㈠ 控制微生物生長繁殖的主要方法及原理有哪些
物理方法和化學方法。
物理方法中主要是溫度控制、濕度控制。微生物生長繁殖必須具備一定的溫度和濕度。一般說,低溫、乾燥不利於微生物生長,甚至能夠殺滅微生物。所以可以用低溫和乾燥控制微生物生長繁殖。酸度過高或過低、滲透壓過高或過低也能控制微生物生長繁殖。
化學方法中主要有營養物質控制和化學物質抑制兩種。微生物沒有必須的營養物質就無法生長繁殖。如控制碳源、氮源、微量元素或必須的維生素等,都可以抑制或控制微生物的生長繁殖。
某些化學物質能夠抑制微生物生長甚至殺滅微生物。如砷、鉛等有毒元素,氰化鉀、氰化鈉等有毒化合物,殺菌葯物等。其原理是破壞微生物中大分子物質的結構,使這些物質失去活性或正常的生理功能,抑制微生物生長或致微生物死亡。
此外,高能輻射(如紫外線、高能電子束、高能中子束、X-射線、伽瑪射線等)也能致微生物死亡。其原理是破壞微生物遺傳物質DNA和RNA,使微生物無法正常生長。
其實,微生物生長繁殖與大型生物是一樣的,能讓大型生物(比如人類)活不了的東西,微生物也活不了。
㈡ 微生物的改造與環境保護
我國生態環境現狀
目前我國由於工業「三廢」污染、農用化肥和農葯的污染以及廢棄塑料和農用地膜的污染,嚴重的影響了我國的生態環境,使得水污染日益加劇,水資源嚴重短缺,全國600多個城市中已有一半城市缺水,農村則有8000萬人和6000萬頭牲畜飲水困難;土壤污染嚴重,耕地面積銳減,近10年來每年流失的土壤總量達50億t,土地荒漠化日益加劇;森林覆蓋面積下降,草場退化,每年減少森林面積達2500萬畝;人們的身體健康受到嚴重威脅,疾病發病率急劇上升。因此,加大環境保護和環境治理力度,加快應用高新技術,如現代生物技術來控制環境污染和保持生態平衡,提高環境質量已成為環保工作者的工作重點。
2現代生物技術與環境保護
現代生物技術是以DNA分子技術為基礎,包括微生物工程,細胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技術的總稱。現代生物技術不僅在農作物改良、醫葯研究、食品工程方面發揮著重要作用,而且也隨著日益突出的環境問題在治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。自20世紀80年代以來生物技術作為一種高新技術,已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視,發展十分迅猛。與傳統方法比較,生物治理方法具有許多優點。
(1)生物技術處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結構,降解的產物以及副產物,大都是可以被生物重新利用的,有助於把人類活動產生的環境污染減輕到最小程度,這樣既做到一勞永逸,不留下長期污染問題,同時也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。
(2)利用發酵工程技術處理污染物質,最終轉化產物大都是無毒無害的穩定物質,如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等,常常是一步到位,避免污染物的多次轉移而造成重復污染,因此生物技術是一種既安全又徹底消除污染的手段。
(3)生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程,而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質,其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的,所以大多數生物治理技術可以就地實施,而且不影響其他作業的正常進行,與常常需要高溫高壓的化工過程比較,反應條件大大簡化,具有設備簡單、成本低廉、效果好、過程穩定、操作簡便等優點。
所以,當今生物技術已廣泛應用於環境監測、工業清潔生產、工業廢棄物和城市生活垃圾的處理,有毒有害物質的無害化處理等各個方面。
3現代生物技術在環境保護中的應用
3.1污水的生物凈化
污水中的有毒物質的成分十分復雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質轉化為有益的無毒物質,使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細胞技術是酶工程技術。固定化酶又稱水不溶性酶,是通過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態的不溶性載體相結合,將酶變成不溶於水但仍保留催化活性的衍生物,微生物細胞是一個天然的固定化酶反應器,用制備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定,即是可催化一系列生化反應的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機污染物、無機金屬毒物等,此方面國內外成功的例子很多,如德國將能降解對硫磷等9種農葯的酶,以共介結合法固定於多孔玻璃及硅珠上,製成酶柱,用於處理對硫磷廢水,去除率達95%以上;近幾年我國在應用固定化細胞技術降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進展,對於含100mg/L廢水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應用於廢水處理。
㈢ 微生物基因工程改造的目的有哪些改造的基本策略有哪些
獲得新的微生物性狀,通過基因拼接完成!
