环境微生物学论文
微生物在环境保护中的作用和地位毕业论文

微生物在环境保护中的作用和地位摘要: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。
论微生物与环境保护

论微生物与环境保护论微生物与环境保护论微生物与环境保护论微生物与环境保护生物工程系:jaues摘要:社会的高速发展,环境污染日益严重,微生物原本就与人们的生活密切相关,它作为一种新型的污染处理材料,应用在污水、废气的处理,土壤污染治理等方面。
利用微生物作用的生化法因其投资少、处理效率高、运行成本低、且微生物的来源广泛,繁殖迅速,容易培养,处理污染简便,有着良好的发展前景。
环境污染的发生主要由人类活动所致,但微生物与环境质量也密切相关。
一方面微生物具有污染环境的作用,但另一方面微生物也具有很强的修复环境和保护环境的能力。
因此,控制和消除微生物对环境的污染,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。
在我国创建和谐新型社会它有举足轻重的地位。
关键词:环境污染微生物土壤污染治理一、当前社会环境保护的状况日前我国社会经济仍然保持着高度发展的趋势,环境保护的压力将进一步加重,由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。
据中国社会科学院1998年度调查和估计,我国环境污染和生态破坏造成的经济损失每年超过2000亿元人民币。
如何在经济高速发展的同时控制环境污染,改善环境质量,以实现社会经济可持续发展之目标是我国目前亟待解决的重要问题,也是重中之重。
二、目前微生物治理环境污染问题的特点随着社会的发展。
科技的日新月异,科技的发展也充分证明微生物技术是环境保护的理想武器,这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显着优越性充分体现在它是一个纯生态过程,从根本上体现了可持续发展的战略思想。
我国在经济发展过程中,也出现了突出的环境污染问题。
大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。
当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势,环境保护的压力依然很大。
环境污染和已成为制约我国社会和经济可持续发展的重大障碍。
微生物技术在处理环境污染物等方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显着优点,加之其技术开发所预示的广阔的市场前景,受到了各国政府、科技工作者和企业家的高度重视。
微生物与环境保护(三篇)

微生物与环境保护微生物是一类非常小的生物体,包括细菌、真菌、病毒等。
尽管它们很小,但它们在环境保护方面扮演着至关重要的角色。
微生物在水的净化、土壤的肥沃化、废物处理等方面发挥着重要作用。
本文将介绍微生物在环境保护中的应用以及相关研究进展。
首先,微生物在水的净化方面发挥着重要作用。
水是生物生活的基本要素之一,而微生物可以帮助净化水源。
例如,一些细菌可以分解有机物质和污染物,将其转化为无害的物质。
这些细菌被称为降解菌或腐解菌。
它们可以降解油污、化学物质和废水中的有机物,从而净化水源、恢复自然生态系统的平衡。
其次,微生物在土壤的肥沃化方面也起着关键作用。
土壤是植物生长的基础,而微生物可以分解有机物质、富集土壤养分。
例如,一些细菌可以将大气中的氮转化为植物可以吸收的形式,从而为植物提供氮源。
这些细菌被称为固氮菌。
此外,一些真菌可以分解植物残渣和木材,释放出植物生长所需的营养物质。
这些微生物在维持土壤生态系统平衡、增强土壤肥力方面发挥着重要作用。
此外,微生物在废物处理方面也有广泛的应用。
废物处理是环境保护的重要内容之一。
微生物可以分解和转化废物中的有机物质,降低其对环境的污染程度。
例如,厌氧菌可以在没有氧气的情况下将有机物质分解为甲烷和二氧化碳。
这些微生物被应用于沼气的生产中,利用农业废弃物和生活垃圾等有机废物产生可再生能源。
此外,一些细菌和真菌可以利用废弃物中的有机物质合成生物塑料和生物燃料等可再生资源。
