如何查看微生物的功能

① 微生物有什麼作用

微生物對人類最重要的影響之一是導致傳染病的流行。在人類疾病中有49.877%是由病毒引起。世界衛生組織公布資料顯示：傳染病的發病率和病死率在所有疾病中占據第一位。微生物導致人類疾病微生物的歷史，也就是人類與之不斷斗爭的歷史。在疾病的預防和治療方面，人類取得了長足的進展，但是新現和再現的微生物感染還是不斷發生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治療葯物。一些疾病的致病機制並不清楚。大量的廣譜抗生素的濫用造成了強大的選擇壓力，使許多菌株發生變異，導致耐葯性的產生，人類健康受到新的威脅。一些分節段的病毒之間可以通過重組或重配發生變異，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與前次導致感染的株型發生了變異，這種快速的變異給疫苗的設計和治療造成了很大的障礙。而耐葯性結核桿菌的出現使原本已近控制住的結核感染又在世界范圍內猖獗起來。微生物千姿百態，有些是腐敗性的，即引起食品氣味和組織結構發生不良變化。當然有些微生物是有益的，它們可用來生產如乳酪，麵包，泡菜，啤酒和葡萄酒。 微生物非常小，必須通過顯微鏡放大約1000倍才能看到。比如中等大小的細菌，1000個疊加在一起只有句號那麼大。想像一下一滴牛奶，每毫升腐敗的牛奶中約有5千萬個細菌，或者講每誇脫牛奶中細菌總數約為50億。也就是一升牛奶中可有含有50億個細菌。微生物能夠致病，能夠造成食品、布匹、皮革等發霉腐爛，但微生物也有有益的一面。最早是弗萊明從青黴菌抑制其它細菌的生長中發現了青黴素，這對醫葯界來講是一個劃時代的發現。後來大量的抗生素從放線菌等的代謝產物中篩選出來。抗生素的使用在第二次世界大戰中挽救了無數人的生命。
一些微生物被廣泛應用於工業發酵，生產乙醇、食品及各種酶制劑等；一部分微生物能夠降解塑料、處理廢水廢氣等等，並且可再生資源的潛力極大，稱為環保微生物；還有一些能在極端環境中生存的微生物，例如：高溫、低溫、高鹽、高鹼以及高輻射等普通生命體不能生存的環境，依然存在著一部分微生物等等。看上去，我們發現的微生物已經很多，但實際上由於培養方式等技術手段的限制，人類現今發現的微生物還只佔自然界中存在的微生物的很少一部分。微生物因為微生物很小，構造又簡單，所以人們充分認識它，並發展成為一門學科，與其他學科比起來，還是很晚的。盡管如此，人們已經在廣泛的應用微生物了。我國勞動人民很早就認識到微生物的存在和作用，也是最早應用微生物的少數國家之一。據考古學推測，我國在8000年前已經出現了曲櫱釀酒了，4000多年前我國釀酒已十分普遍，而且當時埃及人也已學會烤制麵包和釀制果酒。 2500年前中國人民發明釀醬、醋，知道用曲治療消化道疾病。公元6世紀（北魏時期），我國賈思勰的巨著《齊民要術》詳細地記載了制曲、釀酒、制醬和釀醋等工藝。在農業上，雖然還不知道根瘤菌的固氮作用，但已經在利用豆科植物輪作提高土壤肥力。這些事實說明，盡管人們還不知道微生物的存在，但是已經在同微生物打交道了，在應用有益微生物的同時，還對有害微生物進行預防和治療。為防止食物變質，採用鹽漬、糖漬、乾燥、酸化等方法。在我國隆慶年間就開始用人痘預防天花。人痘預防天花是我國對世界醫學上的一大貢獻，這種方法先後傳到俄國、日本、朝鮮、土耳其及英國，1798年英國醫生琴納（Jenner）提出用牛痘預防天花。微生物學作為一門學科，是從有顯微鏡開始的，微生物學發展經歷了三個時期：形態學時期、生理學時期和現代微生物學的發展。形態學時期微生物的形態觀察是從安東·列文虎克（Antony Van Leeuwenhock 1632-1732）發明的顯微鏡開始的，它是真正看見並描述微生物的第一人，他的顯微鏡在當時被認為是最精巧、最優良的單式顯微鏡，他利用能放大50～300倍的顯微鏡，清楚地看見了細菌和原生動物，而且還把觀察結果報告給英國皇家學會，其中有詳細的描述，並配有準確的插圖。1695年，安東·列文虎克把自己積累的大量結果匯集在《安東·列文虎克所發現的自然界秘密》一書里。他的發現和描述首次揭示了一個嶄新的生物世界——微生物世界。這在微生物學的發展史上具有劃時代的意義。
繼列文虎克發現微生物世界以後的200年間，微生物學的研究基本上停留在形態描述和分門別類階段。直到19世紀中期，以法國的巴斯德（Louis Pasteur,1822-1895）和德國的柯赫(Robert Koch,1843-1910)為代表的科學家才將微生物的研究從形態描述推進到生理學研究階段，揭露了微生物是造成腐敗發酵和人畜疾病的原因，並建立了分離、培養、接種和滅菌等一系列獨特的微生物技術。從而奠定了微生物學的基礎，同時開辟了醫學和工業微生物等分支學科。巴斯德和柯赫是微生物學的奠基人。
微生物巴斯德原是化學家，曾在化學上做出過重要的貢獻，後來轉向微生物學研究領域，為微生物學的建立和發展做出了卓越的貢獻。主要集中在下列三個方面：① 徹底否定
了「自然發生」學說。「自生說」是一個古老學說，認為一切生物是自然發生的。到了17世紀，雖然由於研究植物和動物的生長發育和生活循環，是「自生說」逐漸消弱，但是由於技術問題，如何證實微生物不是自然發生的仍是一個難題，這不僅是「自生說」的一個頑固陣地，同時也是人們正確認識微生物生命活動的一大屏障。巴斯德在前人工作的基礎上，進行了許多試驗，其中著名的曲頸瓶試驗無可辯駁地證實，空氣內確實含有微生物，他們引起有機質的腐敗。巴斯德自製了一個具有細長而彎曲的頸的玻瓶，其中盛有有機物水浸液，經加熱滅菌後，瓶內可一直保持無菌狀態，有機物不發生腐敗，一旦將瓶頸打斷，瓶內浸液中才有了微生物，有機質發生腐敗。巴斯德的試驗徹底否定了「自生說」，並從此建立了病原學說，推動了微生物學的發展。 ② 免疫學——預防接種。Jenner雖然早在1798年發明了種痘法可預防天花，但卻不了解這個免疫過程的基本機制，因此，這個發現沒能獲得繼續發展。1877年，巴斯德研究了雞霍亂，發現將病原菌減毒可誘發免疫性，以預防雞霍亂病。其後它又研究了牛、羊炭疽病和狂犬病，並首次製成狂犬疫苗，證實其免疫學說，為人類防病、治病做出了重大貢獻。 ③ 證實發酵是由微生物引起的。究竟發酵是一個由微生物引起的生物過程還是一個純粹的化學反應過程，曾是化學家和微生物學家激烈爭論的問題。巴斯德在否定「自生說」的基礎上，認為一切發酵作用都可能與微生物的生長繁殖有關。經不斷地努力，巴斯德終於分離到了許多引起發酵的微生物，並證實酒精發酵是由酵母菌引起的。還研究了氧氣對酵母菌的發育和酒精發酵的影響。此外，巴斯德還發現乳酸發酵、醋酸發酵和丁酸發酵都是不同細菌所引起的。為進一步研究微生物的生理生化奠定了基礎。 ④ 其它貢獻。一直沿用至今天的巴斯德消毒法（60～65℃作短時間加熱處理，殺死有害微生物的一種消毒法）和家蠶軟化病問題的解決也是巴斯德的重要貢獻，它不僅在實踐上解決了當時法國酒變質和家蠶軟化病的實際問題，而且也推動了微生物病原學說的發展，並深刻影響醫學的發展。
柯赫是著名的細菌學家，由於他曾經是一名醫生，因此對病原細菌的研究做出了突出的貢獻：①具體證實了炭疽病菌是炭疽病的病原菌；②發現了肺結核病的病原菌，這是當時死亡率極高的傳染性疾病，因此柯赫獲得了諾貝爾獎；③提出了證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則——柯赫原則：首先在患病肌體里存在著一種特定的病原菌，並可以從該肌體里分離得到純培養；然後用得到的純培養接種敏感動物，表現出特有的性狀；最後從被感染的敏感動物中又一次獲得與原病原菌相同的純培養。由於柯赫在病原菌研究方面的開創性工作，自19世紀70年代至20世紀20年代成了發現病原菌的黃金時代，所發現的各種病原微生物不下百餘種，其中還包括植物病原菌。柯赫除了在病原菌方面的偉大成就外，在微生物基本操作技術方面的貢獻更是為微生物學的發展奠定了技術基礎，這些技術包括：①用固體培養基分離純化微生物的技術，這是進行微生物學研究的基本前提，這項技術一直沿用至今；②配製培養基，也是當今微生物研究的基本技術之一。這兩項技術不僅是具有微生物研究特色的重要技術，而且也為當今動植物細胞的培養做出了十分重要的貢獻。巴斯德和柯赫的傑出工作，使微生物學作為一門獨立的學科開始形成，並出現以他們為代表而建立的各分支學科，例如細菌學（巴斯德、柯赫等）、消毒外科技術（J. Lister），免疫學（巴斯德、Metchnikoff、Behring、Ehrlich等）、土壤微生物學（Beijernck Winogradsky 等）、病毒學（Ivanowsky、Beijerinck等）、植物病理學和真菌學（Bary、Berkeley等）、釀造學（Hensen、Jorgensen 等）以及化學治療法（Ehrlish 等）。微生物學的研究內容日趨豐富，使微生物學發展更加迅速。
