微生物论文
微生物技术论文2400字_微生物技术毕业论文范文模板

微生物技术论文2400字_微生物技术毕业论文范文模板微生物技术论文2400字(一):固定化微生物技术在水环境治理中的实践探析论文摘要:随着我国可持续发展理念的深入贯彻,环保理念在我国逐渐广泛推进深入发展。
水资源是人类赖以生存的重要资源,随着水源污染问题的加重,人们开始重视对水源的治理。
笔者从固定化微生物技术的角度出发,阐述固定化微生物技术、分析固定化微生物技术的应用方式,在文章的最后,重点分析了固定化微生物技术在水环境治理中的作用。
关键词:固定化微生物;水污染;水治理;应用在水污染现象加剧的情况下人们对环境治理提出新要求,为保证水环境的健康,为保证用水安全人们创新了污水处理技术,开始将固定化微生物技术运用在水环境治理中,充分利用固定化微生物技术来治理水污染。
从固定化微生物技术的运用来看,该技术属于新兴技术,被积极推广运用之后在具体的运用中采用物化方式,将微生物固定在载体上限定在区域之内,高度富集来处理废水。
1.固定化微生物技术在水环境治理中运用的技术原理从污水处理技术发展的角度来说固定化微生物技术作为新兴技术,被积极推广运用有很高的价值。
在具体的实践运用中采取物化的方式将微生物固定在载体上,限定在特定的空间区域内富集,之后对污水进行处理。
运用这种技术生产出不易溶解的固定化小球,依赖微生物密集程度高和活性强的特征,连续使用净化污水。
在经过固定化处理之后的微生物对环境有很强的适应能力,即使是酸碱度比较高的环境。
在污水处理的时候能够实现固液分离,微生物还有比较强抵抗能力。
从技术分类来看污水处理的过程中常用的固定化生物技术手段比较多,比如吸附法。
在固定化微生物技术的研究中共价结合法是研究中的重点内容,该技术的运用对固定化载体材料造成的影响比较大,需要在使用的时候有很好的把控能力。
2.水污染治理现状2.1人口密集污染水源较多我国多数城市,人口集中,对水源的需求比较大,同样也是水污染严重的区域。
人们生活环境存在污染的同时、生活场所也被严重污染。
微生物与生活论文

微生物与生活引言:微生物是指无法肉眼直接观察到的微小生物体,包括细菌、真菌、病毒等。
微生物在生物界中扮演着重要的角色,对人类的生活产生着广泛而深远的影响。
本文将从五个大点分析微生物在生活中的重要性,涉及食品生产安全、环境保护、健康医疗、生物技术和能源开发等方面。
概述:微生物是地球上最早出现的生物群体之一,它们广泛存在于自然界的各个环境中。
通过对微生物的研究和应用,我们可以充分利用它们的特性和作用,推动科学技术的发展和社会的进步。
正文内容:一、食品生产安全1.微生物在食品生产中的重要作用:如发酵、酿造、奶酪制作等。
a.发酵过程中的微生物如酵母菌和乳酸菌,提高食品品质。
b.利用微生物制作食品可以降低食品添加剂的使用。
2.微生物在食品安全检测中的应用:如快速检测大肠杆菌、沙门氏菌等致病微生物。
a.多种快速检测技术的出现提高了食品安全的可控性。
b.基于微生物特异性的检测方法能够快速准确地检测致病菌。
二、环境保护1.微生物在环境修复中的作用:如土壤修复、水体处理等。
a.微生物能够分解有机污染物,降低土壤和水体中的污染程度。
b.微生物的活性能够促进土壤和水体的循环和再生。
2.微生物在生态平衡中的作用:如能量转化和物质循环。
a.微生物参与了各种生物体的新陈代谢,促进能量的转化与储存。
b.微生物在物质循环中具有重要的作用,如氮、磷、硫等元素的转换。
三、健康医疗1.微生物与人体免疫系统的相互作用:如肠道菌群和免疫调节。
a.肠道菌群对人体免疫系统起到重要的调节作用。
b.微生物在免疫系统上的研究有助于疾病的治疗和预防。
2.微生物在抗生素研发和治疗中的应用:如益生菌和抗菌剂。
