，但是该方法仍具有很大的发展潜力。何海燕等[2]采用粘红酵母R3-35摇瓶发酵84h，生产的β-胡萝
微生物制药研究进展和发展趋势
微生物制药研究进展和发展趋势 现如今,随着医学的不断进步发展,微生物药物的应用越来越广泛,最开始的微生物药品为沿用至今的抗生素类药物。然而,随着科学技术的不断完善,抗感染、抗肿瘤等微生物药物已经满足不了人们对药物的需求。医疗科学需要不断进步与发展,进而免疫调节剂、抗氧化剂等药物相继推出[1,2]。但是人们的生活在日益变化着,微生物也会跟随着人类的脚步而慢慢变化。因而,针对不同微生物的药物需要不断进行改进与创新,才能确保人们在生产发展过程中的药物需求,保证人类的健康发展。本文探讨微生物在现实生活中的应用问题,综述了微生物制药研究进展,对微生物的制药前景进行了展望。 1 微生物制药概述 微生物的制药技术是属于工业微生物技术的最主要的组成部分。而人们使用最早的药物就是抗生素类药物,随着医疗技术的不断推陈出新,抗氧化剂、受体拮抗剂等药物的活性远远超过了抑制某些微生物生命活性的范围。而微生物药物是属于微生物的代谢产物,因此在微生物药物的生物合成机制、筛选的研究程序及生产工艺等方面,与抗生素药物都有着相似的特点。而微生物药物就是微生物产生的具有生理活性的次级代谢产物,微生物药物的生产技术实则为微生物制药技术,需要技术操作人员对微生物的制药工程掌握熟练,达到理论知识与实践操作的结合。 2 微生物制药的研究进展与展望 生物制品的研究进展 生物制品是人工免疫中用于预防、治疗和诊断传染病的来自生物体的各种制剂的总称。而生物制品一般分为免疫血清、细胞免疫制剂、免疫调节剂、疫苗等。免疫血清微生物药物的使用,在血清学实验中具有重要的检验价值,最突出的便是“肥达反应”,并且这一检验技术在临床上的应用较为广泛,为临床的正确诊断提供时效性价值。还可以利用免疫血清对人工进行人工被动免疫,可以使机体即刻获得免疫力,从而达到治疗效果及预防疾病的目的。但是,免疫血清的抵抗性并非机体所产生,维持的时间较短,需要不断进行改进。疫苗的药物功能也是对疾病进行预防,特别是对流感病毒的治疗与预防,但是疫苗长时间的接种,流感病毒的型号会不断更换,因而疫苗对于某些特点的流感病毒或细菌也会逐渐失去药物性质。 抗生素的研究进展
农药微生物降解研究进展32237
农药的微生物降解研究进展.txt25爱是一盏灯，黑暗中照亮前行的远方；爱是一首诗，冰冷中温暖渴求的心房；爱是夏日的风，是冬日的阳，是春日的雨，是秋日的果。摘要：综述了在环境中降解农药的微生物种类、微生物降解农药的机理、在自然条件下影响微生物降解农药的因素及农药微生物降解研究方面的新技术和新方法。文章认为，在农药的微生物降解研究中，应重视自然状态下微生物对农药的降解过程，分离构建应由天然的微生物构成的复合系，利用微生物复合系进行堆肥或把堆肥应用于被污染的环境是消除农药污染的一个有效方法。 关键词：微生物生物降解农药降解农药 20世纪60年代出现的第一次“绿色革命”为人类的粮食安全做出了重大贡献，其中作为主要技术之一的农药为粮食的增产起到了重要的保障作用。因为农药具有成本低、见效快、省时省力等优点，因而在世界各国的农业生产中被广泛使用，但农药的过分使用产生了严重的负面影响。仅1985年，世界的农药产量为200多万t[1]；在我国，仅1990年的农药产量就为22.66万t[2]，其中甲胺磷一种农药的用量就达6万t[3]。化学农药主要是人工合成的生物外源性物质，很多农药本身对人类及其他生物是有毒的，而且很多类型是不易生物降解的顽固性化合物。农药残留很难降解，人们在使用农药防止病虫草害的同时，也使粮食、蔬菜、瓜果等农药残留超标，污染严重，同时给非靶生物带来伤害，每年造成的农药中毒事件及职业性中毒病例不断增加[3～6]。同时，农药厂排出的污水和施入农田的农药等也对环境造成严重的污染，破坏了生态平衡，影响了农业的可持续发展，威胁着人类的身心健康。农药不合理的大量使用给人类及生态环境造成了越来越严重的不良后果，农药的污染问题已成为全球关注的热点。因此，加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题，是人类当前迫切需要解决的课题之一。 这些农药残留广泛分布于土壤、水体、大气及农产品中，难以利用大规模的项目措施消除污染。实际上，在自然界主要依靠微生物缓慢地进行降解，这是依靠自然力量、不产生二次污染的理想途径。但自然环境复杂多变，影响着农药生物降解的可否和效率。近年随着对农药残留污染问题的重视，科学家们对农药生物降解进行了大量的研究，但许多问题需要进一步探明。