微生物20世紀上半葉微生物學事業欣欣向榮，微生物學沿著兩個方向發展，即應用微生物學和基礎微生物學。在應用方面，對人類疾病和軀體防禦機能的研究，促進了醫學微生物學和免疫學的發展。青黴素的發現（Fleming,1929）和瓦克斯曼（Waksman）對土壤中放線菌的研究成果導致了抗生素科學的出現，這是工業微生物學的一個重要領域。 環境微生物學在土壤微生物學研究的基礎上發展起來。微生物在農業中的應用使農業微生物學和獸醫微生物學等也成為重要的應用學科。應用成果不斷涌現，促進了基礎研究的深入，於是細菌和其它微生物的分類系統在20世紀中葉出現了，對細胞化學結構和酶及其功能的研究發展了微生物生理學和生物化學，微生物遺傳和變異的研究導致了微生物遺傳學的誕生。微生物生態學在20世紀60年代也形成了一個獨立學科。20世紀80年代以來，在分子水平上對微生物研究迅速發展，分子微生物學應運而生。在短短的時間內取得了一系列進展，並出現了一些新的概念，較突出的有，生物多樣性、進化、三原界學說；細菌染色體結構和全基因組測序；細菌基因表達的整體調控和對環境變化的適應機制；細菌的發育及其分子機理；細菌細胞之間和細菌同動植物之間的信號傳遞；分子技術在微生物原位研究中的應用。經歷約150年成長起來的微生物學，在21世紀將為統一生物學的重要內容而繼續向前發展，其中兩個活躍的前沿領域將是分子微生物遺傳學和分子微生物生態學。 微生物產業在21世紀將呈現全新的局面。微生物從發現到現在短短的300年間，特別是20世紀中葉，已在人類的生活和生產實踐中得到廣泛的應用，並形成了繼動、植物兩大生物產業後的第三大產業。這是以微生物的代謝產物和菌體本身為生產對象的生物產業，所用的微生物主要是從自然界篩選或選育的自然菌種。21世紀，微生物產業除了更廣泛的利用和挖掘不同生境（包括極端環境）的自然資源微生物外，基因工程菌將形成一批強大的工業生產菌，生產外源基因表達的產物，特別是葯物的生產將出現前所未有的新局面，結合基因組學在葯物設計上的新策略將出現以核酸（DNA或RNA）為靶標的新葯物（如反義寡核苷酸、肽核酸、DNA疫苗等）的大量生產，人類將完全征服癌症、艾滋病以及其他疾病。此外，微生物工業將生產各種各樣的新產品，例如降解性塑料、DNA晶元、生物能源等，在21世紀將出現一批嶄新的微生物工業，為全世界的經濟和社會發展做出更大貢獻。
中國是具有5000年文明史的古國，中國勞動人民對微生物的認識和利用是最早的幾個國家之一。特別是在制酒、醬油、醋等微生物產品以及用種痘、麥曲等進行防病治療等方面具有卓越的貢獻。但微生物作為一門科學進行研究，中國起步較晚。中國學者開始從事微生物學研究在20世紀之初，那時一批到西方留學的中國科學家開始較系統的介紹微生物知識，從事微生物學研究。1910-1921年微生物間伍連德用近代微生物學知識對鼠疫和霍亂病原的探索和防治，在中國最早建立起衛生防疫機構，培養了第一支預防鼠疫的專業隊伍，在當時這項工作居於國際先進地位。20世紀20-30年代，中國學者開始對醫學微生物學有了較多的試驗研究，其中湯飛凡等在醫學細菌學、病毒學和免疫學等方面的某些領域做出過較高水平的成績，例如沙眼病原體的分離和確認是具有國際領先水平的開創性工作。 20世紀30年代開始在高校設立釀造科目和農產品製造系，以釀造為主要課程，創建了一批與應用微生物學有關的研究機構，魏岩壽等在工業微生物方面做出了開拓性工作。戴芳瀾和俞大紱等是中國真菌學和植物病理學的奠基人；陳華癸和張憲武等對根瘤菌固氮作用的研究開創了中國農業微生物學；高尚蔭創建了中國病毒學的基礎理論研究和第一個微生物學專業。但總的來說，在新中國成立之前，我國微生物學的力量較弱且分散，未形成中國自己的隊伍和研究體系，也沒有中國自己的現代微生物工業。微生物新中國成立以後，微生物學在中國有了劃時代的發展，一批主要進行微生物學研究的單位建立起來了，一些重點大學創設了微生物學專業，培養了一大批微生物學人才。
現代化的發酵工業、抗生素工業、生物農葯和菌肥工作已經形成一定的規模，特別是改革開放以來，中國微生物學無論在應用和基礎理論研究方面都取得了重要的成果，例如中國抗生素的總產量已躍居世界首位，中國的兩步法生產維生素C的技術居世界先進水平。近年來，中國學者瞄準世界微生物學科發展前沿，進行微生物基因組學的研究，現已完成痘苗病毒天壇株的全基因組測序，最近又對中國的辛德畢斯毒株（變異株）進行了全基因組測序。1999年又啟動了從中國雲南省騰沖地區熱海沸泉中分離得到的泉生熱袍菌全基因組測序，目前取得可喜進展。中國微生物學進入了一個全面發展的新時期。但從總體來說，中國的微生物學發展水平除個別領域或研究課題達到國際先進水平，為國外同行承認外，絕大多數領域與國外先進水平相比，尚有相當大的差距。因此如何發揮中國傳統應用微生物技術的優勢，緊跟國際發展前沿，趕超世界先進水平，還需作出艱苦的努力。
健康人腸道中即有大量細菌存在，稱正常菌群，其中包含的細菌種類高達上百種。在腸道環境中這些細菌相互依存，互惠共生。食物、有毒物質甚至葯物的分解與吸收，菌群在這些過程中發揮的作用，以及細菌之間的相互作用機制還不明了。一旦菌群失調，就會引起腹瀉。隨著醫學研究進入分子水平，人們對基因、遺傳物質等專業術語也日漸熟悉。人們認識到，是遺傳信息決定了生物體具有的生命特徵，包括外部形態以及從事的生命活動等等，而生物體的基因組正是這些遺傳信息的攜帶者。因此闡明生物體基因組攜帶的遺傳信息，將大大有助於揭示生命的起源和奧秘。
在分子水平上研究微生物病原體的變異規律、毒力和致病性，對於傳統微生物學來說是一場革命。微生物以人類基因組計劃為代表的生物體基因組研究成為整個生命科學研究的前沿，而微生物基因組，研究又是其中的重要分支。世界權威性雜志《科學》曾將微生物基因組研究評為世界重大科學進展之一。通過基因組研究揭示微生物的遺傳機制，發現重要的功能基因並在此基礎上發展疫苗，開發新型抗病毒、抗細菌、真菌葯物，將對有效地控制新老傳染病的流行，促進醫療健康事業的迅速發展和壯大! 從分子水平上對微生物進行基因組研究為探索微生物個體以及群體間作用的奧秘提供了新的線索和思路。 為了充分開發微生物（特別是細菌）資源，1994年美國發起了微生物基因組研究計劃（MGP）。通過研究完整的基因組信息開發和利用微生物重要的功能基因，不僅能夠加深對微生物的致病機制、重要代謝和調控機制的認識，更能在此基礎上發展一系列與我們的生活密切相關的基因工程產品，包括：接種用的疫苗、治療用的新葯、診斷試劑和應用於工農業生產的各種酶制劑等等。通過基因工程方法的改造，促進新型菌株的構建和傳統菌株的改造，全面促進微生物工業時代的來臨。工業微生物涉及食品、制葯、冶金、采礦、石油、皮革、輕化工等多種行業。通過微生物發酵途徑生產抗生素、丁醇、維生素C以及一些風味食品的制備等；某些特殊微生物酶參與皮革脫毛、冶金、採油采礦等生產過程，甚至直接作為洗衣粉等的添加劑；另外還有一些微生物的代謝產物可以作為天然的微生物殺蟲劑廣泛應用於農業生產。通過對枯草芽孢桿菌的基因組研究，發現了一系列與抗生素及重要工業用酶的產生相關的基因。乳酸桿菌作為一種重要的微生態調節劑參與食品發酵過程。