a.益生菌可以帮助调节肠道菌群,提高免疫力。
b.抗菌剂在医疗领域中的应用能够有效治疗细菌感染。
四、生物技术1.微生物在基因工程中的应用:如重组蛋白生产和基因治疗等。
a.微生物为人类提供了丰富的基因资源,可以用于合成人类所需的蛋白。
b.利用微生物进行基因治疗可以有效矫正遗传性疾病。
微生物与动物健康论文

微生物与动物健康论文简介本论文旨在探讨微生物与动物健康之间的关系。
微生物在动物身体中起着重要的作用,既可以对其健康产生积极影响,也可能导致健康问题。
了解微生物与动物健康的相互作用,对于动物养殖和动物健康管理具有重要的意义。
微生物对动物健康的影响微生物可以对动物的消化系统、免疫系统和整体健康产生影响。
它们可以帮助动物消化食物、合成重要的营养物质,并维持肠道菌群的平衡。
同时,微生物也起着保护作用,可以对抗来自外部环境的病原微生物。
微生物引起的动物健康问题然而,一些微生物也可能对动物健康产生负面影响。
某些细菌、病毒和寄生虫可能导致动物感染和疾病的发生。
这些疾病可能对动物的生长、免疫力和生殖能力造成不良影响。
策略和措施为了确保动物的健康,需要采取一系列策略和措施。
以下是一些建议:1. 饲养环境卫生:保持动物饲养环境的清洁和卫生,预防微生物的传播和感染。
2. 饲料安全:确保动物饲料的质量和安全,预防可能污染饲料引起的微生物感染。
3. 免疫接种:定期对动物进行免疫接种,提高其免疫力,预防疾病的发生。
4. 检测和监测:定期进行微生物的检测和监测,早期发现和处理潜在的微生物感染问题。
5. 营养平衡:提供适当的饮食和营养,帮助动物维持免疫系统和整体健康。
结论微生物与动物健康之间存在复杂的相互作用。
了解微生物的影响和采取适当的措施是保障动物健康的重要因素。
通过合理管理饲养环境、注意饲料安全、进行免疫接种等措施,可以最大程度地促进动物的健康和生产性能。
以上是本论文对微生物与动物健康的简要介绍和讨论。
随着科学研究的不断深入,我们对这一领域的了解将会更加全面和深刻,为动物健康管理提供更好的指导和措施。
【微生物论文】 微生物论文参考文献精选

【微生物论文】微生物论文参考文献微生物论文医学微生物学【1】【摘要】以本科预防医学专业55名学生为实施对象,进行了医学微生物学设计性实验教学的初步探讨,通过学生自己选题、查阅文献资料、设计实验方案,在教师指导下开展实验、整理与分析实验结果、撰写实验论文,有效地培养了学生的实践能力与创新能力。
【关键词】医学微生物学设计性实验创新能力随着现代科学技术的迅猛发展及知识经济时代的到来,加强学生实践能力和创新能力的培养,提高学生的综合素质,已成为目前我国高等教育教学改革的主要目标[1]。
要求医学院校在进行知识教育的同时还须加强学生实践能力和创新能力的培养,这样才能造就满足新时代需要的高素质实用型医学人才。
为此,我们在2005级本科预防医学专业的医学微生物学实验教学中进行设计性实验的初步探索,取得了良好的教学效果。
1对象与方法1.1对象选择预防医学专业本科学生作为设计性实验教学的实施对象,将医学微生物学设计性实验安排在实验教学的最后一次进行,这样学生已经系统地掌握了医学微生物学的知识,并在前期实验的基础上掌握了一定的实验技术和方法,对实验仪器设备的使用有初步了解,为完成设计性实验做好前期准备工作。
1.2方法1.2.1讲座与分组实验前2周,带教教师先给学生讲授医学科学研究的基本知识,使学生初步了解如何进行设计性实验。
学生根据自己的兴趣爱好选题,按照自由组合的原则分实验小组,每组4~6人,并推选一名学生担任实验组长。