值得一提的是,微生物的应用还在不断发展和创新。
研究人员通过基因工程技术改造微生物,使其具有更强的降解能力和适应环境的能力。
例如,科学家们正在开发一种能够分解塑料的细菌,以解决塑料污染问题。
此外,微生物还可以用于监测环境中的污染物。
通过检测微生物的遗传物质或特定酶的活性,可以评估环境中的污染程度,提供环境监测和评估的依据。
总之,微生物在环境保护中发挥着重要作用。
它们可以帮助净化水源、增强土壤肥力、处理废物等。
环境微生物学期末结课论文

环境微生物学期末结课论文微生物是地球上最古老也是最丰富的生命形式之一,它们广泛存在于自然界的各个角落中,对环境和人类健康起着重要的作用。
环境微生物学是研究微生物在环境中的分布、生态功能和相互作用的学科。
本文将探讨环境微生物学的重要性以及与环境保护、健康和可持续发展的关系。
一、环境微生物学的重要性环境微生物学研究对于我们对自然界中微生物的理解和应用具有重要意义。
通过研究环境中微生物的分布和功能,我们可以深入了解微生物对生态系统的影响。
微生物在有机物的分解、循环和转化中发挥着核心作用,同时也参与了氮、磷、硫等元素的生物地球化学循环过程。
了解微生物的生态功能,可以帮助我们合理利用自然资源,保护生态环境。
二、环境微生物学与环境保护环境微生物学的研究为环境保护提供了有力的支持。
微生物具有高度的代谢活性和生态适应性,可以通过分解和转化降解有毒有害物质,如石油类化合物、重金属等。
利用微生物来降解和清除环境中的有害物质,可以减少对生态系统的破坏,提高环境质量。
此外,环境微生物学的研究还有助于建立微生物资源的保护与利用机制,促进生态农业、生物防治等环保技术的发展。
三、环境微生物学与人类健康环境微生物学对于人类健康也起着重要作用。
微生物在自然界中广泛存在,在我们的生活环境中与我们密切接触。
研究微生物对人类健康的影响,可以帮助我们预防和控制与微生物相关的疾病。
环境微生物学的研究为改善室内空气质量、水质等提供了科学依据,保障人类身体健康。
四、环境微生物学与可持续发展环境微生物学与可持续发展密切相关。
微生物在土壤形成、植物生长和养分循环中发挥着重要作用,保持土壤和植被健康,对维持生态平衡和可持续农业发展具有重要意义。
此外,利用微生物资源可以开发绿色技术,推动循环经济发展,减少对地球资源的消耗和环境的破坏。
环境微生物学研究为推动可持续发展提供了科学依据和技术支持。
结论:环境微生物学是研究微生物在环境中的分布、生态功能和相互作用的重要学科。
环境微生物论文

学院:专业:班级:姓名:学号:题名:微生物净化SO2废气微生物净化SO2废气随着世界经济的发展,生活水平的提高,人们对环境的要求也越来越高。
但随着工业的发展,二氧化硫的排放量却与日俱增。
因此,净化治理工业低浓度SO2废气是非常必要和十分迫切的。
大气中SO2对人、植物、动物和建筑物都有危害。
因此削减SO2迫在眉睫。
微生物法烟气脱硫具有投资少、运行成本低、能耗少、可有效减少环境污染等优点。
固定化微生物技术以其独特的优势越来越受到关注。
目前,微生物净化低浓度SO2主要有以下几种:(1)悬浮微生物法此法是将微生物脱硫技术与目前广泛使用的湿法脱硫技术相结合,用微生物水溶液或悬浮乳液吸收气相中的硫化物,然后利用微生物的生命活动脱除液相中的SO2(2)固定化微生物法固定化微生物技术是60年代迅速发展的一项新兴生物工程技术。
它是通过采用化学或物理的手段,将游离的微生物或酶定位于限定的空间区域内,使其保持活性并可反复利用的方法。
目前固定化微生物技术用于废水治理的研究较多,但用于废气治理的研究较少。
生物脱硫的原理是利用自养微生物对SO2的代谢过程将烟道气中的硫氧化物脱除。
在生物脱硫过程中,氧化态的污染物如SO2、硫酸盐、亚硫酸盐及硫代硫酸盐等经微生物还原作用生成单质硫后被去除。
目前研究认为此过程有两种方式:一是同化型硫酸盐还原作用:利用微生物将硫酸盐还原成还原态的硫化物,然后再固定到蛋白质当中;另一种是异化型硫酸盐还原作用:是在厌氧条件下将硫酸盐还原成硫化氢的过程。
固定化细胞的制备方法多种多样,几乎任何一种限制细胞自由流动的技术,都可以用来制备固定化细胞。
