微生物与人类的关系
微生物与人类健康关系

微生物与人类健康关系微生物是一类微小的生物体,包括细菌、真菌、病毒等。
它们广泛存在于自然界中的各个环境中,与人类的健康密切相关。
微生物既可以对人类健康产生积极的影响,也可能引发疾病。
本文将探讨微生物与人类健康之间的关系,并介绍一些与微生物相关的健康问题和解决方法。
微生物对人类健康的积极影响1. 消化系统微生物在人体消化系统中起着重要作用。
肠道内的微生物群落(肠道菌群)可以帮助消化食物、合成维生素和其他有益物质,并抑制有害菌的生长。
这些微生物还可以增强免疫系统功能,预防肠道疾病和其他疾病的发生。
2. 免疫系统微生物与人体免疫系统密切相关。
早期接触到多样性的微生物可以帮助免疫系统正常发育,提高免疫力,预防过敏和自身免疫性疾病的发生。
一些研究还发现,肠道菌群的失调与多种免疫相关疾病如哮喘、湿疹等有关。
3. 心理健康微生物与人类的心理健康也存在关联。
肠道菌群可以通过肠脑轴向与大脑相互作用,影响情绪、认知和行为。
一些研究表明,肠道菌群的失调可能与焦虑、抑郁等心理健康问题有关。
微生物与人类健康的负面影响1. 传染病微生物是引发传染病的主要原因之一。
细菌、病毒等微生物可以通过空气、水、食物、接触等途径传播,引发各种传染病,如流感、肺结核、艾滋病等。
这些传染病对人类健康造成了严重威胁。
2. 抗生素耐药性过度和滥用抗生素导致微生物产生耐药性,这是一个全球性的健康问题。
耐药菌株的出现使得原本可以治疗的疾病变得难以控制,增加了医疗成本和治疗难度。
3. 环境污染微生物也可以对环境产生负面影响,进而影响人类健康。
例如,水体中的细菌和寄生虫可以引发水源性疾病;土壤中的微生物可能导致食物污染,引发食物中毒等问题。
微生物与人类健康的应对策略1. 卫生教育卫生教育是预防微生物相关疾病的重要手段。
通过宣传普及正确的卫生知识和行为习惯,如勤洗手、合理使用抗生素、饮食卫生等,可以减少微生物传播和感染的风险。
2. 免疫接种免疫接种是预防传染病的有效措施之一。
微生物与人类进化微生物对人类进化和基因组演化的影响

微生物与人类进化微生物对人类进化和基因组演化的影响微生物是地球上最早出现的生命形式之一,它们存在于各种环境中,并对人类的进化和基因组演化产生了重要影响。
本文将探讨微生物在人类进化和基因组演化中的作用,从而加深我们对微生物与人类关系的理解。
一、微生物与人类进化的关系微生物与人类的关系可以追溯到人类的起源。
在人类进化的过程中,微生物与我们始终相伴,并对我们的生理和生态环境产生了深远影响。
1. 共生与共进化微生物与人类之间存在共生关系,即相互依赖共存的状态。
人体内的微生物群落(微生物组)对人类的健康发挥着重要作用。
例如,肠道菌群参与食物消化、免疫调节等关键生理过程,与人体的免疫系统形成复杂互动,为人类提供了营养和免疫保护。
这种共生关系可能是人类进化过程中的结果,人与微生物共同演化,相互适应。
2. 基因交流与水平基因转移微生物的基因组和人类的基因组之间存在着密切的关联。
微生物可以通过多种机制与人类共享基因,这种水平基因转移促使了基因组的演化和创新。
例如,微生物可通过质粒传递基因片段到人体细胞,影响人体的基因表达和生物过程。
这种基因交流的结果可能影响人类的适应性和进化。
此外,微生物的基因组也常常包含有对人类健康和疾病发生发展具有重要意义的基因片段。
二、微生物对人类基因组演化的影响微生物通过影响人类基因组的演化,对人类的生理、生态和疾病抵抗力产生了重要影响。
以下将从不同的角度探讨微生物对人类基因组演化的影响。
1. 免疫系统的进化与微生物长期共存,使人类的免疫系统得到锻炼和进化。
微生物与人类的免疫系统之间进行持续的相互作用,逐渐塑造了人类的免疫系统。