本文整理出了近年来对农药生物降解的研究进展，提出存在的问题，建议有效的研究途径，旨在为加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题提供依据。 1 农药的微生物降解研究进展 1.1 农业生产上主要使用的农药类型 当前农业上使用的主要有机化合物农药如表1所示。其中，有些已经禁止使用，如六六六、滴滴涕等有机氯农药，还有一些正在逐步停止使用，如有机磷类中的甲胺磷等。 表1 农业生产中常用农药种类简表[7] 类型农药品种 有机磷：敌百虫、甲胺磷、敌敌畏、乙酰甲胺磷、对硫磷、双硫磷、乐果等 杀虫剂有机氮：西维因、速灭威、巴沙、杀虫脒等 有机氯：六六六、滴滴涕、毒杀芬等 杀螨剂螨净、杀螨特、三氯杀螨砜、螨卵酯、氯杀、敌螨丹等 除草剂 2，4－D、敌稗、灭草灵、阿特拉津、草甘膦、毒草胺等 杀菌剂甲基硫化砷、福美双、灭菌丹、敌克松、克瘟散、稻瘟净、多菌灵、叶枯净等 生长调节剂矮壮素、健壮素、增产灵、赤霉素、缩节胺等 人们发现，在自然生态系统中存在着大量的、代谢类型各异的、具有很强适应能力的和能利用各种人工合成有机农药为碳源、氮源和能源生长的微生物，它们可以通过各种谢途径把有机农药完全矿化或降解成无毒的其他成分，为人类去除农药污染和净化生态环境提供必要的条件。
嗜热微生物的研究进展及应用
嗜热微生物的研究进展及应用 宜春学院化学与生物工程学院03生物教育张志刚 指导老师：姜琼 摘要嗜热微生物是一类最适生长温度高于45?C的微生物，嗜热酶是从嗜热微生物中分离得到的一类热稳定性酶，由于嗜热酶分子内部有很多氢键、二硫键及紧密而有韧性的空间结构的存在，所以嗜热酶在高温条件下具有很强的稳定性，高温反应活性，以及对有机溶剂、去污剂和变性剂的较强抗性，嗜热酶在许多方面都有广泛的应用。当前获得嗜热酶的方法主要有：直接从嗜热微生物中提取、利用基因工程技术在中温宿主中表达和利用定向分子进化技术筛选。目前酶的纯化主要采用层析法、高效液相色谱法和电泳法等方法。由于环境恶化,能源危机,全球变暖等原因, 嗜热酶的开发和应用将出现更加诱人的前景。 关键词嗜热微生物；嗜热酶；嗜热机制；应用 Thermophilic microorganism research progress and application Zhang Zhigang College of Chemistry and Bioengineering, Bioengineering (Biology education), YiChun University Advisor: Jiang Qiong Abstract Thermophilic microorganisms is a type of microorganisms that the most suitable growth temperature is above 45?C,the thermophilic enzyme is a type of a thermostable enzyme separated from the thermophilic microorganism, because there is a lot of hydrogen keys and two-sulphur keys in the thermophilic enzyme molecule, so the thermophilic enzyme have a very strong stability in the hot condition, as well as there is a stronger fastness to organic solvent、eradicator and denaturant,the thermophilic enzyme have an extensive application in many fields.The method which obtained the thermophilic enzyme includes three kinds at present: distilled directly from the thermophilic microorganism, expressed in the mild host making use of a genetic engineering technique and sieved with the directional molecule evolution