1.2.2查阅文献资料,提出实验方案学生在组长的带领下检索、查阅文献资料与工具书,了解和掌握与实验课题有关的国内外技术状况和发展动态,并在此基础上,根据实验课题要求和实验室条件,提出具体的书面实验方案,主要包括:①实验题目;②实验目的与原理;③实验合作者;④实验动物与器材;⑤实验方法与步骤;⑥观察指标;⑦注意事项;⑧参考文献;⑨实验计划进度等。
1.2.3实验方案的讨论与确定教师认真审查学生拟定的实验方案,组织学生对实验方案的可行性进行讨论。
微生物与人类健康论文(合集五篇)

微生物与人类健康论文(合集五篇)第一篇:微生物与人类健康论文论微生物与人类健康摘要:通过分析微生物与食品、医药卫生、工业及农业的关系来说明微生物与人类健康的关系。
关键词:微生物,人类健康,食品,工业,农业,医药卫生,关系引言比起搏击长空的雄鹰和遨游大海的鲸鱼,微生物对多数人来说是比较陌生的,除了生病的时候,平常很难会想起它。
实际上,微生物和人类的关系绝不比高等生物疏远,甚至更加密切。
微生物对人们的生活影响巨大:他们清洁环境并使土壤肥沃,他们在食品工艺学中起着十分重要的作用;它们在我们的身体里制造维生素。
它们能够在体内外与我们和平共处,其中一些甚至还保护我们免受别的有害微生物的侵犯,当然这也并不排除有些微生物也会对我们的身体健康造成一定伤害,甚至是致命的。
微生物与人类社会和文明的发展有着极为密切的关系。
微生物与人类关系的重要性和对于人类文明所作出的贡献以及对于人类可持续发展所具有的贡献潜力,都有着光辉的记录并将继续创造者新的功绩。
在现代科学中,对人类健康关系最大、贡献最为突出的应该算是微生物学了。
所以现代微生物学时一个具有许多不同专业方向的大学科,它对食品、工业、农业生态环境及医药卫生等都产生了深远的影响,并且促进了人类的进步。
1、微生物与食品的关系1.1微生物在食品中应用的利与弊你能够想象依靠微生物解决温饱问题吗?你能够想象细菌会成为我们的重要食品吗?随着人类的基因图组绘制的日趋完善和克隆技术的不断改进,上面所提出的假想真的有可能在某天变为现实。
早在20世纪70年代初,我国著名科学家钱学森就曾预言:“微生物有可能帮助我国过农业关。
”现代微生物技术的发展以及基因工程菌的构建可使人类告别向土地要粮的历史。
当然微生物在食品中的应用并不只是有利的一面。
微生物与食品的关系主要有有益、有害、有益和有害相互转化几种情况。
有益分为直接有益和间接有益,又可进一步分为有益于人体健康和有益于生产;对于食品有害的微生物,有些是微生物自身是病原菌、致病菌,可以引起食品污染,有些是因为这些微生物并无危害,但是其代谢产物有毒性,危害人体健康;还有一些微生物自身不会致病也不会产生有害代谢物,但是其生长繁殖会给生产带来一些影响。
微生物与消化系统健康论文

微生物与消化系统健康论文介绍本论文旨在探讨微生物与消化系统健康之间的关联。
微生物是一类生活在我们身体内的微小生物,包括细菌、真菌和病毒等。
消化系统是我们体内用于处理食物、吸收营养和排除废物的重要系统。
研究表明,微生物可以对我们的消化系统健康产生积极影响。
微生物与消化系统健康的关系微生物在消化系统中起着重要的作用。
它们帮助分解食物中的复杂分子,使其更容易被人体吸收和利用。
同时,微生物还可以合成一些有益的物质,如维生素和短链脂肪酸。
这些物质对维持消化系统的正常功能非常重要。
另一方面,微生物还可以与我们的免疫系统进行相互作用。
它们可以帮助我们对抗有害的病原体,增强身体的免疫力。
一些研究还发现,微生物的失衡或缺失可能与某些消化系统疾病的发展有关。
维护微生物和消化系统健康的方法为了保持微生物与消化系统的健康,我们可以采取以下几种方法:1. 多样化饮食:摄入各种不同类型的食物可以促进微生物群落的多样性,有益于消化系统的健康。
2. 增加益生菌摄入:益生菌是一种有益的微生物,可以促进消化系统的平衡。