② 選擇一種微生物的功能如何獲得此功能的微生物

選擇一種微生物的功能按照微生物的代謝特徵獲得此功能的微生物。根據查詢相關資料顯示，按照微生物的代謝特徵，分離出特定功能的微生物，並進行純化直獲得此功能的微生物。

③ 微生物營養六大要素的生理功能

分類: 教育/科學 >> 科學技術
解析:

1）微生物需要的營養物質

營養物質應滿足微生物的生長、繁殖和完成各種生理活動的需要。它們的作用可概括為形成結構（參與細胞組成）、提供能量和調節作用（構成酶的活性和物質運輸系統）。

微生物的營養物質有六大類要素，即水、碳源、氮源、無機鹽、生長因子和能源。

① 水

水是微生物的重要組成部分，在代謝中佔有重要地位。水在細胞中有兩種存在形式：結合水和游離水。結合水與溶質或其他分子結合在一起，很難加以利用。游離水（或稱為非結合水）則可以被微生物利用。

② 碳源

碳在細胞的干物質中約佔50%，所以微生物對碳的需求最大。凡是作為微生物細胞結構或代謝產物中碳架來源的營養物質，稱為碳源。

作為微生物營養的碳源物質種類很多，從簡單的無機物（CO2、碳酸鹽）到復雜的有機含碳化合物（糖、糖的衍生物、脂類、醇類、有機酸、芳香化合物及各種含碳化合物等）。但不同微生物利用碳源的能力不同，假單孢菌屬可利用90種以上的碳源，甲烷氧化菌僅利用兩種有機物：甲烷和甲醇，某些纖維素分解菌只能利用纖維素。

大多數微生物是異養型，以有機化合物為碳源。能夠利用的碳源種類很多，其中糖類是最好的碳源。

異養微生物將碳源在體內經一系列復雜的化學反應，最終用於構成細胞物質，或為機體提供生理活動所需的能量。所以，碳源往往也是能源物質。

自養菌以CO2、碳酸鹽為唯一或主要的碳源。CO2是被徹底氧化的物質，其轉化成細胞成分是一個還原過程。因此，這類微生物同時需要從光或其他無機物氧化獲得能量。這類微生物的碳源和能源分別屬於不同物質。