technique. At present the enzyme purification methods are:chromatography、HPLC and electrophoresis. Due to the cause of worsening environment, energy crisis,warmer weather, the development and application of the thermophilic enzyme will appear more captivating foreground. Keywords Thermophilic microorganisms; Thermophilic enzyme; Thermophilic mechanism; Application 最适生长温度高于45?C的微生物称为嗜热微生物，是在高温环境下生存的一类微生物，它们有其自己的适应机制和特定的新陈代谢能力，具有独特的基因类型、特殊的生理机制及代谢产物，是地球上的边缘生命形式。嗜热酶是从嗜热微生物中分离得到的一类热稳定性酶，具有化学催化剂无法比拟的优点，尤其是在高温条件下保持极好的稳定性，使很多高温化学反应得以实现从而将极大的促进生物技术产业的发展。近年来，人们已从嗜热微生物中分离得到多种嗜热酶。今后，还应继续在嗜热酶的结构与功能、应用等方面作深入而全面的研究。本文主要对嗜热酶的研究进展及应用作一综述。 1 嗜热微生物的分类及其酶的种类和特点 1.1 嗜热微生物的分类 嗜热微生物是一类生长温度跨度在40～150℃之间的微生物,它可分为轻度嗜热(最适生长温度低于60℃)、中度嗜热(最适生长温度低于85℃) 和极度嗜热(最适生长温度大于85℃) ,主要分布于地热环境
微生物药物研究进展与发展趋势
微生物药物研究进展与发展趋势 摘要：微生物药物作为广泛使用的临床药物具有重要的地位。尤其是在抗感染、抗肿瘤、降血脂和抗器官移植排异方面具有不可替代的作用。自1929年青霉素被发现后20世纪4年代以来，已有上百种抗生素先后用于临床的细菌感染治疗、肿瘤化疗、降血脂以及器官移植康排异反应。总体上，由于微生物药物特别是抗生素的广泛应用使人类的寿命延长了15年。广义的微生物药物即由微生物发酵获得的药物现约占全球医药生产总值的50%。 1功能基因组学研究为创新微生物药物提供更多的药物靶标。 随着人类基因组学和微生物学要就的深入，近期将有5000个功能基因或蛋白被认为是潜在的药物靶标，是20世纪末已经确定的药物靶点的10倍以上，这为微生物新药的筛选与发展奠定了更广阔的基础。具不完全统计，截止2009年，世界范围内已有2500种以上的病毒，582种细菌，100多种的真菌的基因组完成测序。与此同时，蛋白基因组学研究正在兴起，2002-2005年我国科学家领衔的“人类肝脏蛋白组学计划”，鉴定和发现了一大批有重要功能的蛋白质，构建了大规模的蛋白中数据库，系统测定了一部分人类重大疾病相关的蛋白质结构，全面系统的解析出108个独立蛋白质三维结构，发现了一批潜在的药物作用靶标，制备了国际上最大规模的蛋白质单克隆抗体库。 作为病原微生物来讲，功能基因组研究成果为微生物必须基因和治病基因的确定提供了前提。对于一般的病毒来讲，其整个基因组可
以编码10个左右的蛋白基因，其中有4~6个功能蛋白可作为药物靶标，如再加上特定的病毒的细胞辅助蛋白，可有10个以上的药物靶标。真菌的基因组在2、5-81、5mb，作为真核生物，其许多蛋白质是保守的，在生物的进化当中被保留下来，另一些蛋白在进化中被遗弃了，并代之以新的蛋白基因。通过与人类功能基因的比较，找出真菌必需的和与人类有差异的基因与蛋白，对医疗上重要真菌基因组的分析有可能抗真菌药物靶标。 2高通量药物筛选在微生物药物早期发现的应用，加速了苗头化合物的获得。 从土壤微生物中筛选抗生素，是现代规模化药物筛选的开端，随着高通量技术的发展，利用微生物发酵产物粗提品的药物筛选，由于重复性较差，活性成分纯化的难度大，限制了创新微生物药物筛选的速度和成功率，也是大的药物公司更倾向于利用组合化学制备的大规模化合物库的高通量药物筛选。虽然筛选效率大大提高，但得势不得利，其获得新的化学实体的数量并没有显著提高，而且随着新药标准的提高，新的化学实体反而成下降趋势。因此，天然药物作为创新药物的筛选资源再度受到重视。而微生物次级代谢产物的相对于动植物次级代谢产物来讲，具有更易开发利用，不不破坏生态环境，可通过发酵大量获得和易于采用生物技术等优点。高通量微生物药物筛选模型已达150种，年筛选量已由“十五”期间的20万样次，发展到“十一五”期间的100万样次。就微生物药物的筛选规模和水平来讲，我国的创新微生物药物筛选已达到国际先进水平。