通过食用含有益生菌的食物或服用益生菌补充剂,可以增加益生菌在肠道中的数量。
3. 避免过度消毒:过度使用消毒剂或抗生素可能会破坏肠道中的微生物群落。
在必要时使用消毒剂和抗生素,但不要滥用。
4. 减少压力:长期压力会对消化系统的健康产生负面影响。
适当的放松和应对压力的方法对维护消化系统的健康十分重要。
结论微生物与消化系统健康之间存在密切的关联。
通过保持微生物多样性、增加益生菌摄入、避免过度消毒以及减少压力,我们可以促进消化系统的健康。
进一步的研究可以帮助我们更好地理解微生物与消化系统之间的复杂关系,并为促进消化健康提供更具体的指导和建议。
微生物论文范文精选3篇(全文)
微生物论文范文精选3篇甘草是豆科甘草属(Glycyrrhiz)植物,其根及根茎为常用中药,市场需求量大。
近年来,随着野生甘草资源的急剧减少,且GJ明令禁止采挖野生甘草,使甘草供求矛盾日益尖锐。
在这种情况下,对甘草资源的保护性利用及栽培甘草势在必行。
近年来,随着人工甘草种植面积的逐年加大,提高甘草的质量成为亟待解决的一个关键问题。
相关研究表明,植物有益微生物可以产生促植物生长的活性物质,提高植物固氮性能,促进植物对恶劣环境的适应,加强系统的生态平衡,保证寄主植物健长。
因此本文就近年来甘草有益微生物的研究进展进行综述,以期对提高栽培甘草的质量有指导意义。
1甘草内生菌的研究现状内生菌是指一生或至少一生中的某个阶段能进入活体植物组织内,并且不引起明显组织变化的真菌或细菌[1,2]。
1993年,Strobel等[3]从短叶红豆杉TxusbrevifoliNutt的树皮中分离出二百多种微生物,其中有一株内生真菌Txomycesndrene 能产生紫杉醇,这一研究结果引起学者对内生菌的广泛兴趣。
目前,人们已经从长春花、千层塔、银杏、厚朴等多种植物中分离得到了内生菌,并取得了一些成果。
有学者对甘草内生菌也进行了研究,发现内生菌对甘草产生一系列作用。
宋素琴等[4]对采自新疆的健康野生胀果甘草不同组织中的内生菌进行分离,并纯化得到149株细菌和2株真菌,鉴定得出149株细菌分属于13个属,2株真菌分属于青霉菌属Penicillium和镰刀菌属Fusrium。
有学者发现内生菌可通过拮抗病原菌促进甘草生长。
饶小莉等[5]从乌拉尔甘草健康植株的根茎叶ZG分离到内生细菌98株,并采纳平板对峙方法筛选出6株菌株,其对植物病原菌有明显体外拮抗活性,鉴定这6株拮抗菌株分属萎缩芽孢杆菌(Bcillustropheus)、多粘类芽孢杆菌(Penibcilluspolymyx)、枯草芽孢杆菌(Bcillussubtilis)、Penibcillusehimensis。
关于微生物的综述范文
引言微生物是一类极小的生物体,包括细菌、真菌、病毒等。
微生物在自然界中广泛存在,对地球生态系统的平衡和人类的健康至关重要。
本文将综述微生物的主要分类、生命周期、作用、利用以及相关的应用领域。
概述正文内容1. 微生物的生命周期- 微生物的生命周期通常包括繁殖、成熟和休眠三个阶段。
在适宜的环境条件下,微生物可以通过分裂、芽生、拟菌等方式繁殖,数量呈指数增长。
- 成熟阶段是微生物生命周期的高峰期,此时微生物具有最适应环境的特征和功能。
- 当环境条件不适宜时,微生物会进入休眠状态,以耐受恶劣环境并保持生存。
2. 微生物的作用- 微生物在地球生态系统中发挥着重要的生态功能,包括参与物质的循环和能量的转化过程。
- 微生物参与土壤形成和养分循环,促进植物生长,并能够分解有机物质,释放出二氧化碳和氮气等。
- 微生物还能够在水体中进行生态修复,分解污染物质,净化水质。
3. 微生物的利用- 微生物的利用广泛应用于农业、医药、食品工业等领域。
- 微生物在农业上可以用来制造有机肥料,提高作物的产量和质量。