目前应用较多的主要有吸附法、交联法、包埋法等。
吸附法是利用载体与微生物的亲和性或静电吸引,将细胞吸附在水不溶性载体表面的方法。
交联法是借助双功能或多功能基团试剂,如戊二醛、甲苯二异氰酸酷,直接与细胞之间彼此交联成网状结构。
包埋法将细胞裹于凝胶的微小格子内或半透膜聚合物的超滤膜内,借助于载体聚合形成三维网状结构将细胞固定化,小分子的底物和产物可以自由出入,而细胞却不会漏出。
环境工程微生物论文2600字_环境工程微生物毕业论文范文模板

环境工程微生物论文2600字_环境工程微生物毕业论文范文模板环境工程微生物论文2600字(一):基于工程教育认证理念的环境工程微生物课堂教学方法探究论文[摘要]高校课堂教学的质量是高等教育的生命线,也是工程教育认证评价的重要内容之一。
本文以“环境工程微生物”课程为例,探究提高课堂教学质量的方法,构建一种以学生为中心,集理念—引导—互动—制度为一体的多元化教学体系,为落实工程教育认证的理念做好基础工作。
[关键词]工程教育认证;课堂教学;多媒体;多元化体系高等学校的工程教育专业认证的理念包括以学生为中心的教育理念[1],特别是提出以学生为中心的具体可操作的方案:教育目标围绕学生培养;教学设计聚焦学生能力培养;师资与教育资源满足学生学习效果达成;评价的焦点是对学生效果的评价。
因此,学生学习的效果是教学质量的体现,是工程教育认证真正关心的核心问题[2]。
体现教学质量的重点之一就是课堂教学,在传统教学体系中,存在许多课堂教学弊端[3],影响课堂教学质量和学生学习效果。
而通过合理利用多媒体课堂教学,可以实现老师和教学信息、学生和老师、学生和教学信息之间相互的交流和反馈,起到对传统教学方法持续改进的积极作用,从而提高教学效果,符合工程教育认证持续改进的理念。
课堂教学中PPT课件的应用最为广泛,但许多教师对PPT定位不准,使PP T教学媒体辅助大学课堂教学模式不但没有提高课堂的有效性,反而影响了教学质量的提高[4]。
为解决以上问题,使教学环节更加符合工程教育认证课程体系的标准和要求,本文以“环境工程微生物”课程为例,根据长期教学经验探究有效的课堂教学方法,以提高教学质量为目标,试图构建一种多元化的教学体系。
一、课堂教学质量的提高方法(一)多媒体教学的有效利用“环境工程微生物”是环境类专业很重要的专业基础课,学生学习该课程时因尚未接触专业课,对部分和专业紧密相关的内容理解能力受限。
特别是在涉及微生物种群、微生物在处理污染物工艺中应用的主要教学内容中,如果采用传统教学方法,只能利用教材上的黑白图片和板书上绘图来展示和说明教学内容。
环境工程微生物学实验教学改革思考论文

环境工程微生物学实验教学改革思考论文环境微生物学是环境学与微生物学相结合的一门新兴科学[1-2]。
微生物的生存依赖周边环境,而周边环境也会随着微生物活动的变化而变化,环境微生物学是研究环境与微生物相互作用、相互影响的科学,微生物学实验那么可以用来验证微生物与环境之间相互影响、相互作用的关系。
微生物学作为环境工程专业的根底实验,不仅能够提高学生的认知能力、实践操作能力、创新能力,还能培养学生的科研思维能力,为学生将来能够更好地适应社会以及从事相应科研工作奠定了坚实根底。
因此,为了培养具备根本操作技能、实践创新能力、科研思维能力的复合型人才[3],必须对中原工学院现行的微生物实验教学工作进展初步探索和深化改革。
目前我校微生物实验不是一门单独开设的课程,而是一门依附于理论教学、验证理论教学的辅助教学课程。
目前,我校微生物实验教学采取“理论课程学习—实验前撰写预习报告—课上实验—课后提交实验报告—教师批阅”的教学模式。
该实验教学模式不利于提高学生的操作技能,也限制了学生创新思维能力的发挥。
在实验教学方法上,我校多采用讲授法、演示法,即由理论课教师向学生传授理论知识,然后由实验老师演示、学生模仿的机械学习方式。
这种方式难以调动学生的主动性,限制了学生独立思考的空间,从而导致总体实验教学效率不高。
另外,由于实验条件缺乏,现阶段我校环境工程专业微生物实验多采用分组操作的方式,很难保证每个学生都有动手操作的时机。
这在某种程度上会影响学生的学习兴趣以及动手操作的积极性。