浅谈微生物在制药领域的应用
微生物在制药领域的应用 摘要：1.掌握抗生素的概念、制备、效价的微生物学测定法，了解抗生素产生菌的筛选方法及生产过程。 2.了解微生物在医药工业其他方面的重要应用。 关键字：抗生素制备产品质量检测 微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的，抗生素一般定义为：是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物。 抗生素产生菌的分离和筛选 1.土壤微生物的分离 2.筛选 3.早期鉴别 4.分离精制 5.药理试验和临床试用 抗生素的制备： 菌种孢子制备种子制备发酵发酵液预处理提取及精制成品检验成品包装 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。 发酵阶段：发酵阶段是指微生物菌种在适宜的培养液内，在一定的培养条件下，微生物生长繁殖，生物合成所需产物的过程。 （1）菌种 发酵所用的菌种都是从自然界分离、纯化及选育后获得的。这些菌种通常采用砂土管或冷冻干燥管保存。要经常进行菌种选育工作，用人工方法加以纯化和育种，才能保持菌种的优良性状不变。菌种制备的整个过程要保持严格的无菌状态。 （2）孢子制备 胞子制备就是将保藏的菌种进行培养，制备大量孢子供下一步植被种子使用。需氧发酵制备孢子一般是在摇瓶内进行，通过振荡，外界空气与培养液进行自然交换获得氧气。所用的培养基要含有生长因子和微量元素，且碳源或氮源不宜过多，从而保证生产大量的孢子。此外，还要严格控制培养基的pH、培养温度、培养时间等条件。 （3）种子制备 种子制备是使有限数量的孢子萌发、生长、繁殖产生足够量的菌丝体，供发酵培养所用。在种子罐内微生物菌丝大量生长、繁殖，因而缩短了下一步发酵罐内菌丝生长的时间。种子罐中的培养液要尽可能与发酵液一致。而且要有易吸收的碳源和氮源。 提取阶段 发酵结束后，只有对发酵液中的产物通过一系列物理、化学方法进行分离、提取及精制，才能得到合乎规定的纯品，此为微生物发酵的提取阶段。 （1）发酵液预处理 多数发酵产品如抗生素存在于发酵液内，有些存在于菌丝内。发酵液预处理包括除去发酵液内的杂质离子（Ca2+、Mg2+、Fe3+等）以及蛋白质，并利用板框压滤机，使菌丝与滤液分开，便于进一步提取。 （2）提取与精制
微生物农药及其发展概况
微生物农药及其发展概况 王建伟 上海师范大学 环境工程系 2003级 0313530 摘 要：在食品安全日益备受关注的新世纪， 绿色食品的发展已成为国际食品工业的发展趋 势。作为生产绿色食品的生态农业生产模式． 生物农药的研制和应用是其能否成功实施的关 键因素之一。从真菌杀虫剂、细菌杀虫剂、病毒杀虫剂、 物农药以及抗生素类杀虫剂、 基因工程杀虫剂等微生物源生物活性物质 农药对微生物农药的 研究与开发现状进行了综述，并指出我国与国外微生物农药的发展差距。 关键词 : 绿色食品， 农药， 微生物农药， 微生物源生物， 微生物源生物活性物质， 发展差距， 发展前景 目前食品安全是全球关注的焦点，追求安全、无污染食品已成为当今社会的消费潮流。 距，人世后已面临更大的压力和挑战，因此，加快绿色食品工业的发展已是当务之急 能否成功实施的关键因素之一，生物农药中应用最多、效果最好的是微生物农药。 微生物农药 [2] 微生物农药就是指由微生物及其微生物的代谢产物和由它加工而成的具有杀虫 除草 、杀鼠或调节植物生长等具有农药活性的物质 [3]。 1．活体微生物源生物农药 株，杀菌剂方面有以色列开发出的名为 Trichodex 哈次木霉制剂，可以防治灰霉病、菌核病、 霜霉病、 白粉病等叶部病害已在欧洲和北美 20多个国家注册， 具有良好的市场前景。 除草剂 方面有美国Ecogen 公司等开发的用于防除水稻、 麦类田间杂草的盘长孢状刺盘孢、 防除柑橘 杂草的棕榈疫霉菌，日本和加拿大也有—些品种。 我国早在 20世纪 50年代后期就开始应用白僵菌防治食心虫、松毛虫、玉米螟等的研究， 并得至U 了不断地发展。近年又分离出了绿僵菌菌株，现正利用其进行蝗虫、蛴螬的防治及 虫生线虫杀虫剂等活体微生物源生 绿色食品由于安全无公害而受到人们的普遍青睐， 但我国绿色食品的发展与国外有较大的差 [1] 。 绿色食品是基于生态农业的农业生产模式生产的。 而生物农药的研制和应用是生态农业 、杀菌、 真菌——真菌可以被用作为杀虫、 杀菌、 除草的生物农药。 杀虫真菌目前世界上已记载 的约有 100属， 800多种。半知菌亚门集中了大约 50%的杀虫真菌。其中白僵菌是发展历史较 早、普及面积大、 应用最广的—种真菌杀虫剂。 美国和以色列等国家已筛选出了大量生防菌