此外,微生物还可以用于生物农药的研制,替代化学农药。
- 在医药领域,微生物被用于制造抗生素、疫苗和生物材料等。
- 微生物还被广泛应用于食品工业中的酿造、发酵和食品添加剂制造等。
4. 微生物的应用领域- 微生物在环境保护中起到重要作用,如土壤修复、废水处理、生物气体净化等。
- 在石油工业中,微生物被应用于原油的提炼和处理过程中,加速石油降解和清洁。
- 微生物在生物工程领域中也有广泛的应用,包括基因工程、酶工程等,用于生产生物医药、生物燃料和生物材料等。
5. 微生物的挑战和未来发展- 随着人类活动的增加,微生物的种类和数量面临着一系列挑战,包括污染和耐药性等。
- 未来的微生物研究将着重于微生物的多样性和功能,以及微生物与宿主的相互作用。
- 利用微生物的生态学和遗传学知识,将有助于解决人类健康、环境保护和可持续发展等方面的问题。
微生物与生活论文
微生物与生活论文第一篇:微生物与生活论文微生物与生活一、微生物微生物在我们生活中无处不在,体内的有益菌,体外的各种细菌,都是微生物,我们吃的蘑菇也属于微生物······生活中离不开微生物,酱油,味精,啤酒,醋等等都是微生物发酵的产物;药用的大多数抗生素,食品中的好多添加剂,也都是微生物发酵的结果···因此,微生物在自然界中并不只是充当分解者的角色,他还是生产者(硫细菌,铁细菌,硝化细菌等等)···可见,我们的生活中如果缺少了微生物,会是多么的恐怖啊。
另一方面许多可怕甚至恐怖的疾病,比如SARS、爱滋、疯牛、口蹄疫、禽流感……等等。
这些病都是由一些微生物引起的。
这是因为生态平衡下的正常菌群和宿主机体,只要有一方发生较大的不可逆,就有可能造成生态失调而导致疾病。
其原因有菌群失调,宿主免疫功能低下等。
而且,我们用的化妆品含有多种营养成分,为微生物的生长提供了适宜的环境,在生产、储藏和使用过程中极易受到微生物的污染。
化妆品中常见细菌对环境抵抗力较强,污染机会较多。
饮水机污染也已成为不可忽视的卫生问题。
这主要是大肠杆菌造成的微生物污染。
微生物发酵也因条件苛刻而可能产生倒罐现象,它会给人类的经济和生活带来极大的威胁。
所以说微生物对人类有益也有有害。
按我国学者提出的分类法将生物分成六界:病毒界、原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。
不难看出微生物在六界中占了四界,因此微生物在自然界中的重要地位是显而易见的,微生物是广泛存在于自然界中的一群肉眼看不见,必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍才能观察到的微小生物的总称。
它们具有体形微小、结构简单、繁殖迅速、容易变异及适应环境能力强等优点二、微生物与生态微生物是生态环境中的重要组成成员,特别是作为分解者分解系统中的有机物,队生态系统乃至整个生物圈的能量流动、物质循环发挥着独特的、不可替代的作用。
生物学微生物论文
生物学微生物论文生物学微生物论文学生物专业的同学们,你们的毕业论文准备好了吗?毕业论文题目是什么呢?以下是关于生物学微生物论文,欢迎阅读!生物学微生物论文【1】生物医学中核酸适体应用分析摘要:核酸适体是一种经配体指数富集系统进化技术筛选而出的一种可以特异性结合的离子和分子,核酸适体在生物医学领域有着良好的发展前景。
主要针对核酸适体在生物医学中的应用进行分析。
关键词:核酸适体;生物医学;应用1基于核酸适体的生物医学诊断1.1生物大分子检测随着人类基因组计划的完成,研究蛋白质等生物大分子的具体跟踪检测高灵敏分析方法已经是目前基因组学的研究热点和重点。
原来的蛋白质检测一般是根据抗原/抗体免疫分析的方式来进行检测,一般分析出来的数据都会受到抗体性质的干扰。