㈣ 微生物工程的主要研究內容和應用領域有哪些
微生物工程又叫發酵工程。對微生物進行生物工程改造,包括基因工程技術、轉基因生物技術、合成生物學技術等,以及工業化應用微生物發酵生產的工程等。發酵是微生物特有的作用,在幾千年前就被人類認識了,並且用來製造酒、麵包、醬、醋等。微生物工程,是大規模發酵生產工藝的總稱,就是利用微生物發酵作用,通過現代工程技術手段來生產有用物質,或者把微生物直接應用於生物反應器的技術。它是在發酵工藝基礎上吸收基因工程、細胞工程和酶工程以及其他技術的成果而形成的。
發酵工程跟化學工業、醫葯、食品、能源、環境保護和農牧業等許多領域關系密切,對它的開發有很大的經濟效益。DNA重組技術和生物反應器?裝有固定化酶的容器,能進行生物 化學合成,是生物工程中的兩大支柱。從工業規模生產這一點看,生物反應器尤其重要。因為只有通過微生物發酵,才能形成新的產業。
㈤ 微生物優良性能的菌種可通過哪些途徑和生物技術手段獲得
在適當培養基上培養,分離
工業上生產用菌株都是經過選育過的。工業菌種的育種是運用遺傳學原理和技術對某個用於特定生物技術目的的菌株進行的多方位的改造。通過改造,可使現存的優良性狀強化,或去除不良性質或增加新的性狀。
工業菌種育種的方法:誘變、基因轉移、基因重組。
育種過程包括下列3個步驟:(1)在不影響菌種活力的前提下,有益基因型的引入。
(2)希望基因型的選出。(3)改良菌種的評價(包括實驗規模和工業生產規模)。
㈥ [急]舉例說明生產和加工中控制微生物的手段
在飼養動物的環境中及動物的體表、粘膜和消化道內容物中,均存在著大量種類繁多的微生物和寄生蟲,如何控制微生物是特別重要的。一個優良品系的「模型動物」的生產群或實驗群,往往由於感染了致病性微生物或寄生蟲而全部覆滅並使實驗失敗的例子是屢見不鮮的。目前,通過微生物學的監察手段,按對微生物控制的凈化程度,把實驗動物區分為無菌動物、悉生動物和特殊病原體動物和清潔動物四類。
1.無菌動物(Germ free animals)是指機體內外均無任何寄生物(微生物和寄生蟲)的動物。此種動物在自然界中並不存在,必須用人為的方法培育出來。其法:一般將臨產前的健康動物用麻醉葯品或頸椎臼法處死後,立即浸泡在37℃滅菌液中,送進無菌室(或無菌隔離器),按無菌手術進行剖腹,切除帶胎子宮(子宮內首先應無菌),將其浸入消毒液里並輸送到另一隔離器中,切開子宮取胎,經用滅菌紗布揩拭仔體並斷臍(電刀切斷)後,放隔離器內人工餵乳或用其它品系的無菌母鼠作保姆供養。象小鼠和大鼠等用人工餵乳非常麻煩,故採用保姆代養較為方便。而象豚鼠因在一定程度上能自力飲乳,故人工哺乳較容易。另外,象禽類、魚類、昆蟲類,因是在卵中無菌的前提下進行的,故用葯物將卵周圍滅菌後移入無菌隔離器內使其孵化即可,而且,這些動物一般在在出生後能自力採食,故較易育成。