再者,我校微生物实验成绩的考核与评定纳入到理论课程的考核体系中,实验成绩的考核与评定过多依赖于实验报告,与学生的实际操作技能脱钩,从而导致不参与或者很少参与实践操作的学生的成绩反而比认真操作、专心实践的学生更优秀。
这种通过撰写完美实验报告就能获得优异成绩的现象显然与实验教学的本质背道而驰。
综上所述,现有实验教学方式、方法已不能满足现代化社会对复合型人才日益更新的需要。
环境微生物课程论文-几种利用微生物修复土壤重金属方法的比较研究全解

几种利用微生物修复土壤重金属方法的比较研究摘要:总结了微生物修复土壤重金属污染方法的特点,对其原理进行了分析,比较了微生物刺激技术、微生物强化技术、植物-微生物联合修复三种方法,并对今后的微生物修复技术研究提出了建议。
关键词:重金属;微生物修复;菌根;根瘤菌0引言与常见的大气污染、水污染、工业固体废弃物污染相比,土壤重金属污染具有不可见性和隐蔽性.目前全国遭受不同程度污染的耕地面积已接近 2.0 ×107hm2,约占耕地面积的1/5,我国每年因重金属污染导致的粮食减产超过 1 ×107t,被重金属污染的粮食多达1.2 × 107t,合计经济损失至少200 亿元.土壤重金属污染日益严重导致土壤肥力退化、农作物产量降低和品质下降,严重影响环境质量和经济的可持续发展,威胁到人们的食品安全。
重金属对人类具有巨大的危害,能引起头痛、头晕、失眠、健忘、神经错乱、关节疼痛、结石、癌症,如肝癌、胃癌、肠癌、膀胱癌、乳腺癌、前列腺癌、乌脚病、畸形儿等[1]。
随着社会经济的发展,我国重金属污染已越来越严重,重金属污染事故频发。
近年来,随着土壤重金属防治方面研究增多,开发了越来越多的方法。
但是这些方法成本昂贵,可操作性差,且大部分是重金属稳定化技术,目前大都处在实验室研究阶段。
在此背景下,一些学者提出了利用微生物来修复土壤重金属污染方法,这对于传统的物理化学法是一种延伸。
1微生物修复土壤重金属污染的特点目前,用于土壤重金属污染治理的方法包括物理修复、化学修复和生物修复.物理修复、化学修复虽能达到一定的效果,但是能耗大、二次污染等问题也限制了其应用,尤其对于大面积有害的低浓度重金属污染,更是难以处理[2]。
微生物修复法具有处理费用低,对环境影响小、效率高等优点,加之微生物自身具有种类繁多,数量庞大,比表面积大等特点,所以利用一些真菌、细菌、放线菌等来修复重金属污染土壤具有很大的潜力,并且对重金属污染的耐性通常为真菌>细菌>放线菌。
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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太多,就会产生。
“超级细菌”目前主要是指革兰氏阴性杆菌。
假如这个趋势发展下去,可能也会产生革兰氏阳性菌。
现在有一种叫甲氧西林金黄色葡萄球菌,目前还有一两种药对它有效。
假如人们一直不注意,老是滥用抗生素,迟早会产生对革兰氏阳性杆菌的超级耐药菌。
耐药菌是需要全球关注的问题。
基因突变是产生此类细菌的根本原因。
但在自然状况下,变异菌在不同微生物的生存斗争中未必处于优势地位,较易被淘汰。
抗生素的滥用则是这类细菌今日如此盛行的导火线!由于人类滥用抗生素,使得原平衡中的优势种被淘汰,而这种“抗抗生素”的细菌则树立成长的成为了优势种,取得了生存斗争的优势地位,从而得以大量繁衍、传播。
综上所诉,基因突变是产生此类细菌的根本原因,抗生素的滥用对微生物进行了定向选择,导致了超级细菌的盛行。
所以,一方面,我们在寻找解决途径的同时,必须注意对抗生素等物质的使用。
否则,超级细菌的生存状况将迅速从“优势”走向“盛世”。
另一方面,我们应该积极探索,继续寻找解决方案,而不能过分悲观,因为优势与盛世的距离从不小于劣势与失败。
微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。
但是微生物对人类也还是有很多有益之处的。
首先微生物的种类极其繁多,已发现的微生物达10万种以上,新种仍在不断发现中。
而且微生物的分布非常广泛,可以说微生物无处不有,无处不在。
冰川、温泉、火山口等各种极端环境,以及土壤、空气、水中都含有大量的微生物。
另外在动物的体表以及某些内部器官都分布着大量的微生物。
