EMO微生物技术
环境微生物的同位素标记技术

环境微生物的同位素标记技术环境微生物是指分布在各种环境中的微生物,如土壤、水体及空气等媒介中的微生物。
这些微生物在生态系统中具有非常重要的作用,如有助于土壤形成、气候调节、营养循环等。
然而,由于环境因素的复杂性以及微生物数量的巨大性,对于环境微生物的研究一直面临着诸多的技术挑战。
其中,同位素标记技术是一种非常重要的技术手段。
本文将从此方面对环境微生物的研究进行探讨。
同位素的基本概念同位素是指具有相同原子核质量数,但质子数不同的同种元素,其存在形式有稳定同位素和放射性同位素两种。
目前,广泛使用的同位素为稳定同位素,对于环境微生物研究也主要采用稳定同位素。
同位素标记技术同位素标记技术是将稳定同位素标记在生物分子或物质中,通过对分子或物质的同位素含量进行分析,来研究不同生物之间或同一生物在不同环境下的代谢过程、稳定同位素分馏等生物过程。
同位素标记技术主要有以下几种。
1.稳定同位素示踪技术稳定同位素示踪技术是将稳定同位素标记在生物分子或物质中,通过对其同位素含量的变化来研究生物体内代谢、能量转移、生物量变化等生物过程。
该技术应用广泛,包括对环境微生物的代谢过程研究。
以氮同位素为例,氮同位素含量变化可以反映生物体内氮的代谢过程,如氮稳定同位素(N)含量较低的物种一般是以固氮作为主要的氮源,而含量较高的物种则往往是以土壤中的无机氮为氮源。
同时,通过观察物种在不同环境中的氮同位素含量变化,也能研究其进化或繁殖方式、生活史和生物地理学等方面。
2.稳定同位素分馏技术稳定同位素分馏技术是指利用同位素的质谱不同以及生物体内的稳定同位素分馏过程,来研究不同生物之间或同一生物在不同环境下的生态学习性质。
该技术主要用于环境微生物的研究中。
以碳同位素为例,美国科学家Ellis等人通过在陆地和海洋样品中测量古菌和细菌的碳同位素含量,发现两者在碳同位素中的分离程度相差很大,表明两者普遍存在于不同的生物群落中。
这表明通过稳定同位素分馏技术可以更好地了解环境微生物对生态学系统的影响。
工业微生物质谱

工业微生物质谱是指应用质谱技术来分析和鉴定工业微生物,包括细菌、真菌、酵母菌和病毒等。
质谱技术是一种强大的分析工具,可以快速、准确地检测和鉴定微生物,并提供微生物的详细分子信息。
工业微生物质谱技术在工业微生物的研究、开发和生产中发挥着重要的作用。
工业微生物质谱技术可以用于以下几个方面:1. 微生物鉴定:质谱技术可以快速、准确地鉴定微生物,包括细菌、真菌、酵母菌和病毒等。
这对于工业微生物的研究、开发和生产具有重要意义。
2. 微生物分类:质谱技术可以根据微生物的分子信息对其进行分类,并建立微生物的分类体系。
这对于微生物的研究和开发具有重要意义。
3. 微生物检测:质谱技术可以用于检测工业微生物中的污染物,包括细菌、真菌、酵母菌和病毒等。
这对于工业微生物的生产和安全性具有重要意义。
4. 微生物代谢产物分析:质谱技术可以用于分析工业微生物的代谢产物,包括蛋白质、核酸、脂质和碳水化合物等。
这对于工业微生物的研究和开发具有重要意义。
5. 微生物基因组学研究:质谱技术可以用于分析工业微生物的基因组,包括基因序列、基因表达和基因调控等。
这对于工业微生物的研究和开发具有重要意义。
工业微生物质谱技术在工业微生物的研究、开发和生产中发挥着重要的作用。
随着质谱技术的发展,工业微生物质谱技术也将不断发展和完善,并为工业微生物的研究、开发和生产提供更加强大的分析工具。
下面是工业微生物质谱技术的一些具体应用实例:1. 在食品工业中,质谱技术可以用于检测食品中的微生物污染物,包括细菌、真菌、酵母菌和病毒等。
这对于食品的安全性和质量具有重要意义。
2. 在医药工业中,质谱技术可以用于检测药品中的微生物污染物,包括细菌、真菌、酵母菌和病毒等。
这对于药品的安全性和有效性具有重要意义。
3. 在化工工业中,质谱技术可以用于检测化工产品中的微生物污染物,包括细菌、真菌、酵母菌和病毒等。