微生物对人体的免疫应答产生刺激作用,可以促进免疫应答的演化和适应。
人类的基因组在长期共存微生物的影响下,通过基因突变、基因重组等途径不断调整免疫系统的反应和对抗能力,提高了人类对病原微生物的抵抗能力。
2. 基因组的重组与进化微生物的存在也影响了人类基因组的演化方向。
微生物与人类健康的关系

微生物与人类健康的关系人类与微生物的关系可以说是相互依存的。
微生物是指那些肉眼无法看到的微小生物,包括细菌、病毒、真菌和寄生虫等,它们存在于我们的身体表面、内部器官、环境中等各个角落。
尽管有些微生物对人类健康有害,但大部分微生物对我们的身体健康至关重要。
首先,微生物对人体的免疫系统发挥着重要作用。
人类体内的微生物组成了我们的微生态系统,维持着免疫系统的平衡。
其中,肠道微生物群扮演着关键角色,与人体免疫系统密切相连。
肠道微生物通过与免疫系统的相互作用,调节免疫反应的程度,提高身体对疾病的抵抗力。
当身体受到感染时,微生物可以通过刺激免疫系统来增强免疫效应,防止病原体的进一步传播。
其次,微生物对人类的消化和营养吸收起着至关重要的作用。
肠道微生物可以分解食物中我们自身无法消化的物质,例如纤维素。
在这个过程中,微生物会产生一系列有益的代谢产物,如短链脂肪酸。
这些代谢产物有助于维持肠道黏膜的健康,增强营养物质的吸收,并且对抑制有害微生物的生长具有重要作用。
如果肠道微生物失去平衡,有些有益微生物的数量会减少,有害微生物会增加,从而导致肠道问题和其他健康问题的发生。
此外,微生物还对心理健康有重要影响。
最近的研究发现肠道微生物可能与中枢神经系统之间有着重要的连接,被称为“肠-脑轴”。
微生物通过与神经系统的相互作用,可以影响人类的情绪、认知和行为。
一些研究表明,肠道微生物的失衡可能与抑郁症、焦虑症等心理健康问题的发生相关。
因此,保持肠道微生物的平衡对于维持健康的心理状态非常重要。
微生物与人类健康密切相关,但同时也不能忽视某些微生物对人体健康的威胁。
一些细菌和病毒可以引发严重的传染病,对人类的生命安全产生威胁。
此外,一些细菌产生的致病毒素也会引起肠胃不适、食物中毒等健康问题。
因此,在日常生活中,我们应该注意个人卫生,保持良好的环境卫生,避免接触潜在危险的微生物。
综上所述,微生物对人类健康具有重要影响。
人体与微生物之间的平衡关系对维持人体健康起着至关重要的作用。
微生物与人的关系

微生物与人的关系微生物与人类的关系是相互依存、相互影响的。
微生物与人类的关系是密不可分的。
人类生活在一个充满微生物的世界中,这些微生物对于我们的生命健康和生态系统都起到了重要的作用。
微生物对于人类的生产和生活也有着重要的影响。
例如,在农业生产中,微生物可以促进植物的生长和发育,提高农作物的产量和品质。
在工业生产中,微生物也被广泛应用于发酵、制药、环保等领域。
微生物还可以通过与人类的互动来影响人类的健康。
例如,一些微生物可以帮助人类消化食物,而另一些微生物则会导致人类生病。
因此,保持身体健康需要保持一个健康的微生物群落。
然而,人类对于微生物的认识和利用还存在着一些问题和挑战。
例如,一些微生物可能会对人类造成危害,而另一些微生物则可能会对生态系统造成破坏。
因此,我们需要加强对于微生物的研究和了解,以便更好地利用它们来促进人类的生产和生活。
微生物与人类的关系是相互依存、相互影响的。
我们需要加强对微生物的认识和利用,以便更好地促进人类的生产和生活。
微生物群落是人体内的重要组成部分,其中口腔微生物和肠道微生物在人体健康和疾病发展中起着至关重要的作用。
本文将深入探讨口腔微生物与肠道微生物之间的关系,以更好地理解它们的相互作用和影响。