微生物千姿百态,有些是腐败性的,即引起食品气味和组织结构发生不良变化。
当然有些微生物是有益的,它们可用来生产如奶酪,面包,泡菜,啤酒和葡萄酒。
微生物非常小,必须通过显微镜放大约1000 倍才能看到。
比如中等大小的细菌,1000个叠加在一起只有句号那么大。
想像一下一滴牛奶,每毫升腐败的牛奶中约有5千万个细菌,或者讲每夸脱牛奶中细菌总数约为50亿。
也就是一滴牛奶中可有含有50 亿个细菌。
微生物为人类创造了巨大的物质财富,目前所使用的抗生素药物,绝大多数是微生物发酵产生的,以微生物为劳动者的发酵工业,为工、农、医等领域提供各种产品。
特别是微生物在在发酵工程中的应用。
发酵工程即微生物工程,是指采用工程技术手段,利用微生物和有活性的离体酶的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。
人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精,乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。
随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。
现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。
例如,用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量;利用微生物发酵生产药品,如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。
其中,微生物是发酵工程的灵魂。
微生物的生长繁殖快,代谢能力很强。
比如大肠杆菌在适宜的条件下,每20分钟即繁殖一代,24小时即可繁殖72代,由一个菌细胞可繁殖到47×1022个,如果将这些新生菌体排列起来,可绕地球一周有余。
这是因为微生物的代谢能力很强,,由于微生物个体微小,单位体积的表面积相对很大,有利于细胞内外的物质交换,细胞内的代谢反应较快。
正是因为微生物具有生长快,代谢能力强的特点,才使得微生物能够成为发酵工业的产业大军,在工,农,医等战线上发挥巨大作用。
如果没有微生物,自古以来的动植物尸体不能分解腐烂,早已是动植物尸体堆积如山,布满全球。
另外微生物的遗传稳定性差,容易发生变异。
微生物个体微小,对外界环境很敏感,抗逆性较差,很容易受到各种不良外界环境的影响。
微生物的结构简单,缺乏免疫监控系统,很容易变异。
微生物的遗传不稳定性,是相对高等生物而言的,实际上在自然条件下,微生物的自发突变频率为10-6左右。
微生物的遗传稳定性差,给微生物菌种保藏工作带来一定不便。
另一方面,正因为微生物的遗传稳定性差,其遗传的保守性低,使得微生物菌种培育相对容易得多。
通过育种工作,可大幅度地提高菌种的生产性能,其产量性状提高幅度是高等动植物所难以实现的。
利用微生物的发酵工程以其生产条件温和,原料来源丰富且价格低廉,产物专一,废弃物对环境污染小和容易处理等特点,而在医药工业、食品工业、农业、冶金工业、环境保护等许多领域得到了广泛的应用,逐步形成了规模庞大的发酵工业。
在一些发达国家,发酵工业的总产值占到国民生产总值的5%左右。
在医学上的应用十分显著,生产出了如抗生素、维生素、动物激素、药用氨基酸、核苷酸(如肌苷)等。
目前,常用的抗生素已达100多种,如青霉素类、头孢菌素类、红霉素类和四环素类。
另应用发酵工程大量生产的基因工程药品有人生长激素、重组乙肝疫苗、某些种类的单克隆抗体、白细胞介素-2、抗血友病因子等。
对医学的发展起到了很重要的作用。
发酵工程在食品工业上的应用则包括:生产传统的发酵产品,如啤酒、果酒、食醋等,使产品的质量和产量得到明显提高;生产食品添加剂。
如L-苹果酸、柠檬酸、谷氨酸、红曲素、高果糖浆等;单细胞蛋白的生产等。
所以,微生物既是人类的敌人,又是人类的朋友。
我们要加强对微生物的研究,以便更规范地利用微生物,才能杜绝类似“超级细菌”的出现,以及更多的变异有害微生物的出现,才能更好地使用微生物为人类造福,让微生物成为人类更好的朋友。