这对于化工产品的安全性和质量具有重要意义。
4. 在农业工业中,质谱技术可以用于检测农产品中的微生物污染物,包括细菌、真菌、酵母菌和病毒等。
复合益生菌效微生物关键技术在环境保护中的应用

复合益生菌效微生物技术在环保中应用总序当前,国内环保工作进入了以环境优化经济增长新阶段,加快推动这一历史性转变,当前重要工作是进一步加强污染防治。
国内外研究表白,益生菌技术在废水、废气、废渣以及生态保护等方面具备良好作用效果,而益生菌技术自1991年引进国内,重要在农业方面进行了应用,并获得了明显效果,但在环保方面应用还少见。
青岛好基态生物科技有限公司通过2年复合益生菌技术在环保方面应用研究,为复合益生菌技术在国内发展提供科学根据和资料积累。
一、益生菌技术概况复合益生菌(Effective Microorganisms)技术是一种新型有效微生物技术,又称高效复合菌技术,是由日本琉球大学比嘉照夫专家发现并于1983年哺育成功。
其后友田博士进而研究创造心一代复合益生菌是采用独特工艺,将通过仔细筛选好氧和厌氧性有益微生物以恰当比例加以混合培养发酵而成微生物活菌制剂,是以光合菌群、枯草芽孢杆菌活菌、乳酸菌群、酵母菌群、革兰氏阳性放线菌群和发酵系丝状菌群等5大类10属80余种微生物构成复合菌剂。
复合益生菌技术基本原理是基于头领效应微生物群体生存理论和抗氧化学说。
依照微生态学原理,益生菌中厌氧和好氧微生物并存,在生长中产生有用物质及其分泌物成为各自或互相间生长基质和原料,通过互相间共生增殖关系,形成了一种复杂而稳定微生态系统,可加速对有机物降解,并发挥各种功能。
因而,只要严格控制条件,充分发挥各菌群共生增殖作用,维持良好微生态系统,就能较好完毕污染物降解等复杂过程。
二、好基态复合益生菌技术在环保中应用1、好基态复合益生菌技术在工业废水治理中应用(1)对食品废水解决效果在苹果废水解决中,实验证明只用光合细菌法进行解决,尽管CODcr可去除80%,但仍不能达标排放,而用复合益生菌作进一步解决,CODcr、SS、S2-去除率可分别达到98%、81%、71%,实现达标排放。
黄姜加工皂素产生酸解黑液为高浓度有机废水,普通办法非常难以治理。
电子显微镜在生物学中的应用

电子显微镜在生物学中的应用电子显微镜(Electron Microscope,简称EM)是一种利用电子束来观察样品中微观结构的高精度显微镜。
相比传统的光学显微镜,EM可以通过控制电子束的波长,来实现对小得多的物体的观察,甚至可以观察到原子级别的结构。
在生物学研究中,EM凭借着它的高分辨率、高增强度等优秀特性,在生物学的研究和成果中扮演不可或缺的角色。
一、应用领域EM在生物学中的应用十分广泛,以下是一些常见领域:1. 细胞结构研究:细胞是生物学中最基本的单位,细胞的结构会影响生物体内、外部的发挥。
EM可以用来研究细胞内各种生物大分子,例如蛋白质、酵素、核酸等的结构、形态和排列方式。
2. 分子结构研究:分子是细胞内最基本的结构单元,分子结构决定了分子功能。
Electron Cryo-Microscopy(简称Cryo-EM)结合X光晶体学、核磁共振等技术可以实现生物分子的高分辨率结构鉴定,从而为药物的发展提供了重要保障。
3. 整体器官结构研究:相比一般的切片染色等方法,EM在一种无需切片的场景下,可以根据样品中的电子密度图形建立器官三维模型,对器官的结构及其活动过程进行研究。
例如心脏、肝脏等重要器官。
二、EM的分类EM可以分成透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,简称TEM)和扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,简称SEM)两种类型。
透射电子显微镜是采用电子透过样品、细胞壁等人工成像方式,生成高分辨率、对比度极高的图像;而扫描电子显微镜则是采用束电子对样品表面进行扫描,从而构建出样品表面的微观形貌和化学成分分布。