2.悉生動物(Cnotobiotes animals)是指機體內帶著已知微生物(動物或植物)的動物。此種動物原是無菌動物,系人為的將指定微生物叢投給其體內,例如使大腸桿菌定居在無菌小鼠體內,在進行微生物檢查時,僅能檢出大腸桿菌。亦有人工投給二種以上的已知微生物。悉生動物一般分為單菌(Monoxenie)、雙菌(Dixenie)、三菌(Trixenie),或多菌(Polyxenie)動物。此種動物同無菌動物一樣是放在隔離器內飼育的,但因其帶有已知的微生物,故隔離器內有微生物及其代謝產物的污染。例如,人工投給的微生物,除可在飲水中增殖外,還能在隔離器內放出大量的氨氣。
3.無特定病原體動物(Specefic pathogen-free animals)是指機體內無特定的微生物和寄生蟲存在的動物,簡稱SPF動物。但非特定的微生物和寄生蟲是允許存在的,故其實際上就是指無傳染病的健康動物。由於用疫苗和葯物進行預防及治療,或用淘汰帶菌動物來作出SPF動物的方法並不實用(既浪費時間,又難保確實除去病原)。故一般大多先培育出無菌動物或悉生動物後,再把其轉移到有封閉系統(Barrier System)的設施中飼育繁殖。原則上SPF動物室內是不允許存在病原菌的,但在封閉系統環境中,難免有很多非病原性微生物會逐漸進入動物機體內,故亦有人把這個轉移過程稱之為通常動物化。SPF動物的祖先是無菌動物,按理來說,無菌動物的子宮內和卵中應該是無菌的,然而,有些病毒實際上是通過親代傳給胎兒的,因此,在作出無菌動物和SPF動物之前,必須充分考慮這個問題。
4.清潔普通動物(Clean conventional animal,CCV)(亦稱最低限度疾病動物MOA)或稱清潔動物(Clean animal,CL)
來自屏障系統的SPF動物,飼養在設有兩條走廊的,溫濕度恆定的普通設施中的動物。墊料、飼料、用具等均應經過高壓消毒。飲水pH為2.5~2.8,鼠盒上帶過濾帽,空氣亦應經過一定的過濾,工作人員穿干凈服裝操作,此類動物的微生物控制標准基本與SPF相同,不同之處為血清病毒抗體檢查(腦脊髓炎病毒、鼠肝炎病毒……)經常可檢出一定滴度的抗體,但不允許出現臨床症狀和臟器的病理變化和自然死亡。
普通動物(Conventioal animals)是未經積極的微生物學控制,普遍地飼養在開放衛生環境里的動物。墊料和食物不經高壓消毒,飲水為自來水,不喂青飼料。鼠應排除肺炎病毒,沙門氏菌和鏈球菌,地鼠不應有蟯蟲。普遍動物只能供教養和一般性實驗,不適用於研究實驗。
鮮切蔬菜褐變及微生物的控制
一、褐變的控制:
在鮮切蔬菜加工中,熱處理會對組織產生傷害,從而加速產品的敗壞。而採用亞硫酸鹽處理,又會造成二氧化硫的殘留,對人體產生一些不良的影響。因此,在鮮切蔬菜加工中,必須採用其他的方法來抑制酶褐變的發生。
1.化學方法。有望取代亞硫酸鹽抑制酶褐變的化學葯劑,主要有檸檬酸、抗壞血酸、半胱氨酸、4-已基間苯二酚等。如對去皮切片馬鈴薯,用0.5%半胱氨酸加2%檸檬酸浸泡3分鍾,可愛效控制褐變的發生。採用PH值為5.5的抗壞血酸鈉、半胱氨酸及乙二胺四乙酸(EDTA)混合液處理,可有效控制蘑菇的褐變。鮮切莖用萵苣圓片,用1%-5%醋酸溶液或用醋酸含量為6%的食醋處理,都可有效地抑制產品在冷藏和流通期間褐變的發生。