③ 氮源

凡是構成微生物細胞的物質或代謝產物中氮元素來源的營養物質，稱為氮源。細胞干物質中氮的含量僅次於碳和氧。氮是組成核酸和蛋白質的重要元素，氮對微生物的生長發育有著重要作用。從分子態的N2到復雜的含氮化合物都能夠被不同微生物所利用，而不同類型的微生物能夠利用的氮源差異較大。

固氮微生物能利用分子態N2合成自己需要的氨基酸和蛋白質，也能利用無機氮和有機氮化物，但在這種情況下，它們便失去了固氮能力。此外，有些光合細菌、藍藻和真菌也有固氮作用。

許多腐生細菌和動植物的病原菌不能固氮，一般利用銨鹽或其他含氮鹽作氮源。硝酸鹽必須先還原為NH+4後，才能用於生物合成。以無機氮化物為唯一氮源的微生物都能利用銨鹽，但它們並不都能利用硝酸鹽。

有機氮源有蛋白腖、牛肉膏、酵母膏、玉米漿等，工業上能夠用黃豆餅粉、花生餅粉和魚粉等作為氮源。有機氮源中的氮往往是蛋白質或其降解產物。

氮源一般只提供合成細胞質和細胞中其他結構的原料，不作為能源。只有少數細菌，如硝化細菌利用銨鹽、硝酸鹽作氮源和能源。

④ 無機鹽

無機鹽也是微生物生長所不可缺少的營養物質。其主要功能是：① 構成細胞的組成成分；② 作為酶的組成成分；③ 維持酶的活性；④ 調節細胞的滲透壓、氫離子濃度和氧化還原電位；⑤ 作為某些自氧菌的能源。

磷、硫、鉀、鈉、鈣、鎂等鹽參與細胞結構組成，並與能量轉移、細胞透性調節功能有關。微生物對它們的需求量較大（10-4～10-3 mol/L），稱為「宏量元素」。沒有它們，微生物就無法生長。鐵、錳、銅、鈷、鋅、鉬等鹽一般是酶的輔因子，需求量不大（10-8～10-6 mol/L），所以，稱為「微量元素」。不同微生物對以上各種元素的需求量各不相同。鐵元素介於宏量和微量元素之間。

在配製培養基時，可通過添加有關化學試劑來補充宏量元素，其中首選是K2HPO4和MgSO4，它們可提供需要量很大的元素：K、P、S和Mg。微量元素在一些化學試劑、天然水和天然培養基組分中都以雜質等狀態存在，在玻璃器皿等實驗用品上也有少量存在，所以，不必另行加入。

⑤ 生長因子

一些異養型微生物在一般碳源、氮源和無機鹽的培養基中培養不能生長或生長較差。當在培養基中加入某些組織（或細胞）提取液時，這些微生物就生長良好，說明這些組織或細胞中含有這些微生物生長所必須的營養因子，這些因子稱為生長因子。

生長因子可定義為：某些微生物本身不能從普通的碳源、氮源合成，需要額外少量加入才能滿足需要的有機物質，包括氨基酸、維生素、嘌呤、嘧啶及其衍生物，有時也包括一些脂肪酸及其他膜成分%A

④ 從種植業看微生物在大自然生態鏈中扮演什麼角色

(一)微生物在自然生境、動植物及人體中的生態分布、組織結構及功能 1．從宏觀上說微生物所具有的個體微小、代謝營養類型多樣、適應能力強和遷移能力強的特點，使 微生物空間分布具有極其廣泛性。 (1)在自然環境水體、土壤、大氣中的分布。 (2)在其他生物難於生存的極端環境中(高溫、低溫、低pH、高PH、高鹽、高壓及高幅射等的)分布。 (3)在動物體中的分布。 (4)在植物體中的分布。 (5)在工農業產品中的分布。 (6)在人體中的分布。 2．生境中微生物的組織層次結構及相互作用。 (1)生態環境中的微生物存在著與動物、植物相似的從個體、種群、群落和生態系統(以微生物為主體 的生態系統)的組織層次。 (2)微生物具有明顯的群體性。種群是一種重要的組織層次，種群的相互作用是理解微生物相互作用 的基礎，其作用包括中立生活、偏利作用、協同作用、互惠共生、寄生、捕食、偏害作用和競爭 (3)群落結構、功能與相互作用。群落是一定區域內或一定生境中各種微生物種群相互鬆散結合的一 種結構和功能單位。在一個生態系統中不同群落也存在著各種不同的相互作用。 3．棲居微生物與生境的相互關系。 (1)微生物與其棲居自然環境的相互關系。微生物在自然環境中的存在分布是歷史傳承、現實選擇及 微生物適應進化的結果，主要方面是生態位上生物和非生物環境對微生物的選擇。 (2)動物體中微生物對動物是益害共存，但更主要的是互惠共生關系，研究其互惠共生關系，有助於 對有益微生物的利用。 (3)植物體中微生物對植物也是益害共存，有些成為病原微生物，有些則可以促進植物的生長發育。 抑害增益是利用這種相互關系的出發點。 (4)生物性霉腐是造成食品、糧食霉變的重要原因，產生大量生物毒素是重要的食品公共健康問題。 (5)人體正常的微生物區系是個體防禦病原微生物的一道屏障，但在特殊條件下也可以成為病原微生 物。 4．極端環境微生物研究中最重要的3個方面是生態分布、適應機制及開發應用。 5．聚焦生態系統，剖析微生物在系統中的特殊地位和重要作用。 (1)微生物主要作為分解者在生態系統中撈演重要角色。 ①微生物是有機物的主要分解者。 ②微生物是物質循環的重要成員。 ③微生物是生態系統中的初級生產者。 ④微生物是物質和能量的貯存者。 ⑤微生物是地球生物演化中的先鋒種類。 (2)微生物在生物地球化學循環中的重要作用。 ①生物地球化學循環是生態系統乃至整個生物圈物質循環的一個重要組成部分。生命物質的主要組 成元素，少量元素和跡量元素表現出從快到慢，不同的循環速率。 ②微生物參與的生物地球化學循環是總生物地球化學循環的一部分，主要是微生物對有機物的礦化 作用。 ③微生物對有機物的礦化作用推動微生物參與碳循環、氮循環、硫循環、磷循環及鐵循環。 ④微生物在C、N、S、P循環中具有不同方式與特點。(二)微生物與環境保護是微生物生物體及其機能在環境保護中的應用 1．微生物對污染物的降解、轉化是微生物消除污染、修復污染環境的基礎和前提條件。 (1)生物降解是微生物對環境污染物的分解作用，是傳統分解作用的拓展和延伸。 (2)質粒在微生物對污染物降解中的重要作用，降解遺傳信息主要分布在質粒和染色體上。 2．污染介質的微生物處理是通過微生物作用使廢水、廢氣、固體廢棄物中的污染物在反應器中得到 降解，礦化成H2O、CO2及其他氧化性物質，以達到消除污染，無害化的目的。 3．工、農業廢棄物的資源化轉化，轉化成新的化學晶、能源及單細胞蛋白。 4．氮、磷去除技術是利用特定微生物類群在特定條件下去除污水中氮和磷。 5．污染環境的生物修復是利用微生物的降解作用修復較大面積污染環境，特別是修復受難降解污染 物污染的環境，如土壤、水體(包括地下水)、海灘等。 6．環境污染的微生物監測是利用在污染壓迫下微生物群落結構、生理功能的變化來監測環境污染， 微生物的特殊性使微生物在監測中有特殊作用。