三、优秀研究实例EM在许多领域都有广泛的应用,以下是几个优秀案例。
1. 识别病毒毒壳组装科学家采用TEM将HIV类型毒素体标本进行成像,在不同的电子密度值和不同的结构形态之间进行计算得到了Virus-like Particle(简称VLP)的高分辨率结构,为制备针对HIV的疫苗提供重要信息。
微生物预测模型技术研究进展及其在食品工业中的应用

Mo d e r n F o o d S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y
2 0 1 3 , V o 1 . 2 9 , No . 3
微生物预测模型技术研 究进 展及其在
食 品工 业 中的应 用
迟海 ,李 学英,杨宪时
( 中国水产科 学研究院 东海水产研究所 , 农业部 东海与远洋渔业资源开发 利用重点实验 室, 上海 2 0 0 0 9 0 )
摘要:为 了更好的了解微生物预测模型与食 品微生物生长、残存 、死亡的量化关 系。本文简 要 的概述了微生物预测模型技术的 基本 内容和初级、 二级和三级模型的形成与发展 。 并在此基础上, 分别介绍 了 食品腐败微生物和食品致病微生物预测模型 的研究进展 及其在食 品工业中的应用, 并对 目 前存在的问题和研究方向进行分析 ,旨 在为推广微 生物预测模型技术, 并将其应用在实际 生产, 提
d e v e l o p me nt o f p r i ma r y l e v e l , s e c o n d l e v e l nd a t e r t i a r y l e v e l mo de l s b ie f l f  ̄I n a d d i i t o n , r e s e a r c h p og r r e s s o f ic m r o b i o l o g i c a l p r e d i c i t v e mo d e l
we r e a n a l y z d e a t he t s a met i me . A i ms o f t h i s p a p e r We r gt op op u l a r i z e ic m r o b i o l o i g c a l p r e d i c i t v emo de l t e c h n o l o g y , ndi a mp r o v e p r o c e s s ng i
生物制药的分类

凝血酶对自身形 成的促进作用
纤维蛋白原(Ⅰ)
纤维蛋白单体 Ca2+
ⅩⅢa
ⅩⅢ
纤维蛋白多聚体
13种凝血因子
因子1-----纤维蛋白原(Fg) 因子2-----凝血酶原(FII) 因子3-----组织因子(FIII) 因子4-----钙离子 因子5-----前加速素,易变因子(FV) 因子6----因子7-----前转化素,稳定因子(FVII) 因子8-----抗血友病因子(AHF) 因子9-----血浆凝血激酶成份(PTC) 因子10----Stuart因子(FX) 因子11----血浆凝血激酶前质 因子12----接触因子(FXII) 因子13----纤维蛋白稳定因子(FSF)、激肽酶原(pK)、高 分子量激肽酶原(HMW)、纤溶酶原(Pg)、蛋白C (PC)。
缺点是贮藏费用太高。
4:白细胞浓缩液
白细胞是生产干扰素(INFa)的重要原料。干扰素(INF) 是指由生物细胞在干扰素诱发剂诱导下产生的一类具有 高活性、多功能的诱生蛋白质,干扰素可以用来提高人 体的免疫机能。
所采集到的人体白细胞具有组织相容的HLA位点。不同人 体之间的白细胞存在着抗原—抗体凝聚反应、和细胞毒 性作用。这是制约白细胞制剂应用的原因之一。
抗凝血酶III(ATIII)------在肝素的促进下,与凝血酶形成复 合物,使得凝血酶失活,防止血栓形成。
Ci脂酶抑制剂(Ci-INH)----- a2巨球蛋白(a2M)----具有制约、中和、清除某些蛋白酶