而核酸适体能够与蛋白质进行特异性结合,在不同温度、不同盐浓度络合剂条件下能够进行特异性变性与复性研究,所以在蛋白质分析检测上的使用越来越受到各方面重视。
运用核酸适体能够通过GIC方法实施扩增的特点,增强酶联核酸适体诊断方法的检测精确度,把两种不一样的核酸适体组合到蛋白或蛋白复合体两个相近的结合位置上,两种核酸适体的游离末端通过互补碱基链接起来,最终根据GIC方式实施实时扩增。
与传统的检测方法相比较,该种新型检测方式非常明显地应用了核酸适体在发展各种可取代抗体的蛋白靶的功能,在测定体内蛋白质含量和研究蛋白质的功能以及对疾病的早期诊断等方面拥有非常大的使用价值。
1.2肿瘤细胞鉴别分析从分子水平实现早期癌细胞的准确检测具有非常重要的意义,因此设计和发展特异性分子探针成为癌细胞早期检测的关键因素。
研究显示,将前列腺专一性膜抗原(GFBE)的核酸适体连接到具有近红外光性能的量子点上,可以特异性地检测前列腺癌细胞,为核酸适体应用于活细胞及生物体内的分子检测提供了新思路。
在癌症早期检测中,从病人血液或唾液等收集到的恶性肿瘤细胞含量通常较低,所以发展一种从低含量体液中聚集并检测肿瘤细胞的方案成为目前癌症早期诊断的核心,运用先进的双功能纳米粒子作用于白血病细胞的加速富集与检测的速度。
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酶工程摘要酶工程是生物技术的重要组成部分,指在一定的生物反应器内,利用酶的催化进行物质的转化技术。
酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大部分生物分子技术相结合的产物。
前言酶工程应用的范围已遍布农业,医药、工业、化学分析、环境保护、能源开发和生命科学理论研究等各个方面。
酶工程给我们的生活带来了很多便利。
1.1结构特性生物酶是具有催化功能的蛋白质。
像其他蛋白质一样,酶分子由氨基酸长链组成。
其中一部分链成螺旋状,一部分成折叠的薄片结构,而这两部分由不折叠的氨基酸链连接起来,而使整个酶分子成为特定的三维结构。
生物酶是从生物体中产生的,它具有特殊的催化功能,其特性如下:高效性:用酶作催化剂,酶的催化效率是一般无机催化剂的10^7~10^13倍。
专一性:一种酶只能催化一类物质的化学反应,即酶是仅能促进特定化合物、特定化学键、特定化学变化的催化剂。
低反应条件:酶催化反应不象一般催化剂需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件,而可在较温和的常温、常压下进行,另外,一些特殊的酶在特定条件下催化效率达最大值,如胃蛋白酶在胃液酸性条件下发生作用。
易变性失活:在受到紫外线、热、射线、表面活性剂、金属盐、强酸、强碱及其它化学试剂如氧化剂、还原剂等因素影响时,酶蛋白的二级、三级结构有所改变。
所以在大生产时,如有条件酶还可以回收利用。
可降低生化反应的反应活化能:酶作为一种催化剂,能提高化学反应的速率,主要原因是降低了反应的活化能,使反应更易进行。
而且酶在反应前后理论上是不被消耗的,所以还可回收利用。
1.2作用机理酶蛋白与其它蛋白质的不同之处在于酶都具有活性中心。
酶可分为四级结构:一级结构是氨基酸的排列顺序;二级结构是肽链的平面空间构象;三级结构是肽链的立体空间构象;四级结构是肽链以非共价键相互结合成为完整的蛋白质分子。
真正起决定作用的是酶的一级结构,它的改变将改变酶的性质(失活或变性)。
酶的作用机理比较被认同的是koshland的“诱导契合”学说,其主要内容是:当底物结合到酶的活性部位时,酶的构象有一个改变。
催化基团的正确定向对于催化作用是必要的。
底物诱导酶蛋白构象的变化,导致催化基团的正确定位与底物结合到酶的活性部位上去。