产脂肪酶的微生物研究进展
产脂肪酶细菌的筛选与鉴定 姓名：范丽萍学号：0911040203 班级：生09级6班 前言 1.脂肪酶的简介 脂肪酶(Lipase，EC3．1．1．3，甘油酯水解酶)是分解脂肪的酶u J。在动植物体和微生物中普遍存在，它是一类特殊的酯键水解酶，催化如下反应：甘油三酯+水=甘油+游离脂肪酸。它的另一重要特征是只作用于异相系统，即在油(或脂)一水界面上作用，对均匀分散的或水溶性底物无作用即使作用也极缓慢，因此脂肪酶也可说是专门在异相系统或水不溶性系统的油(脂)一水界面上水解酯的酶。 2.微生物产脂肪酶的研究历程 脂肪酶是最早研究的酶类之一(见表1)。从1834年兔胰脂肪酶活性的报道至如今的微生物脂肪酶已有上百年的历史。微生物发酵法的应用前景要远远大于提取法及化学合成法。如今，黑曲霉、白地霉、毛霉等微生物来源的酶已制成结晶。根霉、圆柱假丝酵母、德氏根霉、多球、，粘质色杆菌等也得到高度提纯，并对它们的理化性质[1]开展进一步研究。早在60年代，假丝酵母[2]、曲霉、根霉等菌产生的脂肪酶相继在日本进入商品生产(见表2)。我国60年代也已开展脂肪酶的研究开发。1967年，中科院微生物所筛选到解脂假丝酵母(Candida lipolytica)AS2．1203并于1969年制成酶制剂供应市场。 表1 常见的产脂肪酶的徽生物 菌名 黑曲霉荧光假单胞菌 白地霉无根根霉 毛霉圆柱假丝酵母 巢子须霉德氏根霉 多球菌棉毛状酶 圆弧青霉粘质色杆菌 表2 常见商品酶 enzyme abbreviation manufacturer Candida cylindraces CC Sigina,amano Aspergillus niger AN Amino,fluka Rhisopus delemar RD amano 就微生物脂肪酶而言，虽然在产酶菌株选育、培养条件、酶的性质及工业应用上已研究了几十年，但由于脂肪酶的结构及性质的多样性、酶的不稳定性、底物的水不溶性、酶的来源不足、提纯困难以及应用范围不广泛等问题，脂肪酶的研究进展及工业应用与蛋白酶、淀粉酶相比要慢得多，窄得多。因此在微生物产脂肪酶方面还有很大的研究空间，本实验主要就是通过对微生物的培养，筛选出产脂肪酶活力高的细菌。 3.微生物产脂肪酶的用途
微生物制药废水处理技术研究进展
制药废水处理技术研究进展 艳制药1092 1091604211 摘要本文概述了制药废水的主要类型，制药工业废水的特点，并且针对这些特点主要介绍了制药废水处理中采用的生物处理技术，物化处理技术以及新型处理法。通过详细介绍可以从中看出不同处理技术存在的优缺点。通过分析不同方法对废水处理的有效程度，从而进行综合制药废水工程化。其中包含了对此项工程的建设，通过了解水质及废水处理工程技术改造状况来进行设计。鉴于对水资源的珍惜，对废水再生回用工程进行了介绍。最后对制药废水处理技术进行了展望。 关键词制药废水 ,废水处理技术，废水处理工程 Title Advances in the Treatment Techniques of Pharmaceutical Wastewater shenyan Abstract This paper summarizes types of pharmaceutical wastewater, the characteristics of pharmaceutical wastewater, and aimly introduces the adoption of biological treatment technique, physical-chemical treatment and new treatment method. Through detailed presentations, merits and demerits of different treatment techniques will show up . The effectiveness of wastewater treatment can be analyzed by complementary experiment of wastewater treatment, thereby engineering of comprehensive