口腔微生物是指生活在口腔内的微生物群落,包括细菌、真菌、病毒等。
这些微生物在口腔内形成了复杂的生态系统,参与口腔的生理功能,如咀嚼、消化和语言等。
同时,口腔微生物也与口腔疾病的发生发展密切相关。
肠道微生物是指生活在肠道内的微生物群落,同样包括细菌、真菌、病毒等。
这些微生物在肠道内形成了复杂的生态系统,参与食物的消化、吸收和排泄等过程。
肠道微生物也与肠道疾病的发生发展密切相关。
口腔微生物与肠道微生物之间存在着密切的关系。
一方面,口腔微生物可能影响肠道微生物的定植和代谢。
另一方面,肠道微生物也可能影响口腔微生物的定植和代谢。
口腔微生物可能在食物摄入过程中影响肠道微生物的定植。
食物经过口腔时,口腔微生物会与食物接触,部分微生物可能随食物进入肠道,影响肠道微生物的定植。
人类与微生物的共生关系

人类与微生物的共生关系人类与微生物的共生关系是一个相互依赖、相互影响的复杂系统,微生物在人类的生活中起着举足轻重的作用。
本文将从人类身体健康、食物生产与保质、环境保护三个方面探讨人类与微生物的共生关系。
一、人类身体健康微生物存在于人类身体的各个部位,其中包括皮肤、口腔、肠道等。
微生物在维持人类身体健康方面发挥了重要作用。
在皮肤上,微生物与人类共同构成皮肤微生物群落,其中包括有益菌和有害菌。
有益菌可以抑制有害菌的繁殖,维持皮肤的生态平衡,抵御疾病的侵袭。
在口腔中,微生物参与了口腔卫生的维护。
例如,口腔中的某些微生物能够分解食物残渣,防止龋齿的发生。
此外,口腔中某些微生物还能够产生抗菌物质,起到保护口腔健康的作用。
在肠道中,微生物群落对人类健康至关重要。
肠道微生物参与了食物的消化、养分的吸收以及调节免疫功能等多个方面。
一方面,肠道微生物能够帮助人类分解食物中的纤维素和其他难以消化的物质,提供人体所需的能量和营养物质;另一方面,肠道微生物通过影响免疫系统的发育和调节,起到预防过敏、炎症性肠病等疾病的作用。
二、食物生产与保质微生物在食物生产和保质过程中起着重要作用,人类与微生物的共生关系在食品行业中得到了广泛应用。
在面包和酒的生产中,酵母菌发酵作用可以使面粉膨胀,使酒精生成。
这种微生物参与的发酵过程不仅提供了食品的口感和味道,还能延长食品的保质期。
在乳制品生产中,乳酸菌发酵作用能够使牛奶变酸,产生酸奶和奶酪等乳制品。
乳酸菌通过降低牛奶的PH值,抑制有害菌的生长,保持乳制品的新鲜和品质。
在腊肉和腊肠等肉制品的制作中,乳酸菌和肠道微生物能够抑制有害菌的生长,同时产生特殊的风味物质,赋予肉制品独特的风味。
三、环境保护微生物在环境保护中发挥着重要的作用,人类与微生物的共生关系与环境的良性循环密切相关。
在土壤中,微生物参与了有机物的分解和养分的转化。
微生物降解了大量的有机废物,释放出二氧化碳等物质,参与了土壤呼吸过程。
微生物和人类的关系

微生物和人类的关系微生物是指生物界中的一类生物体,它们是一类非常小的生物,需要通过显微镜来观察它们的形态和特征。
微生物广泛存在于自然界中的各种环境中,如土壤、水源、大气等,同时也是人类社会中一个重要的组成部分。
微生物与人类的关系可以从多个角度来进行探究和分析。
一、微生物对人类健康的影响微生物与人类的关系的一个重要方面是微生物对人类健康的影响。
微生物可以引起人类的多种疾病,例如感冒、肺炎、结核病等。
此外,一些微生物还可以引起食物中毒、水源污染等问题,对人类健康造成威胁。
因此,人类需要采取多种措施来预防和治疗与微生物相关的疾病,如加强个人卫生、保持环境清洁、及时接种疫苗等,这些都是保护人类健康的有效措施。
二、微生物与人类的共生关系除了对人类健康产生负面影响之外,微生物还与人类存在一种共生关系。