1.3功能性的体现及其存在的必要性酶是所有生物体的生化反应的绝对参与者,是生物质性质的“服务式”实物中介,没有酶的参与,生物(生命)的存在和运作(生长发育)就不能进行,酶是生物体生命活动的必须条件,为什么生物体的生化反应必须要第三者酶的参与,用人类自身的思维和语言还难以对此作出因果关系的解释。
也许是能量的投放,也许是物物识别的需要,也许是生物质生命活动。
金融货币是启动和促进人类社会的一切与生命生存有关的经济活动,它是非生物质性质的“服务”式象征物中介,其目的是保障和完善人类生命的存在和运作,它是与人类社会共存亡的行为体系。
酶工程的发展是必然的。
2.1酶工程之酶制剂的来源与特点我国的酶制剂起源于1965年,当时的产量只有10t,只有普通的淀粉酶。
从“六五”到“十五”期间,我国的酶制剂产品的生产量以每年20%以上的速度增长,生产规模,产品种类和应用领域正在逐步扩大。
据中国发酵工业协会最新统计,目前我国酶制剂生产企业约200多家,现有生产能力40多万吨,产品以糖化酶,α-淀粉酶,蛋白酶为主,三种产品的年生产量占据总生产量的95%以上,此外还有果胶酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶、淀粉酶、洗涤剂、纺织、皮革、饲料等行业。
酶制剂推动了发酵工业的发展,并产生了巨大的经济效益和社会效益,创造工业附加值数千亿元。
自然界发现的酶已达数千种,工业上常用的酶只有数十种,而且目前大量生产的只有十余种。
80%以上的工业酶是水解酶,它们主要用于降解自然界中的高聚物,如淀粉、蛋白质、脂肪等物质,因而蛋白酶,淀粉酶和脂肪酶是目前工业应用的三大主要酶制剂。
近30年来,新的有应用价值的酶正在不断地开发,酶工程在不断地发展中。
2.2酶工程在食品加工方面的应用2.2.1酶法生产葡萄糖以前惯用酸水法生产葡萄糖浆,但酸水解法在右旋糖当量值(DE)高于55时易产生异味。
20世纪50年代末,日本成功地应用酶法水解淀粉制葡萄糖。
从此,在国内外大都采用酶法生产葡萄糖。
酶法生产葡萄糖是以淀粉为原材料,先经过α-淀粉酶液化成糊精,再用糖化酶催化生产葡萄糖。
淀粉酶最早实现工业生产的酶,也是迄今为止用途最广的酶。
2.2.2蛋白质品蛋白质是食品中的主要营养成分之一。
以蛋白质为主要成分的制品称为蛋白质品。
酶在蛋白质品加工中的主要用途是改善组织,嫩化肉类,转化废弃蛋白成为供人类使用或作为饲料的蛋白浓缩液,因而可以增加蛋白质的价值和可利用性,体现了酶工程的意义。
目前可得的制品有:①用木瓜蛋白水解酶制成嫩肉粉,使肉食品滑嫩可口;②蛋白酶生成明胶;③香肠加工等;④加工不宜使用的蛋白质,生产蛋白水解酶。
特别是有些食品经蛋白酶适当加工处理后,就可以成为优良的食用蛋白或营养补品,大大提高利用价值,变废为宝。
2.3酶工程在工业方面的应用许多轻工原料在应用加工之前都需要经过原料处理,用酶处理原料可以缩短原料加工时间,提高处理效果,提高产品质量等。
在纺织工业中,为了增强纤维的强度和光滑性,便于纺织,需要先行上浆。
将淀粉用α-淀粉酶处理一段时间,使粘度达到一定程度就可用作上浆的浆料。
纺织品在漂白,印染之前,还须将附着在其上的浆料除去,利用α-淀粉酶使浆料水解,就可使浆料褪尽,这称为退浆。
有些纺织品上浆使用的是动物胶作浆,可以用蛋白酶使之退浆。
羊毛目前用枯草杆菌蛋白酶处理后,可以消除鳞状物质,而且还使羊毛应具有防缩水性,防止羊毛起球,形成毛毡。
除了这些酶工程在酶法制革,造纸原料的制浆,酶法生产L-氨基酸,丙烯酰胺,邻苯二酚的生物合成方面,明胶和胶原纤维素生成等方面都离不开酶工程。
2.4酶工程在农业方面的应用酶工程目前在农业中主要应用在饲料加工领域。