⑤ 什麼是微生物菌劑以及它的功能

不知道您問的微生物菌劑是不是農業用微生物菌劑，微生物菌劑是個統稱，有很多種微生物，每一種功能都不同，我可以給您介紹十幾種常用的沃寶微生物菌劑及其作用，供您參考。
一、沃寶枯草芽孢桿菌：增加作物抗逆性、固氮。
二、沃寶巨大芽孢桿菌：鉀，釋放出可溶磷鉀元素及鈣、硫、鎂、鐵、鋅、鉬、 錳等中微量元素。
三、地衣芽孢桿菌：抗病、殺滅有害菌，
四、蘇雲金芽孢桿菌：殺蟲(包括根結線蟲)，對鱗翅目等節肢動物有特異性的毒 殺活性。
五、側孢芽孢桿菌：促根、殺菌及降解重金屬。
六、膠質芽孢桿菌：有溶磷、釋鉀和固氮功能，分泌多種酶，增強作物對一些病 害的抵抗力。
七、涇陽鏈黴菌：具有增強土壤肥力、刺激作物生長的能力。
八、菌根真菌：擴大根系吸收面，增加對原根毛吸收范圍外的元素(特別是磷)的 吸收能力。
九、棕色固氮菌：固定空氣中的游離氮，增產。
十、光合菌群：是肥沃土壤和促進動植物生長的主力部隊。
十一、凝結芽孢桿菌：可降低環境中的氨氣、硫化氫等有害氣體。提高果實中氨 基酸的含量。
十二、米麴黴：使秸稈中的有機質成為植物生長所需的營養，提高土壤有機質， 改善土壤結構。
十三、淡紫擬青黴：對多種線蟲都有防治效能，是防治根結線蟲最有前途的生防 制劑。

⑥ 微生物有哪些功能

二氧化硫是一種有毒的氣體，它能引起人的哮喘病、肺水腫，當濃度高時人會窒息而死。一些工廠排出的廢煙中常含有它，它是造成空氣污染的主要物質，在美國、英國、日本發生的幾次嚴重的大氣污染事件無不與二氧化硫有關。准確報告空氣中的二氧化硫的濃度是一件很重要的工作。真菌和藻類的共生體地衣對少量的二氧化硫十分敏感，通過人工培養地衣的生長情況，就能很方便地判斷空氣污染的情況。利用海洋中的發光細菌也能探測大氣中的毒氣存在。判斷水的污染程度對工農業生產和日常生活都是非常必要的。有一種兩端都長有鞭毛的糹於回螺菌，它在污水中便失去了運動性，培養它們來檢驗污水是很靈敏的。噬細菌、蛭弧菌、乳節水霉都能作為污水的示菌。有種短柄毒霉對有毒的砷化合物高度敏感，物料中含百分之幾的三氧化二砷它也能夠測出來。

石油是重要的燃料，在國民經濟中起著極其重要的作用。石油都埋在地下很深的地方，為了開采它，人們還得先進行勘探，看它藏在哪塊地的下邊。勘探時需要打井鑽眼，把地下的土樣拿來化驗。這都需要大量的人力和物力。隨著人們對微生物的了解，利用很簡單的培養微生物的方法也能找出石油的藏身之地。原來油田雖然在地下，但油層中有許多烴類物質由於擴散作用能滲透到地殼表面，這就露出了油田的蛛絲馬跡。這些烴類是一些微生物的好食品，烴類越多它們繁殖越快。這時只要從地面找出這些微生物，經過人工培養並測定它們的數量就可以得知這塊地下有無油田。1957年國際上用微生物法勘探了16個地區，就有10個地區有油田礦藏。