的作用,能防止凝血系统蛋白酶的自身消化。
a2抗纤溶酶(a2AP)--------
从人的胎盘中提取的激素有: (1)绒毛膜促性腺激素(HCG), (2)绒毛膜促乳激素(HCS)。
微生物学中的新技术与应用

微生物学中的新技术与应用微生物学是研究微生物及其与生物、环境、工业等之间关系的学科。
随着科技的不断发展,微生物学中也不断涌现出各种新技术和应用,为人类的健康、环境保护、食品安全、工业生产等领域带来了福音。
一、基因编辑技术CRISPR/Cas9基因编辑技术是继PCR、NGS后微生物学领域的又一重大突破,它性能稳定,简单易用且成本较低,已经成为微生物学研究中最热门的工具之一。
CRISPR/Cas9基因编辑技术可将基因定点进行编辑、插入、修复、删减等操作,它可以用来研究微生物生长、代谢和耐药机理等,也可以用于微生物与宿主之间的相互作用研究、基因功能发现、靶向治疗等方面。
二、元基因组学技术元基因组学技术最初用于分析环境样品中的微生物群体,以便于了解它们的物种组成和功能结构。
随着技术的不断完善和深入,元基因组学也渐渐应用到单细胞分离、活体培养等方面。
它可以探究微生物的代谢途径、分子生态、生长调控、毒性机制等,对于微生物生态学、微生物多样性与进化等领域具有深远的意义。
三、生物气候调节技术生物气候调节技术是指利用微生物来控制大气、水文、生物等自然环境中的物质循环和动态平衡。
它可以通过改变微生物群落的数量、种类、代谢方式等来调节自然环境中的气候和能源,例如利用微生物生产生物气,或者利用微生物群落帮助植物吸收二氧化碳、氮、磷等元素。
这项技术已经应用于生态学、环境保护、农业等领域,为人类的环境可持续发展提供了新的思路和途径。
四、应用基因组学技术应用基因组学技术是指利用微生物基因组信息来发现新生物及其途径和开发新产物,比如新型抗生素、新型酶、新型发酵剂等。
应用基因组学技术可以加快微生物的研究和利用进程,推动微生物资源的合理开发和利用,为人类健康、农业、工业等领域的发展提供了创新和支持。
五、微生物生物学测序技术微生物生物学测序技术是一种环境DNA测序、微生物环境学的新技术,它将微生物群落中的DNA摄取、放大、测序,通过分析DNA序列来了解不同微生物在同一环境中的数量和比例以及它们在环境中的作用。
新型微生物胞外多糖-韦兰胶的研究进展

独特的分子结 构而在石油开采、建筑 、食 品等领域有广泛 的应用 开发价值 。 目前只有美 国的 C . e o 司拥 p kl 公 c
有韦兰胶产业 化技术 ,国内还未见 韦兰胶产业化报道 。本 文简要介绍 了韦兰胶 的结 构及其性 能 ;综述 了它在 食品工业 、石油工业 、医药 工业 以及水泥工业 中的应用 ;介 绍了 国内外 对韦兰胶 的研 究生产 现状 、存在 的问 题 以及 目前的市场前景 。
p Is C h r e we a u Oy a C a i ln g m d
J uk IW - e,ZIAO h a g z i DoNG e qa - I S u n -h , Xu - in,ZHANG n h o Ya — a
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建源生物技术开发有限公司 - 1 - EMO(Efficient MicroOrganism) 复合菌微生物技术 在高难度废水处理上的应用
一.序言 高难度废水一般是指含高COD而BOD相对偏低,且含有毒性物质的废水。这种废水不但传统生物法不易处理,即使以物理化学法处理,也难以达到理想效果。因此在较高标准的放流水要求下,成为相关业主与业者心中的痛。 此种废水分布在炼油业、石化业、染料及染整业、制药业(特别是抗生素制造业)、农药业、味精业、糖精业、炼焦业、纸浆制造业、毛纺业、化工制造业、橡胶业等。 而毒性物质则是在一定浓度下会对微生物产生抑制作用的物质,如下表: 建源生物技术开发有限公司
- 2 - 有毒物质 一般微生物抑制浓度 (mg/L) EMO复合菌微生物抑制浓度 (mg/L)