在人体内,存在着大量的微生物,这些微生物不但不会给人体带来危害,反而对人体健康和生理功能起到一定的作用。
例如,在肠道中存在有大量有益的肠道菌群,它们可以帮助人体消化、吸收食物,促进免疫系统的正常运作等等。
此外,人类还利用微生物来提供一种特定的功能,比如发酵制作酸奶、酒精、果酱等,这都是建立在微生物与人类共生的基础上。
三、微生物与生物多样性的关系微生物还与生物多样性存在一定的关系。
微生物是生物多样性的一个重要组成部分,它们在自然界中具有多种多样的功能和生态作用。
例如,不少微生物对环境的稳定和平衡有着重要影响,如土壤微生物可以促进土地健康、水源中的微生物可以清理、分解有害物质等。
此外,微生物还是许多生物的食物来源,影响着生物之间的关系和生态环境的平衡。
因此,保护微生物对于维护生物多样性、维持生态环境的平衡至关重要。
四、微生物与环境的关系微生物与环境之间也存在一定的关系。
微生物在自然界中具有多种多样的作用,可以参与空气、水、土壤等环境维持和改善。
例如,空气中的微生物可以帮助微粒沉降、清洁空气质量、土壤中的微生物可以帮助改善土地质量等。
用具体事例说明微生物与人的关系

用具体事例说明微生物与人的关系微生物是指肉眼无法直接看到的微小生物体,包括细菌、真菌、病毒等。
它们与人类密切相关,既可以为人类带来好处,也可能对人类产生危害。
下面通过具体事例来说明微生物与人的关系。
1. 益生菌与人的消化系统益生菌是一种对人体有益的微生物,它们主要存在于人的肠道内。
益生菌可以帮助人体消化食物,合成维生素和其他有益物质,维持肠道菌群的平衡。
例如,乳酸菌是一种常见的益生菌,它能够抑制有害菌的生长,增强人体免疫力,预防腹泻等肠道疾病。
2. 发酵与食品加工微生物在食品加工中发挥着重要作用。
例如,酵母菌可以发酵面粉制作面包,乳酸菌可以发酵牛奶制作酸奶,大肠杆菌可以发酵豆瓣酱等。
这些发酵食品不仅具有独特的风味,还富含有益的微生物和营养物质,对人体健康有益。
3. 病原微生物引发的疾病某些微生物可以引发疾病。
例如,流感病毒可以引发流感,结核菌可以引发结核病,细菌病毒可以引发风疹等。
这些疾病给人类健康造成威胁,需要采取相应的预防和治疗措施,如接种疫苗、加强个人卫生等。
4. 抗生素的应用抗生素是一类用于治疗细菌感染的药物,它能够抑制细菌的生长和繁殖。
抗生素的发现和应用是微生物学的重要成果之一。
通过使用抗生素,人类可以有效地控制和治疗细菌感染,挽救生命。
然而,滥用抗生素也容易导致细菌耐药性的产生,进而影响抗生素的疗效。
5. 微生物在环境中的作用微生物在环境中发挥着重要的生态作用。
例如,土壤中的微生物可以分解有机物质,促进植物生长;水中的微生物可以降解有机废物,维护水体的清洁。
另外,微生物还参与大气中的氮循环、碳循环等关键生物化学过程,对维持地球生态平衡具有重要作用。
微生物与人的关系是密切的。
微生物既可以为人类带来益处,如帮助消化、食品加工等,也可能对人类健康和环境造成威胁,如引发疾病、产生耐药性等。
因此,人类应当正确对待微生物,合理利用和管理微生物资源,以保证人类的健康和环境的可持续发展。
微生物与人类的关系

微生物与人类的关系微生物是一类微小的生物体,包括细菌、病毒、真菌和原生动物等。
它们看似微不足道,但却在地球生态系统中发挥着重要的作用。
在与人类的关系中,微生物既能给人类带来益处,也可能对人类造成威胁。
本文将探讨微生物与人类的关系,并分析其对人类的影响。
1. 微生物在人类生活中的重要性微生物在人类生活中起着至关重要的作用。
首先,微生物有助于人类的健康。
例如,肠道微生物参与食物消化和免疫调节,维持人体的正常功能。
此外,一些微生物还能产生有益物质,如某些细菌能产生维生素B12,而酵母菌可以发酵制造食品和药物。