⑦ 微生物在食品中的作用 5000/字 謝謝

微生物的作用

微生物對人類最重要的影響之一是導致傳染病的流行。在人類疾病中有50％是由病毒引起。世界衛生組織公布資料顯示：傳染病的發病率和病死率在所有疾病中占據第一位。微生物導致人類疾病的歷史，也就是人類與之不斷斗爭的歷史。在疾病的預防和治療方面，人類取得了長足的進展，但是新現和再現的微生物感染還是不斷發生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治療葯物。一些疾病的致病機制並不清楚。大量的廣譜抗生素的濫用造成了強大的選擇壓力，使許多菌株發生變異，導致耐葯性的產生，人類健康受到新的威脅。一些分節段的病毒之間可以通過重組或重配發生變異，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與前次導致感染的株型發生了變異，這種快速的變異給疫苗的設計和治療造成了很大的障礙。而耐葯性結核桿菌的出現使原本已近控制住的結核感染又在世界范圍內猖獗起來。
微生物千姿百態，有些是腐敗性的，即引起食品氣味和組織結構發生不良變化。當然有些微生物是有益的，它們可用來生產如乳酪，麵包，泡菜，啤酒和葡萄酒。微生物非常小，必須通過顯微鏡放大約1000 倍才能看到。比如中等大小的細菌，1000個疊加在一起只有句號那麼大。想像一下一滴牛奶，每毫升腐敗的牛奶中約有5千萬個細菌，或者講每誇脫牛奶中細菌總數約為50億。也就是一滴牛奶中可有含有50 億個細菌。
微生物能夠致病，能夠造成食品、布匹、皮革等發霉腐爛，但微生物也有有益的一面。最早是弗萊明從青黴菌抑制其它細菌的生長中發現了青黴素，這對醫葯界來講是一個劃時代的發現。後來大量的抗生素從放線菌等的代謝產物中篩選出來。抗生素的使用在第二次世界大戰中挽救了無數人的生命。一些微生物被廣泛應用於工業發酵，生產乙醇、食品及各種酶制劑等；一部分微生物能夠降解塑料、處理廢水廢氣等等，並且可再生資源的潛力極大，稱為環保微生物；還有一些能在極端環境中生存的微生物，例如：高溫、低溫、高鹽、高鹼以及高輻射等普通生命體不能生存的環境，依然存在著一部分微生物等等。看上去，我們發現的微生物已經很多，但實際上由於培養方式等技術手段的限制，人類現今發現的微生物還只佔自然界中存在的微生物的很少一部分。
微生物間的相互作用機制也相當奧秘。例如健康人腸道中即有大量細菌存在，稱正常菌群，其中包含的細菌種類高達上百種。在腸道環境中這些細菌相互依存，互惠共生。食物、有毒物質甚至葯物的分解與吸收，菌群在這些過程中發揮的作用，以及細菌之間的相互作用機制還不明了。一旦菌群失調，就會引起腹瀉。
隨著醫學研究進入分子水平，人們對基因、遺傳物質等專業術語也日漸熟悉。人們認識到，是遺傳信息決定了生物體具有的生命特徵，包括外部形態以及從事的生命活動等等，而生物體的基因組正是這些遺傳信息的攜帶者。因此闡明生物體基因組攜帶的遺傳信息，將大大有助於揭示生命的起源和奧秘。在分子水平上研究微生物病原體的變異規律、毒力和致病性，對於傳統微生物學來說是一場革命。
以人類基因組計劃為代表的生物體基因組研究成為整個生命科學研究的前沿，而微生物基因組研究又是其中的重要分支。世界權威性雜志《科學》曾將微生物基因組研究評為世界重大科學進展之一。通過基因組研究揭示微生物的遺傳機制，發現重要的功能基因並在此基礎上發展疫苗，開發新型抗病毒、抗細菌、真菌葯物，將對有效地控制新老傳染病的流行，促進醫療健康事業的迅速發展和壯大!
從分子水平上對微生物進行基因組研究為探索微生物個體以及群體間作用的奧秘提供了新的線索和思路。為了充分開發微生物（特別是細菌）資源，1994年美國發起了微生物基因組研究計劃（MGP）。通過研究完整的基因組信息開發和利用微生物重要的功能基因，不僅能夠加深對微生物的致病機制、重要代謝和調控機制的認識，更能在此基礎上發展一系列與我們的生活密切相關的基因工程產品，包括：接種用的疫苗、治療用的新葯、診斷試劑和應用於工農業生產的各種酶制劑等等。通過基因工程方法的改造，促進新型菌株的構建和傳統菌株的改造，全面促進微生物工業時代的來臨。
工業微生物涉及食品、制葯、冶金、采礦、石油、皮革、輕化工等多種行業。通過微生物發酵途徑生產抗生素、丁醇、維生素C以及一些風味食品的制備等；某些特殊微生物酶參與皮革脫毛、冶金、採油采礦等生產過程，甚至直接作為洗衣粉等的添加劑；另外還有一些微生物的代謝產物可以作為天然的微生物殺蟲劑廣泛應用於農業生產。通過對枯草芽孢桿菌的基因組研究，發現了一系列與抗生素及重要工業用酶的產生相關的基因。乳酸桿菌作為一種重要的微生態調節劑參與食品發酵過程，對其進行的基因組學研究將有利於找到關鍵的功能基因，然後對菌株加以改造，使其更適於工業化的生產過程。國內維生素C兩步發酵法生產過程中的關鍵菌株氧化葡萄糖酸桿菌的基因組研究，將在基因組測序完成的前提下找到與維生素C生產相關的重要代謝功能基因，經基因工程改造，實現新的工程菌株的構建，簡化生產步驟，降低生產成本，繼而實現經濟效益的大幅度提升。對工業微生物開展的基因組研究，不斷發現新的特殊酶基因及重要代謝過程和代謝產物生成相關的功能基因，並將其應用於生產以及傳統工業、工藝的改造，同時推動現代生物技術的迅速發展。
據資料統計，全球每年因病害導致的農作物減產可高達20％，其中植物的細菌性病害最為嚴重。除了培植在遺傳上對病害有抗性的品種以及加強園藝管理外，似乎沒有更好的病害防治策略。因此積極開展某些植物致病微生物的基因組研究，認清其致病機制並由此發展控制病害的新對策顯得十分緊迫。
經濟作物柑橘的致病菌是國際上第一個發表了全序列的植物致病微生物。還有一些在分類學、生理學和經濟價值上非常重要的農業微生物，例如：胡蘿卜歐文氏菌、植物致病性假單胞菌以及中國正在開展的黃單胞菌的研究等正在進行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也剛剛測定完成。借鑒已經較為成熟的從人類病原微生物的基因組學信息篩選治療性葯物的方案，可以嘗試性地應用到植物病原體上。特別像柑橘的致病菌這種需要昆蟲媒介才能完成生活周期的種類，除了殺蟲劑能阻斷其生活周期以外，只能通過遺傳學研究找到毒力相關因子，尋找抗性靶位以發展更有效的控制對策。固氮菌全部遺傳信息的解析對於開發利用其固氮關鍵基因提高農作物的產量和質量也具有重要的意義。
在全面推進經濟發展的同時，濫用資源、破壞環境的現象也日益嚴重。面對全球環境的一再惡化，提倡環保成為全世界人民的共同呼聲。而生物除污在環境污染治理中潛力巨大，微生物參與治理則是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有機物；還能處理工業廢水中的磷酸鹽、含硫廢氣以及土壤的改良等。微生物能夠分解纖維素等物質，並促進資源的再生利用。對這些微生物開展的基因組研究，在深入了解特殊代謝過程的遺傳背景的前提下，有選擇性的加以利用，例如找到不同污染物降解的關鍵基因，將其在某一菌株中組合，構建高效能的基因工程菌株，一菌多用，可同時降解不同的環境污染物質，極大發揮其改善環境、排除污染的潛力。美國基因組研究所結合生物晶元方法對微生物進行了特殊條件下的表達譜的研究，以期找到其降解有機物的關鍵基因，為開發及利用確定目標。
在極端環境下能夠生長的微生物稱為極端微生物，又稱嗜極菌。嗜極菌對極端環境具有很強的適應性，極端微生物基因組的研究有助於從分子水平研究極限條件下微生物的適應性，加深對生命本質的認識。
有一種嗜極菌，它能夠暴露於數千倍強度的輻射下仍能存活，而人類一個劑量強度就會死亡。該細菌的染色體在接受幾百萬拉德a射線後粉碎為數百個片段，但能在一天內將其恢復。研究其DNA修復機制對於發展在輻射污染區進行環境的生物治理非常有意義。開發利用嗜極菌的極限特性可以突破當前生物技術領域中的一些局限，建立新的技術手段，使環境、能源、農業、健康、輕化工等領域的生物技術能力發生革命。來自極端微生物的極端酶，可在極端環境下行使功能，將極大地拓展酶的應用空間，是建立高效率、低成本生物技術加工過程的基礎，例如PCR技術中的TagDNA聚合酶、洗滌劑中的鹼性酶等都具有代表意義。極端微生物的研究與應用將是取得現代生物技術優勢的重要途徑，其在新酶、新葯開發及環境整治方面應用潛力極大。
食品因富含有微生物可依賴生長的營養成分，因此會不同程度的受微生物污染。如何控制好微生物對食品的污染，已成為人們關注的話題。下面就食品加工中如何控制好微生物污染提出幾種方法：
對食品加工來講，通過控制病原體所需的營養成分來控制病原體難以達到目的，因為除特別情形之外，大多數食品為病原體生長提供了充足的營養。食品加工可以通過分別控制食品中水分活度和pH值，或通過特定的包裝技術調節氣體來控制病原體的生長。