在玉米、大麦、小麦等饲料中含有较多的非淀粉多糖(NSP),NSP能通过多种方式影响动物对饲料的消化吸收作用。
而将聚糖酶添加到饲料中分解NSP,可提高动物的消化吸收能力。
植物中的磷大量以植酸的形式存在,极难被单胃动物消化吸收,同时植酸极易与钙、锌、铜、锰等离子结合形成不易吸收的络合物,大大降低了这些矿物元素的吸收利用率。
如果利用植酸酶将植酸分解,不仅可提高单胃动物对磷的利用,而且可提高其它矿质元素的利用率。
利用酶制剂还可以扩大饲料的来源。
动物血制品是一种极有潜力的蛋白质原料。
从营养价值看,动物血粉可以和大豆相媲美,但由于存在适口性差、消化率低等问题,动物血粉在饲料中的应用受到很大限制,如果利用酶的降解对动物血粉进行处理,就可开发出大量的蛋白质原料。
生产中每年都会产生大量的作物秸秆及农产品加工下脚料,它们中含有的NSP数量十分惊人,NSP在猪和禽体内的消化率非常低,大量的NSP被浪费了。
如果能利用酶分解它们,那么就可为养猪业、养禽业开辟广阔的饲料来源。
大量的试验表明使用酶制剂还具有改善动物的内分泌,增强抗病能力,促进动物生长的作用。
使用酶制剂增强了动物的消化吸收能力,动物排泄物的水分含量和体积会明显减少,缓解了养殖业对环境的污染。
3酶在环境保护方面的应用环境污染已经成为制约人类社会发展的重要因素。
人们研究的用于环境治理的微生物酶包括如下几类:①处理食品工业废水,如淀粉酶,糖化酶,蛋白酶,脂肪酶,乳糖酶,果胶酶,几丁质酶等;②处理造纸工业废水,如木聚糖酶,纤维素酶,漆酶等;③处理芳香族化合物,如各种过氧化酶,络氨酸酶,萘双氧化合酶等;④处理氰化物,如氰化酶,腈水解酶,氰化物水解酶等;⑤处理有机磷农药,如对硫鳞水解酶,甲胺磷降解酶等;⑥处理重金属,如汞还原酶,磷酸酶等;⑦其他,如能够完全降解,以及部分降解芳基磺酸酯的烷基硫酸酯酶。
与传统的物理化学过程和生物处理过程相比,没处理有机废水有以下几个优点:①能处理难以降解的有机化合物;②高浓度或低浓度废水都适用;③操作时的pH,温度和盐度的范围都很宽;④不会因微生物质的聚集而减慢处理速度,处理过程的控制简便易行;⑤不易被有毒性的物质控制;⑥具有固定化酶的反应器抗冲击能力强。
3.1水处理早在20世纪70年代,固定化酶已被用于水和空气的净化。
法国工业研究所积极开展利用固定化酶处理的研究,将能处理废水的酶制成固定化酶。
处理静止废水时直接用酶布或酶片;处理流动废水时根据流动废水所含污染物的种类和数量,确定玻璃酶柱或塑料酶柱的高径和直径,采用多酶柱或单一酶柱。
在石油和工业废油造成的污染中,用粗蛋白与蛋白水解酶以及脂肪酶生物技术处理。
3.2环境监测方面酶传感器在环境监测中已取得诱人的成就,并将继续扩大其供应范围。
目前发现的没传感器已有多种。
环境监测是为了了解环境情况、掌握环境质量变化,进行环境保护的一个重要环节。
酶在环境监测方面的应用越来越广泛,已经在农药污染的监测、重金属污染的监测、微生物污染的监测等方面取得重要成果。
结论酶工程已经渗透入大家的日常生活,酶制剂技术与工艺正在日趋完善,使得应用领域也更加广泛,随着基因技术的提高使酶的生产成本更低,相信酶工程必然会走向深化境界,无论在理论上还是应用上将有更大的创新型成就。
我们的生活也将因为酶工程而变得越来越美好。
[1]来源于生物创业园论坛 2005-5-31 酶工程在农业方面的应用[2]熊振平,酶工程,化学工业出版社,1989:280-300;[3]吉林大学分子酶学工程教育部重点实验室(罗贵明),酶工程第二版,化学工业出版社,2008:323[4]唐忠海,饶力群,酶工程技术在食品工业中的应用,食品研究与开发,2004,8(5):10-13[5]王建龙,文湘华,现代环境生物技术[M].清华大学出版社,2001。