CN- <20 <300 S <30 <200 S2- <150 <5000 Cl2 <1 <3 Cl- <10000 <40000 NH3 <200 <5000 NO3- <5000 <15000 SO42- <5000 <50000 CH3COO-(醋酸根) <150 <5000 Phenol(酚) <100 <1000 HCHO(甲醛) <150 <2000 CH3COCH3 <6000 <20000 油脂 <50 <200 NO2- <36 <400 CH2=CHCH2NCS <2 <50 CH3CSNH2 <0.5 <40 CNS- <36 <400 C7H5S2N(Mercapto benzothiazole) <0.1 <100 建源生物技术开发有限公司
- 3 - 二.厌氧处理中的反应机理 (一) 总体反应: CnHaOb+(n- a4 - b2 )H2O ( n2 – a8 + b4 )CO2+( n2 + a8 - b4 )CH4
1、 第一阶段—水解作用(Hydrolysis)
复合有机物→中分子→小分子→CH3COCOO- 2、 第二阶段—酸化作用 产生较小分子的有机酸如乙酸、丙酸、丁酸等及CO2、H2、NH3、H2S等。 3、 第三阶段则产生CH4(沼气)、CO2及水。
(二) H2与CO2的反应: H2+ 14 CO2→ 14 CH4+ 12 H20 (三) H2与SO42-的反应: H2+ 14 SO42-+ 14 H+→ 14 HS-+H2O (四) H2与NO3-的反应: H2+ 25 NO3-+ 25 H+→ 15 N2↑+ 65 H2O (五) H2+ 12 O2 H2O
(六) H2的生成 CH3CHOHCOO-+H2O desulfovibrio CH3COO- +CO2+2H2 CH3CH2OH+H2O S CH3COO-+2H2 CH3CH2COO-+2H2O D+S CH3COO-+CO2+3H2 建源生物技术开发有限公司 - 4 - 这些H2大部份用于CH4的生成,即:H2+ 14 CO2 14 CH4+ 12 H2O (七)CH3COO- CH4+CO2 (八)NH4+的生成如下: CH3CHNH2COOH+2CH2NH2COOH Clostinidium 3CH3COO-+3NH4++CO2
(九)SO42-的还原如下:
1、CH3CHOHCOO-+ 12 SO42-+ 32 H+ CH3COO-+CO2+H2O+ 12 HS- 2、CH3COO-+SO42- 2CO2+2H2O+HS-+2e-
3、CH4+SO42- CO2+2H2O+HS- 4、 2CH3CHOHCOOH+SO42- 2CH3COOH+2CO2+H2S+2OH-
(十)CH4的氧化 CH4+2O2 Pseudomonas CO2+2H2O (十一)细胞合成 CnHaOb+NH3+H2O C5H7NO2+CO2+CH4
(十二)细胞分解
C5H7NO2+H2O CO2+CH4+NH4 建源生物技术开发有限公司
- 5 - 三.好氧下的反应机理 (一)反应代表式 CxHyOz+(X + Y4 - Z2 )O2 XCO2+ Y2 H2O (二)细胞合成 nCxHyOz+nNH3+n(X + Y4 - Z2 -5)O2 (C5H7NO2)n+n(X-5)CO2+2n(Y-4)H2O
(三)细胞分解 (C5H7NO2)n+5nO2 5nCO2+2nH2O (四)硝化反应: 1、NH3+H2O NH4++OH- 2、2NH4++3O2 2NO2-+2H2O+4H+ 3、2NO2-+O2 2NO3-
(五)无氧脱氮反应 1、6NO3-+5CH3OH 3N2↑+5CO2+7H2O+6OH- 2、NO3-+1.08CH3OH+0.24H2CO3 0.056C5H7NO2+0.47N2↑+1.68H2O+HCO3- 3、NO2-+0.67CH3OH+0.53H2CO3 0.04C5H7NO2+0.48N2↑+1.23H2O+HCO3-