1 控制pH
每種微生物生長都有最低、最佳、最高pH值，酵母菌和黴菌可在低pH下生長，當pH值為 4.6或以下時可抑制致病菌生長和產生毒素。但有些病原體，特別是艾希氏大腸桿菌0157:H7，雖然在酸性條件下生長被抑制，仍可存活較長時間。pH 是一種抑制病菌生長的方法，而不能破壞現存的致病菌。但是，在低pH值保持時間較長時，很多微生物將被破壞。

pH 4.6 是酸性食品和低酸食品的分界限。有些食品開始是低酸食品，加工後成為酸性食品。天然酸性食品是那些自然含酸的食品，大部分水果屬天然酸性的食品。但有些熱帶水果如菠蘿，根據生長條件pH可能大於4.6。低酸食品包括含蛋白質食品、各種蔬菜、澱粉質食品及其它多種食品。

酸化是直接向低酸食品加酸的過程。目標通常為 pH 4.6或更低。這些食品稱為酸化食品，要符合相應的法規如FDA 21CFR PART 114。 有些情況食品雖然經過加酸，但最終pH仍高於4.6，這就需要其他方法來加以控制，如冷藏。

發酵是使用某些無害微生物來促進食品化學變化的過程。這些微生物作用的結果是產生酸或乙醇。細菌一般產生醋酸或乳酸，酵母菌一般產生乙醇。

通過發酵產生酸或乙醇有兩個目的。一是賦予食品特定的品質以產生預期的味道或均勻結構。酸奶就是通過發酵加工具有獨特的香味和結構。另一個目的是食品防腐，如腌漬產品，但這類發酵食品的pH一般達不到4.6或以下，所以在冷藏溫度下貯存才是安全的。

1.1 酸化

酸化是直接向低酸食品加酸的過程。向產品中加酸有幾種不同方法：一種方法稱為直接酸化，即在生產低酸食品過程中，在單個製成品容器中加入預先確定數量的酸。用此方法，重要的是加工者控制酸與食品比例，酸化蔬菜最常用的方法。另一種方法是批酸化，顧名思義，酸和食品大批混合後讓其平衡，然後包裝酸化食品。添加的酸有很多種，主要有醋酸、乳酸和檸檬酸，根據預期成品的特性而選用。

除用酸酸化食品外，可用天然酸性食品如蕃茄作為添加配料，來酸化低酸食品。使用蕃茄的產品包括裝有整形芹菜、洋蔥或辣椒義大利面條醬。罐裝蕃茄通常pH為約4.2，而其它蔬菜為低酸性。

如製成食品的pH不同於酸性原料的pH，則認為該食品是酸化的，並適用於法規。例如，蕃茄原料pH是4.2，如製成品pH是4.5則食品已經酸化了，因為蕃茄中的部分酸被用來酸化蔬菜。或者，如製成品pH仍為4.2，則用來酸化蔬菜的蕃茄中的酸量沒有明顯變化，在這種情況下該產品不適用於酸化食品法規，並且認為不是配製成的酸性食物。這樣的食品包括有芥木、蕃茄醬、沙拉調料和其它調味品，都是貨架穩定的食品。

酸化食品加工者需科學地設定加工過程以保證最終pH肯定低於4.6。加工者需對每批製成品測試平衡後的pH ，因為所有配料達到自然pH平衡，這對較大顆粒食品可能需長達10天長的時間。需經幾天達到平衡pH的產品在這段時間里可能需要冷藏，以防止肉毒梭菌或其它病原體的生長。為加速測試過程，可將產品混成均勻糊狀。均質含油的食品時，均質前應將油除去。另一種方法是在產品加油前測試pH，因為油不影響最終pH。

按配方配製的酸化食品和酸性食品的，必須進行充分地熱處理以滅活腐敗微生物和病原體的繁殖體。其原因有兩個，一是防止腐敗導致經濟損失，另外是腐敗生物的繁殖可使pH升高，危及產品的安全。

1.2 測量pH值

如加工者要進行酸化處理，必須有某種測量pH的方法。加工者多數選用pH計，但也可使用指示溶液、試紙或進行滴定，確保最終pH低於4.0。

1.3 發酵

葡萄酒和啤酒，是用酵母菌使產品發酵產生乙醇，乙醇使產品防腐。在酸泡菜、發酵香腸、乳酪、甜酸泡菜、橄欖和酪乳的生產中，發酵時細菌產生了乳酸。黴菌也用於某些食品的發酵，主要是為了味道和其它特性，如醬油。

發酵一方面需要促進好的微生物生長，同時一方面阻止會引起腐敗的不良微生物生長。通常的作法是向食品中加鹽或發酵劑，或在某些情形中將其輕微地酸化。發酵劑可以是酵母菌或細菌。

在很多發酵產品中，一個普遍現象就是沒有消除產酸細菌的加工過程。所以大部分發酵產品必須保持冷藏，以保證發酵細菌不會使產品腐敗。

2 控制水分活度

2.1 常見食品的水分活度

如同pH，每種微生物體有其生長的最低、最佳、最高水分活度。酵母菌和黴菌可在低水分下生長，但是0.85是病原體生長的安全界限。0.85是根據金黃色葡萄球菌產生毒素的最低水分活度得來的。

常見食品的水分活度。水分活度分類控制要求：0.85以上水份較大的食品要求冷藏或其他措施控制病原體生長；0.6—0.85中等水份食品不需要冷藏控制病原體，由於因酵母和黴菌引起的腐敗而限制貨架期；0.6以下低水份食品有較長貨架期，也不需要冷藏，這些食品稱為低水分食品。

大部分生肉、水果和蔬菜屬於水份較高的食品（水分活度高於0.85 ）。值得注意的是麵包，多數人認為它是乾燥，貨架穩定的產品。實際上，它有相當高的水分活度，它只是因pH、水分活度的多重屏障，而使之安全，並且黴菌比病原體更容易生長，換言之，它變危險之前就長霉變綠了。