一般防褐變的化學處理,都要包裝前進行,並且以幾種葯劑混合浸漬處理的效果比較好。用防褐變葯劑結合可食性塗膜處理,則能取得更好的效果,如鮮蘑菇切片用含1%抗壞血酸和0.2%EDTA的可食膜處理,比單獨使用化學防褐變劑或可食性膜包裝,都能更有效控制酶褐變的發生。
2.物理方法。鮮切蔬菜採用低氧和高二氧化碳氣調包裝,可有效控制產品貯藏期間酶褐變的發生。一般適宜的氧氣濃度為2%-10%,二氧化碳濃度為10%-20%。如切片馬鈴薯用20%的二氧化碳加80%的氮氣進行氣調包裝,可有效地控制貯藏期間褐變的發生。
3.酶法。這種方法,是利用蛋白酶對多酚氧化酶的水解作用,從而抑制其活性和酶褐變的發生。目前已分別從無花果、番木瓜和菠蘿占提取得到三種蛋白酶,即ficin、papain和bromelain,它們都能有效控制酶褐變的發生。如用ficin抑制馬鈴薯的褐變,其作用與亞硫酸鹽相當。因為菠蘿中含有蛋白酶,故使用菠蘿汁處理鮮切蘋果片,也可有效抑制產品的褐變。
二、微生物生長的控制:
生產上控制微生物的生長的方法主要有以下幾種:
1.創造低溫條件。造成低溫環境,可有效抑制微生物的生長,從而達到保持品質,延長貨架期的目的。因此,在鮮切蔬菜的加工、貯存和流通過程中,應盡可能創造適宜的低溫條件,一般為0-5℃。
2.使用化學防腐劑。醋酸、苯甲酸、山梨酸及其鹽類,可有鏟地抑制微生物的生長繁殖。這對那些在低溫下仍能生長的腐敗菌和致病菌,是一個很有效的控制措施。
3.實行氣調包裝:採用適當的低氧和高二氧化碳氣調包裝,能抑制好氣性微生物的生長。但是,必須注意避免缺氧環境,防止厭氧微生物的生長和產品本身的無氧酵解而產生異鼓掌。
4.降低PH值。鮮切蔬菜組織的PH值一般為4.5-7.0,正適合於各種腐敗菌和致病菌的生長。在鮮切蔬菜中加入適當的醋酸、檸檬酸和乳酸等,可降低蔬菜組織的PH值,抑制微生物的生長繁殖。但一定要掌握好用量。否則,過多的酸會破壞新鮮蔬菜本身的風味。
5.應用生物防腐劑。生物防腐劑,是指來自植物、動物及微生物中的一類抗菌物質。由於鮮發蔬菜為即食產品,化學防腐劑的應用受到一定限制,因此來自生物的天然防腐劑的研究和應用,便日益受到重視。現已發現,乳酸菌的代謝物細菌素或類細菌素,能有效地抑制鮮切蔬菜中嗜水氣單胞菌和單核李氏桿菌等有害微生物的生長。
在孵化生產過程中加強對病原微生物的控制
各種病原微生物遇到適宜的環境條件就會迅速而大量地繁殖, 孵化場適宜的孵化溫度和濕度為微生物的繁殖提供了良好的條件, 而病原微生物一旦感染了胚胎或雛雞,就會造成胚胎的早期死亡及雛雞產品質量的低劣, 輕者造成經濟效益的下降,重者威脅孵化場的生存。 可見加強孵化生產過程中的病原微生物控制,已成為孵化場管理工作中最重要的內容。
一、嚴格控制病原微生物的來源
1.種蛋種蛋要求來自無疫情的健康雞群所提供, 但在種蛋產出過程中仍有可能被病原微生物污染,除了要求種蛋在種雞場經過消毒外, 運至孵化場後必須以3倍量的甲醛、高錳酸鉀熏蒸消毒1次,經化驗總菌數小於20個, 其中主要致病菌,如大腸桿菌、沙門氏菌、葡萄球菌含量為0,方可放入蛋庫貯存。種蛋入孵後,每周對種蛋進行1倍量的甲醛、高錳酸鉀熏蒸消毒,以控制細菌的生長。