微生物还参与土壤肥力的提高和生态系统的平衡。
因此,在农业生产和环境保护方面,微生物也发挥着重要作用。
2. 微生物与人类的疾病关系尽管微生物对人类有着益处,但某些微生物也会引发严重的疾病。
细菌感染、病毒感染和真菌感染等都是由微生物引起的常见疾病。
例如,细菌感染可能导致严重的肺炎和腹泻,病毒感染则会导致流感和艾滋病等致命疾病。
微生物的耐药性也是当前亟待解决的问题,许多细菌和病毒已出现耐药性,影响了人类对疾病的治疗。
3. 微生物对环境的影响微生物与人类的关系不仅局限于我们的身体,还涉及到我们周围的环境。
微生物能够分解有机物,降解废弃物和污染物。
例如,某些细菌能够将有机物转化为肥料,促进植物生长;另外,微生物还能够降解油污和化学物质,减轻环境污染。
微生物在土壤、水体和大气中的生物地球化学循环中发挥着重要作用。
4. 人类与微生物的相互作用人类与微生物之间存在着复杂的相互作用关系。
人类的生活方式和环境改变可能会影响微生物群落的结构和功能。
例如,不良的饮食习惯和环境污染会导致肠道微生物失衡,增加患疾病的风险。
另外,人类通过生产和使用抗生素等药物,不断对微生物进行干预。
这种干预不仅可以治疗疾病,还可能导致微生物的耐药性增强,对人类健康构成威胁。
5. 未来的研究方向与挑战随着科学技术的进步,我们对微生物与人类关系的了解也在不断深入。
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微生物与人类的关系微生物简介微生物(microorganism简称microbe)是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体,它个体微小,却与人类生活密切相关。
一般将微生物划分为以下8大类:细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体。
微生物在自然界中可谓“无处不在,无处不有”,涵盖了有益有害的众多种类,广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。
下面就具体从医疗保健、工业生产、农业生产、环境保护、生命科学基础研究几个方面分析微生物与人类的关系。
(一)微生物与医疗保健首先,微生物学对于医疗保健起了巨大的推动作用。
英国医生受到巴斯德胚种学说的影响,发明了石炭酸手术消毒法,为降低手术感染率起到了巨大的作用。
在十九世纪七十年代到二十世纪初的三十年间,由于微生物学各种方法的出现,许多严重危害人畜的病原微生物被分离出来,如炭疽芽胞杆菌、麻风分枝杆菌、肺炎链球菌、伤寒沙门氏菌、结核分枝杆菌、鼠疫巴斯德氏菌等。
科学家经过十几年努力发明了减毒型牛痘结核杆菌制成的bcg,让人类在病原菌的面前,有了主动性。
通过对微生物的代谢的研究,发现一种碱性染料可以抑制微生物四氢叶酸的产生,令微生物死亡,化学治疗剂磺胺类药物大量出现。
上世纪初的青霉素的出现,引发了发掘抗生素宝库的热潮,链霉素、氯霉素等相继出现。
如今,基因工程菌药物的应用,更是带来巨大的医疗价值和商业价值。
其次,作为一名二十一世纪的爱美女性,爱美是一门一生的必修课,所以自然的就将微生物与医疗保健的关注点放在了微生物与美容养颜上。
微生物酵素可调节血压、调节肠胃功能、调节免疫功能、护肝、治疗糖尿病的保健功效,微生物酵素的美白、抗衰老、去痘和防腐的美容功效。
微生物酵素就是益生菌。
益生菌(Probiotics),是指改善宿主微生态平衡而发挥有益作用,达到提高宿主健康水平和健康状态的活菌制剂及其代谢产物,益生菌存在于地球上的各个角落里面,动物体内有益的细菌或真菌主要有:乳酸菌、双歧杆菌、放线菌、酵母菌等。