pharmaceutical wastewater will be implemented. That contains the project construction then through the understanding of water and wastewater treatment engineering technology condition for design. In view of cherishing water resource, wastewater recycle system is introduced. At last, it presents the prospects of the treatment techniques of pharmaceutical wastewater. Key words Pharmaceutical Wastewater, Treatment Techniques of Wastewater, Wastewater Treatment Projects
微生物学就业前景综述
专业介绍 微生物学专业是比较热门的专业，该专业就业前景相比其他专业还是有优势的，而且近年来医药行业蓬勃发展，肿瘤和慢性病治疗出现了很多突破性进展，属于朝阳行业，具有很好的未来发展前景。 微生物学（microbiology）是生物学的分支学科之一。它是在分子、细胞或群体水平上研究各类微小生物（细菌、放线菌、真菌、病毒、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体原生动物以及单细胞藻类）的形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律，并将其应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域的科学。微生物学是研究各类微小生物生命活动规律和生物学特性的科学。 就业前景 出路：四大就业通道 与计算机、电子等热门专业或化工、机械等传统专业相比，生物专业的就业形势不容乐观，但作为一个发展迅速的潜力专业，生物学专业的前景还是很令人期待的。认清形势，找准定位，未雨绸缪，为自己的将来做一个长期规划，创造更好的条件迎接未来的挑战。大致而言，生物学专业的毕业生主要有四个就业通道： 通道一：工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企事业单位和行政管理部门的研发人员或技术员 该方向按照待遇及工作环境从高到低可分为以下几类： 1．跨国公司或较大的生物技术外企的技术支持。如宝洁、玛氏、联合利华、伯乐公司等。这类公司主要招收名牌大学的硕士生、博士生。待遇非常不错，福
利优厚，培训机制也很完善，而且大公司的从业经历也能为个人今后的发展提供较高的平台。此类单位可以说是生物学专业的最佳出路，竞争相当激烈，对英语水平有很高的要求，尤其是口语。 2．公务员或事业单位的检验员。在国家公务员报考专业中尚未发现专门招收生物学专业的，如果报考不限专业的公务员岗位，就只能挑战“百里挑一”的录用几率了。毕业生一旦被事业单位录用，工资一般都在2000元以上。相关事业单位主要有疾控中心(CDC)、物证中心、食品检验处等，但相关岗位的人员需求较少。以北京为例，每年招收的也不过十几人，且以当地生源为主。这一类岗位需要很长的时间准备考试，并且考后还要经过较长时间的面试、审核等，且招收人数较少，竞争激烈。不过，这类岗位对专业知识的要求不高，且工作稳定，工作强度不大，福利和各项保障也比较好，是生物专业女生的首选。 3．生物技术服务公司或非事业型科研单位。生物技术服务公司如上海生工、北京奥科、申能博彩、北京博奥、三博远志等，这些公司一般以引物合成、测序等业务为主，其技术人员主要是操作测序仪、合成仪，工作烦琐、技术含量较低，时常需要加班。硕士毕业生的待遇在2000～3000元之间。科研单位如华大基因、北大生命科技园等对专业基础的要求则比较高，研发工作的辛苦和枯燥不是一般人能忍受的。如果想在生物科技领域“出人头地”，不妨试一试，因为在这样的工作环境下能学到一些技术，培养良好的科研能力。但毕业生刚开始工作时，待遇一般，如果能获得研究成果，会有一定的提成和奖励。 4．酒厂、生物制药厂等企业的技术人员。目前社会上有不少民营企业，如生产木糖醇、酒精等产品的企业也招收生物学专业的学生，岗位大部分是技术员，工作比较辛苦。但这类岗位待遇相对不错，如张裕、青啤、五粮液，待遇较高，
生物农药的研究进展.