4、8NO2-+5CH3COOH 4N2↑+10CO2+8OH-+6H2O 5、8NO2-+3CH3COOH 4N2↑+6CO2+8OH-+2H2O 建源生物技术开发有限公司 - 6 - 四.在实务中的应用 EMO(Efficient MicroOrganism)复合菌微生物法的菌种有100多种,可根据不同水质特点加以调配,其驯养方式亦各有异。目前难处理废水中,除COD极高,且与BOD的比值不利生物处理外,有些废水所含有毒物质大都超过一般微生物的容忍极限,在处理上遇到极大的瓶颈。 但本公司开发的EMO(Efficient MicroOrganism)复合菌微生物法均能跨越这个瓶颈,而达到极为良好的处理效果,因此EMO(Efficient MicroOrganism)复合菌微生物技术广泛应用在: 石油化工废水、有机合成废水、焦化废水、制药废水、发酵废水、啤酒废水、印染废水、味精废水、造纸废水、制革废水、淀粉废水、电镀废水、放射性废水、冶炼废水、纺织废水、化纤废水、养殖业废水、畜牧业废水、电厂废水、生活污水等。与传统的活性污泥法相比有如下诸多优点: 1、 菌种的种类齐全,数量充足,使得极为复杂难处理的各类有机物的分解得以顺利完成。 2、 菌种种类多,能适应有毒环境,又可分工合作,发挥全力,完成艰巨任务。 3、 因EMO复合菌微生物法菌种分解力特强,故能消除臭味,减少固体量,而使污泥大幅降低,因此可以降低处理成本与操作难度。 4、 脱色能力较物理化学法配套的传统生物法胜逾10倍。 5、 处理能力与成果已打破甚多生物法的传统观念。 EMO(Efficient MicroOrganism)复合菌微生物技术具有的特性如下: ·EMO复合菌微生物仅需一次添加,无需补加驯化和复壮。 建源生物技术开发有限公司 - 7 - ·EMO复合菌微生物菌群本身无毒性。 ·消除COD、BOD、氨氮、硫化物、磷等污染速度快且强。 ·分解有机物能力强,故能除臭。 ·污泥产生量少,去除每公斤的COD剩余污泥约0.01公斤,污泥紧密度高,稳定性高。 ·在高氯离子、硫酸根离子及高氨氮环境下还能正常工作。 ·利用载体种植,使污水中油水分离。 ·可生物脱色。 ·污染物去除能力达95%以上。 ·设备简单,成本低廉,故障率低。 ·试车至成功,时间甚短。 建源生物技术开发有限公司
- 8 - EMO(Efficient MicroOrganism)复合菌微生物处理法与活性污泥法的比较: 表1 传统的活性污泥法 EMO复合菌微生物法 添加化学药剂量大,产生污泥甚多 无此问题 总体建设费相当大,占地广、设备复杂 无此问题 氮(氨氮)的去除率偏低 无此问题 微生物的数量、种类不全、CODcr去除率低 无此问题 毒性物质较多时,影响微生物的存活 无此问题 难分解的有机物去除困难 无此问题 必须供给大量的空气,耗用能源甚大 无此问题 常有污泥膨化问题发生 无此问题 水中臭味难除 无此问题 停产或检修或遇停电时,微生物死亡率高 无此问题 微生物生长条件严格 无此问题 建源生物技术开发有限公司
- 9 - 与一般活性污泥法相比,EMO复合菌微生物对细菌抑制物浓度放宽许多,见表2 表2
有 毒 物 质 一般活性污泥法抑制浓度(mg/L) EMO复合菌微生物法 抑制浓度(mg/L) CN- <20 <300 S <30 <200 S2- <150 <5000 Cl2 <1 <3 Cl- <10000 <40000 NH3 <200 <5000 NO3- <5000 <15000 SO42- <5000 <50000 CH3COO- <150 <5000 Phenol <100 <1000 HCHO <150 <2000 CH3COCH3 <6000 <20000 油脂 <50 <200 NO2- <36 <400 CNS- <36 <400
EMO(Efficient MicroOrganism)复合菌微生物法与普通生化法处理污水费用比较