目前世界上研究的功能最强大的青竹缘活性益生菌,就包括了以上各类微生物组成的活性益生菌。
(二)微生物与工业生产微生物的特点是种类多、分布广、生长迅速、繁殖速度快、代谢能力强、适应性强、容易培养。
工业生产中,可根据微生物的特点选择适宜的微生物。
有的微生物从自然界中分离出来就能被利用,有的需要对分离到的野生菌株进行人工诱变,得到突变株才能被利用。
当前发酵工业所用的菌种总趋势是从野生菌转向突变菌,自然选育转向代谢育种,从诱发基因突变转向基因重组的定向育种。
由于发酵工程本身的发展以及基因工程的介入,藻类、病毒等也正在逐步地变为工业生产用的微生物。
工业生产常用的微生物1.细菌细菌(bacteria)是自然界分布最广、数量最多的一类微生物,属单细胞原核生物,比较典型的二分分裂方式繁殖。
细胞生长时,环状DNA染色体复制,细胞内的蛋白质等组分同时增加一倍,然后在细胞中部产生一横段间隔,染色体分开,继而间隔分裂形成两个相同的子细胞。
如间隔不完全分裂就形成链状细胞。
工业生产常用的细菌有:枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等。
用于生产淀粉酶、乳酸、醋酸、氨基酸和肌苷酸等等。
⒉酵母菌酵母菌(yeast)为单细胞真核生物,在自然界中普遍存在,主要分布于含糖较多的酸性环境中,如水果、蔬菜、花蜜和植物叶子上,以及果园土壤中。
石油酵母较多地分布在油田周围的土壤中。
酵母菌多为腐生,常以单个细胞存在,以发芽形式进行繁殖,母细胞体积长到一定程度时就开始发芽。
芽长大的同时母细胞缩小,在母子细胞间形成隔膜,最后形成同样大小的两细胞,如果子芽不与母细胞脱离就形成链状细胞,称为假菌丝。
在发酵生产旺期,常出现假菌丝。
工业上用的酵母菌有:啤酒酵母、假丝酵母、类酵母等。
分别用于酿酒、制造面包、生产脂肪酶(lipase)以及生产可食用、药用和饲料用酵母菌体蛋白等。
⒊霉菌霉菌(mould)不是一个分类学上的名词。
凡生长在营养基质上形成绒毛状、网状或絮状菌丝的真菌统称为霉菌。
霉菌在自然界分布很广,大量存在于土壤、空气、水和生物体内外等处。
它喜欢偏酸性环境,大多数为好氧性,多腐生,少数寄生。
霉菌的繁殖能力很强,它以无性孢子和有性孢子进行繁殖,多以无性孢子繁殖为主。
其生长方式是菌丝末端的伸长和顶端分支,彼此交错呈网状。
菌丝的长度既受遗传性的控制,又受环境的影响,其分支数量取决于环境条件。
菌丝或呈分散生长,或呈菌丝团状生长。
工业上常用的霉菌有:藻状菌纲的根霉、毛霉、犁头霉,子囊菌纲的红曲霉,半知菌类的曲霉、青霉等。
它们可用于生产多种酶制剂、抗生素、有机酸及甾体激素(steroid hormone)等。
⒋放线菌放线菌(actinomycetes)因菌落呈放线状而得名。
它是一个原核生物类群,在自然界中分布很广,尤其在含有机质丰富的微碱性土壤中较广。
大多腐生,少数寄生。
放线菌主要以无性孢子进行繁殖,也可借菌丝片段进行繁殖。
后一种繁殖方式见于液体浸没培养中。
其生长方式是菌丝末端伸长和分支,彼此交错成网状结构,成为菌丝体。
菌丝长度既受遗传性的控制,又与环境相关。
在液体浸没培养中由于搅拌器的剪切应力作用,常常形成短的分支旺盛的菌丝体,或呈分散生长,或呈菌丝团状生长。
它的最大经济价值在于能产生多种抗生素(antibiotic)。
从微生物中发现的抗生素,有60%以上是放线菌产生的,如链霉素、红霉素、金霉素、庆大霉素等。
常用的放线菌主要来自以下几个属:链霉菌属、小单孢菌属和诺卡菌属等。
⒌担子菌所谓担子菌(basidiomycetes)就是人们通常所说的菇类(mushroom)微生物。