生物农药的研究进展 随着化学农药广泛的使用,靶标生物的抗药性逐渐增强,对其控制越来越难,使得近几年的化学农药毒性更强、浓度更高,导致整个农业生态系统已经日趋恶化,严重影响了自然生态平衡和生态系统的自我调节能力。而这些化学农药的开发难度和开发成本也很大, 同时化学农药毒性大、残留量高, 长期使用会对环境和人类健康造成严重威胁。因此,生物农药得以迅速发展,并获得独立的知识产权,成为创制新农药的重要途径。开发安全性高、残留量低、无公害、生物活性高、选择性强的生 物农药成为当今农药发展的趋势和迫切需要。在今后相当长一段时间内,生物农药将有较大发展,它将成为今后农药发展的一个重要方向,并逐渐成为研究和应用的热点。 生物农药指用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体及其代谢产物和转基因产物, 并制成商品的生物源制剂。生物农药与传统化学农药的区别在于它们通常是控制而不是消灭病虫,具有延迟的作用,更具有选择性。生物农药具备以下优点: 第一,活性高, 选择性强,对非靶标生物相对安全;第二,不易产生抗药性;第三,高效,低 残留,无污染,常常能迅速分解,不破坏生态环境;第四,种类繁多,研发、利用途径多; 第五, 作为病虫综合防治项目 IPMP 的一个组成部分,作用机理不同于常规农药,不影响作物产量。因此,生物农药具有广阔的应用前景。 1. 生物农药的研究进展 据“发展中国家生物农药国际研讨会”上的专家们介绍,目前全世界投入化学农 药的总投资平均每年 280亿美元,但生物农药的投资只有 3.8亿美元,只占总额的 4%, 在中美洲生物农药只占地区农药市场的 2-3%,亚洲和拉美的生物农药的生产能力也很弱,但是鉴于世界各国消费者对于无害农产品的需求日益增长,生物农药的发展具有广阔的天地。在拉美,目前在使用生物农药方面领先的国家有古巴、哥伦比亚和巴西等。世界上生物农药使用量最多的国家有墨西哥、美国和加拿大,三国的生物农药使用量占世界总量的 44%。欧洲的生物农药使用量占全世界的 20%, 亚洲占13%, 大洋洲占 11%; 拉美和加勒比占 9%,非洲占 3%。
微生物-真菌
真菌 酵母菌：1.一类以芽殖或裂殖进行无性繁殖的单细胞非丝状真菌；2.分类上主要属于子囊菌和半知菌；子囊菌亚门的酵母可进行有性繁殖，产生子囊孢子。半知菌亚门的酵母不能以有性的方式繁殖。 名称酵母菌属假丝酵母属红酵母属球拟酵母属 拉丁文Saccharomyces Candida Rhodotoula Torulopsis 所属菌种子囊菌亚门半知菌亚门半知菌亚门 形状圆形、椭圆或腊肠形球形、长圆形圆形、卵形或长形。球形、卵形、椭圆形。菌丝类型无真菌丝、有的有假菌丝假菌丝 繁殖类型无性：芽殖有性：子囊孢子无性：多边芽殖，有性：未知无性：多边芽殖无性：多边芽殖 特性对糖有较强的分解能力，在液体表面 形成干皱的皮膜。不产生色素，具有 酒精发酵能力。有真菌丝，形成厚垣 孢子。产生红或黄色素，形 成荚膜，使食品产生 红色斑点，产脂肪， 又称脂肪酵母。 耐高渗透压（耐高浓 度糖和盐） 分布果汁、谷物、乳制品肉、酸菜蜜饯、蜂蜜等。常见菌种啤酒酵母S.cerevisiae 热带假丝酵母 C.tropicalis 芽殖，能发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖等，不能发酵乳糖；能利用硫酸铵，不能利用硝酸盐。氧化烃类的能力强，生产石油蛋白质的重要菌种,利用农副产品、工业废料生产饲料蛋白。 分布：水果表皮、发酵的果汁、酒曲、土壤（果园）应用：啤酒、白酒、果酒、面包等
霉菌:小型丝状真菌的通称。种类多、分布广。霉变、产毒。食品工业重要的生产用菌。 名称根霉属毛霉属曲霉属青霉属 拉丁文Rhizopus Mucor Aspergillus Penicillium 所属菌种接合菌亚门同根霉属半知菌亚门 菌落形态棉絮状，由灰白色成熟至 灰黑色灰白色或带褐色的棉絮 状 各种颜色多样、多色 菌丝特征灰白色无隔菌丝、匍匐菌 丝、假根、孢子梗无隔膜、有多个细胞核、 无假根、无匍匐菌丝 有隔菌丝、足细胞、分生 孢子梗、顶囊串状分生孢 子（各种颜色） 有隔膜、无足细胞、无性 繁殖体为帚状体结构。 特性产蛋白酶，能分解大豆蛋 白酶活性强，产生多种有机酸 分布土壤、空气土壤、空气分布广。腐败的食品、衣 服、皮革等土壤、空气 实验室常见污染菌腐败的食品上发霉、潮湿、被污染的食 品。 有的可产生毒素 用途制曲、酿酒腐乳；乳酸、琥珀酸、甘 油工业用菌、制曲、酿酒、 制酱、蛋白酶、柠檬酸 工业用菌：有机酸、抗生 素 常见菌种黑根霉R.nigrican s 总状毛霉M,racemosu s 黄曲霉 A.flavus 米根霉R.oryzae 高大毛霉M.mucedo 产生黄曲霉素对肝脏有 害。 华根霉R.chinensi s 微小毛霉M.pusillus