2.人體人體是病原微生物的主要載體之一, 要求外來人員一律拒絕進入孵化場生產區,本場工人每天入車間要求消毒、淋浴,更換清洗消毒後的工作服、帽子、口罩、拖鞋,出車間也要求淋浴。車間的臟、凈區不能串崗, 特殊情況由臟區到潔凈區需要淋浴更衣。在接觸種蛋、雛雞前,要先洗手消毒才能操作,無論工作或休息時,嚴禁對種蛋、雛雞咳嗽、打噴嚏、吐痰, 以減免細菌的傳
播。
3.車輛嚴禁外來車輛進入場區,本場運蛋車入場要求噴灑消毒, 司機下車通過消毒通道方可進入場區,在卸種蛋過程中,司機不許下車。 運蛋車不準許運輸除種蛋之外的其他物品,車廂要求每周至少熏蒸消毒1次。
4.用具孵化場所有用具,如蛋筐、蛋盤、拖布、掃帚等物品, 一經外界進入場區都要消毒後方可使用,以控制由於用具不潔造成病原微生物的傳播。
5.包裝材料孵化場所用的主要包裝材料為雛雞盒,入場區後要先放入距生產區50米遠的庫房中先進行薰蒸消毒後才可使用, 嚴禁任何未經消毒的包裝物品進入生產區域。
6.空氣空氣攜帶病原微生物更有其隨意性, 所檢測的大部分病原微生物都是由空氣帶入的,由於蛋庫、孵化廳特定的環境要求有大量的空氣流通, 此環節的控制往往成為難點。在管理中,要求對進氣孔、過濾網每周不少於3次的衛生清理,尤其對孵化、出雛器的進、出風口要時常保持清潔, 以防細菌循環傳播。
二、控制病原微生物的繁殖
由於孵化場特定的溫室、濕度等條件, 為細菌繁殖提供了較理想的場所,這就要求管理者從孵化過程的各個環節入手,及時檢測細菌的生存狀態, 採取各種有效措施切斷病原微生物的傳播渠道。除了以上所述, 從種蛋入場區嚴格控制開始,還要注意保持孵化器的清潔衛生,每周不少於2次進行徹底擦拭,尤其進、出風口處,不允許有灰塵。孵化、出雛廳的四周牆壁、地面, 每周不少於3次徹底用消毒液清理,要求所檢測的細菌總數不超過32個。出雛後要認真沖洗出雛器,不允許留有異物,消毒要完全徹底,出雛盤要沖洗干凈,消毒徹底,以防病原微生物污染下批雞雛。每次出雛後,要對出雛場地進行徹底清洗、 消毒。由於孵化生產過程有其循環性,因此,要求雞蛋、入孵、沖洗、 出雛任何一個環節的衛生消毒工作都要做得全面、徹底, 才能從整體上切斷病原微生物的傳播途徑,降低其生存數量,最終達到提高雛雞質量、增加經濟效益的目的。
其他信息參考
http://www..com/s?wd=%CE%A2%C9%FA%CE%EF%B5%C4%BF%D8%D6%C6&lm=0&si=&rn=10&ie=gb2312&ct=0&cl=3&f=1&rsp=1
㈦ 如何利用基因工程的方法進行微生物的菌種改造急,謝謝
問清楚點吧。要改造什麼菌用於什麼目的.
看看這個是不是你要的:
酶切,擴增,檢測,以獲取目標DNA片段-->取大腸桿菌提取質粒,將目標片段連於質粒-->將質粒轉化感受態的工程菌,培養於帶抗生素的鑒定培養基-->取陽性克隆(就是接受了帶插入片段質粒的工程菌菌落),提質粒測序鑒定重組子-->篩選出帶有正確插入片段質粒的工程菌,改造成功!
這個是轉基因用的.
㈧ 控制微生物生長繁殖的主要方法及原理有哪些
摘要 1.