担子菌资源的利用正引起人们的重视,如多糖、橡胶物质和抗癌药物的开发。
近几年来,日本、美国的一些科学家对香菇的抗癌作用进行了深入的研究,发现香菇中1,2-β-葡萄糖苷酶及两种糖类物质具有抗癌作用。
⒍藻类藻类(alga)是自然界分布极广的一类自养微生物资源,许多国家已把它用作人类保健食品和动物饲料。
培养螺旋藻,按干重计算每公顷(1 ha = 104 m2)可收获60 t,而种植大豆每公顷才可收获 4 t;从蛋白质产率来看,螺旋藻是大豆的28倍。
培养珊列藻,从蛋白质产率计算,每公顷珊列藻所得蛋白质是小麦的20~35倍。
此外,还可通过藻类将CO2转变为石油,培养单胞藻或其它藻类而获得的石油,可占细胞干重的5%~50%,合成的油与重油相同,加工后可转变为汽油、煤油和其它产品。
有的国家已建立培植单胞藻的农场,每年每公顷地,培植的单胞藻按5%干物质为碳水化合物(石油)计算,可得60 t石油燃料。
此项技术的应用,还可减轻因工业生产而大量排放CO2造成的温室效应。
国外还有人从“藻类农场”获取氢能的报道,大量培养藻类,利用其光合放氢来获取氢能。
作为大规模生产,对菌种则有下列要求(1)原料廉价、生长迅速、目的产物产量高;⑵易于控制培养条件,酶活性高,发酵周期较短;⑶抗杂菌和噬菌体的能力强;⑷菌种遗传性能稳定,不易变异和退化,不产生任何有害的生物活性物质和毒素,保证安全生产。
(三)微生物与农业生产微生物与农业生产的关系十分密切,如耕作层土壤、动物胃肠道等均是由多种微生物共同组成的一个复杂的生态系统,这个系统里有有益微生物,也有一些有害的微生物种类,如病原菌、腐败细菌等,这些微生物之间互相作用、互相影响,如有益微生物的数量增加,就可抑制有害微生物的生长繁殖。
根据这种现象人们有目的地筛选出一些有益的微生物种类,并加以培养繁殖制成有益生物菌制剂。
将有益生物菌制剂施入土壤则可以提高土壤的有效养分含量,减少病害的发生,提高农产品品质。
例如微生物肥料。
目前,我国是世界上最大的化肥生产和消费国,但是化肥会削弱庄稼生产能力、加剧环境污染、浪费大量紧缺资源等弊端。
微生物肥料在维系与提高土壤生产力、改善农产品品质、降低病虫害发生、保护农田生态环境以及夯实国家粮食和食品安全方面均具有不可替代的作用,对发展“两高一优”农业和实现“绿色工程”以及提高人民生活水平,具有重要的意义。
成为未来肥料的优良选择。
(四)微生物与环境保护环境保护和污染环境的生物修复是21世纪全球性的一项战略任务,微生物可在其中发挥不可取代的重大作用。
例如1利用微生物肥料、杀虫剂或农用抗生素等来取代会严重污染环境和不可降解的化学肥料或化学农药2利用微生物生产的PHB、PHB或聚乳酸制造易降解的医用塑料、快餐盒等制品以减少“白色污染”3利用微生物的降解、氧化等生化活性来净化生活污水、有毒工业污水和生活有机垃圾4利用微生物来检测环境的污染度,如用艾姆氏方法检测“三致”物质,利用EMB培养基检测饮用水等样品中的肠道菌群,以及利用发光细菌来检测水源的污染度等。
(五)微生物与生命科学基础研究微生物学促进许多重大理论问题的突破为分子生物学和分子遗传学的发展奠定了基础,微生物对生命科学研究技术做了重大贡献由于微生物学的消毒灭菌,分离培养等技术的渗透和应用的拓宽及发展,动植物细胞可以再培养在平板或三角瓶里,可以再显微镜下分离。
今天的转基因动物,转基因植物的转化技术也源于微生物的理论和技术。
微生物的重大发现导致了DNA重组技术和遗传工程的出现,使整个生命科学翻开了新的一页,也将使人类定向改变生物、根治疾病、美化环境的梦想成为现实。
微生物一方面在与其他学科交叉和相互促进中,获得了令人瞩目的发展。
另一方面也为整个生命科学的发展做出了巨大的贡献,并在生命科学的发展中占有重要地位。