微生物农药的研究应用及前景展望
第18卷 第1期 四川理工学院学报（自然科学版）V ol．18 No．1 JOURNAL OF SICHUAN UNIVERSITY OF 2005年3月 SCIENCE & ENGINEERING（NATURAL SCIENCE EDITION）Mar．2005文章编号：1673-1549（2005）01-0108-03 微生物农药的研究应用及前景展望 赵兴秀1，何义国2 （1.四川理工学院生物工程系，四川自贡643000；2.四川大学生命科学学院，四川成都 610064） 摘 要：综述了国内外微生物杀虫剂的研究、应用情况，展望了其发展前景，并对细菌杀虫剂、病毒杀虫剂、农用抗生素和真菌杀虫剂的研究、应用及进展情况进行了重点阐述。 关键词：微生物农药；Bt；病毒；抗生素；真菌 中图分类号：S4 文献标识码：A 微生物农药是指利用生物活体及其代谢产物制成的防治作物病害、虫害、杂草的制剂，也包括农药、辅助剂和增效剂以及模拟某些杀虫毒素和抗生素的人工合成的制剂[1]。当代农业的可持续发展战略，要求生产者在利用资源、提高产量的同时，注意保护和改善人们赖以生存的环境，而长期使用化学农药对生态环境的破坏日益严重，这就迫使人们急切寻找化学农药的替代品，微生物农药就成了较佳选择，近年来得到了广泛的开发和利用。目前，微生物农药主要包括细菌杀虫剂、农用抗生素、病毒杀虫剂和真菌杀虫剂等，本文仅就国内外微生物农药的研究、应用及发展前景进行阐述。 1 微生物农药 目前生产上大量使用的生物农药主要为细菌杀虫剂、农用抗生素、病毒杀虫剂、真菌杀虫剂等。 1.1 细菌杀虫剂 细菌杀虫剂是应用得最早的微生物农药，主要是从昆虫病体上分离得到的病原菌，目前已成功开发了某些芽孢杆菌，如Bt(苏云金芽孢杆菌)、球形芽孢杆菌，金龟子芽孢杆菌等。细菌杀虫剂作用对象主要是咀嚼式口器的害虫，如鳞翅目、翘翅目和双翅目等有害作物昆虫。球形芽孢杆菌对蚊幼虫特别是库蚊具有高毒力，金龟子芽孢杆菌可以防治芽孢害虫。新发现的类产碱假单孢菌可以分泌一种杀虫蛋白到胞外对蝗虫有一定的致死作用[2]。 Bt杀虫剂是细菌杀虫剂中研究最深入、应用最广泛的微生物杀虫剂[3]。Berliner于1911年首先从德国的带苏云金杆病毒的地中海粉螟中分离得到该菌[4]。其作用机理是依靠其所含有的伴孢晶体、外毒素及卵磷脂等致病物质引起昆虫肠道等病症而使昆虫致死。一般是δ－内毒素起作用使发生毒血症而死亡，也就是由于晶体毒素对中肠上皮作用，导致肠壁破损，中肠的碱性高渗内含物进入血腔，使血淋巴pH升高，从而导致感病幼虫麻痹死亡[5～6]。 1957年Bt制剂首次上市销售，如今是世界上产量最大的微生物杀虫剂，广泛用于防治农、林、贮藏害虫和医学昆虫[7]。据初步统计，1990年我国Bt杀虫剂产量超过1500吨，目前年产量约为3.5万吨，成为我国“无公害生产”中的首选杀虫剂[8]，其主要通过液体深层发酵产生，剂型以悬浮剂、可湿性粉剂为主，还有原粉、水分散颗粒剂等[9]。每年防治棉铃虫面积达3000公顷。由于质量高，杀虫能力强，我国生产的Bt制剂还打开了国际市场，出口远销到新加坡、泰国等东南亚国家。在北美大陆Bt制剂用于防治毒蛾，市场占有率达60%；在美国Bt制剂用于防治粉纹夜蛾，市场占有率达80%以上，加拿大Bt制剂用于防治云杉粉芽蛾，市场占有率达95%以上[10]。 目前已报道有多种害虫对Bt制剂产生抗性，近年在我国的深圳、广州等地报道小菜蛾对Bt制剂已产生抗性，害虫对微生物农药的抗性无疑会对其应用效果和发展带来影响，且Bt制剂对家蚕的毒性较 收稿日期：2004-09-16 作者简介：赵兴秀（1977-），女，陕西人，助教，主要从事微生物病毒方面的研究。