有些獨特風味的產品如醬油外表像是高水分產品，但因鹽、糖或其它成分結合了水分，它們的水分活度很低，其水分活度在0.80左右。因果醬和果凍的水分活度可滿足酵母菌和黴菌生長，它們需在將包裝前輕微加熱將酵母菌黴菌殺滅以防止腐敗。

2.2 控制水分活度

降低食品中水分有兩種傳統方法，即乾燥和加鹽或糖結合水分子。

乾燥是食品防腐最古老的方法之一。除防腐之外，乾燥產生了食品的自身特性，如同發酵。世界上很多地方還在用開放式空氣乾燥，一般而言有四種基本乾燥方法：熱空氣乾燥，用於固體食品如蔬菜、水果和魚；噴霧乾燥，用於流體和半流體如牛奶；真空乾燥，用於流體如果汁；冷凍乾燥，用於多種產品。

另一種降低食品水分活度的方法是加鹽或糖。這種類型食品的例子有醬油、果醬和腌魚，這不需要非常特殊的設備。對流體或半流體產品，如醬油或果醬，用配方加工控制。對固體食品如魚或熏火腿，可用鹽乾燥，即放入鹽溶液或浸入鹽水中。

控制水分活度分兩步。第一，科學地設定可保證水分活度為0.85或更低的乾燥、鹽漬或加工配方，然後嚴格地執行。第二，可取製成品樣品測試其水分活度。

3 控制包裝

包裝不同於其它控制方法，雖然包裝有時用於控制微生物生長，但對腐敗生物體的控制是有限的，不能作為可控制致病菌生長的單一方法，但通過改變包裝有助於產品安全性。

從食品安全形度看，包裝有兩個功能：可防止食品污染，也可增加食品控制的有效性。

3.1 包裝類型

很多產品是真空包裝。真空包裝是在將封口前用機械抽出包裝中空氣。產品放在低透氧性袋中，再放在真空機內用機械抽出袋中空氣然後進行熱封口。薄膜緊貼在產品上。袋中不殘留空氣或氣體。

充氣包裝產品可包裝於充氣包裝中。充氣包裝包括一次充氣和封口處理。所充的氣體有三種，可單獨或混合使用，包括氮氣、二氧化碳和氧氣。這些氣體都有各自不同功能：氮氣取代氧氣，因而減弱了需氧腐敗生物的生長；二氧化碳能使很多微生物致死，破壞腐敗生物以延長貨架期；氧氣是需氧腐敗生物體生命線。但含有一定氧氣可增加抑制肉毒梭菌的安全性，通常為濃度約2%至4％的氧。然而，包裝中存在的氧可使腐敗微生物生長，並消耗氧氣以至降低至2 ％安全濃度之下，這樣產品的保質期受到限制。

3.2 控制氣體包裝

控制氣體包裝是一個動態過程，包裝中使用氧清除劑，在整個貨架期內保持包裝中的氣體。吸收氧氣有利於較長貨架期產品，因為大部分包裝對氧氣都有某種程度的通透性。

不同的包裝膜具有不同的透氧性。這些包裝用於貨架期較長產品的貯存。這類包裝用於蔬菜如生菜。當植物體呼吸時，它們吸入氧氣排出二氧化碳。如果薄膜限制了現有氧氣的含量，則可降低呼吸的速度並延長貨架期。

減氧包裝——所有這些不同包裝形式歸為一類稱為減氧包裝。使用減氧包裝可防止腐敗生物的生長，因而延長產品的貨架期。同時還對產品品質有其它益處，如減輕酸敗和褪色。使用這種包裝應注意，貨架期較長的產品為病原體生長和產生毒素提供了更多的時間。氧濃度低時，比需氧腐敗生物而言，更有利於有利於厭氧和兼性厭氧病原體的生長。因此，有可能在腐敗前就已產生毒素。

3.3 肉毒梭菌的控制

重點要關注的是肉毒梭菌，除非有其它對肉毒梭菌的控制措施，否則不能使用這些包裝技術。這些控制措施包括：水分活度低於0.93並且充分冷藏以控制其它病原體；pH低於4.6；鹽分高於10％，數量較多的競爭微生物；在最終容器中熱處理；在冷凍條件下貯存和銷售。每種控制措施自身都能有效地控制肉毒梭菌生長。

真空包裝生肉和禽肉，如同發酵乳酪，是利用競爭微生物抑制肉毒梭菌產生毒素的例子。像發酵產品如乳酪，發酵劑增殖產酸可防止肉毒梭菌生長。

零售和家庭冰箱的溫度常常不能控制在能充分阻止肉毒梭菌生長的溫度。單獨通過真空包裝、部分蒸煮、冷藏保存不能作為唯一的屏障。因此為了產品的安全，在加工、貯存和銷售過程中必須嚴格控製冷藏。

⑧ 微生物生態功能分類

土壤微生物，海洋微生物，環境生物學，水微生物，宇宙微生物等，一般上是根據微生物的進化水平和各種性狀上的明顯差別，可把它分為原核生物（包括真細菌和古生菌）、真核微生物、和非細胞微生物三大類群。

⑨ 微生物營養的二,微生物的營養物質及其生理功能

通過了解微生物的化學組成,可見微生物在新陳代謝活動中,必須吸收充足的水分以及構成細胞物質的碳源和氮以及鈣,鎂,鉀,鐵等多種多樣的礦質無素和一些必須的生長輔助因子,才能正常地生長發育. 水分是微生物細胞的主要組成成分,大約占鮮重的70%～90%.不同種類微生物細胞含水量不同.同種微生物處於發育的不同時期或不同的環境其水分含量也有差異,幼齡菌含水量較多,衰老和休眠體含水量較少.微生物所含水分以游離水和結合水兩種狀態存在,兩者的生理作用不同.結合水不具有一般水的特性,不能流動,不易蒸發,不凍結,不能作為溶劑,也不能滲透.游離水則與之相反,具有一般水的特性,能流動,容易從細胞中排出,並能作為溶劑,幫助水溶性物質進出細胞.微生物細胞游離態的水同結合態的比例為4:1.
微生物細胞中的結合態水約束於原生質的膠體系統之中,成為細胞物質的組成成份,是微生物細胞生活的必要條件.游離水是細胞吸收營養物質和排出代謝產物的溶劑及生化反應的介質;一定量的水分又是維持細胞滲透壓的必要條件.由於水的比熱高又是熱的良導體,能有效地調節細胞內的溫度.微生物如果缺乏水分,則會影響代謝作用的進行. 凡是可以被微生物利用,構成細胞代謝產物碳素來源的物質,統稱為碳源物質.碳源物質通過細胞內的一系列化學變化,被微生物用於合成各代謝產物.微生物對碳素化合物的需求是極為廣泛的,根據碳素的來源不同,可將碳源物質分為無機碳源物質和有機碳源物質.糖類是較好的碳源,尤其是單糖(葡萄糖,果糖),雙糖(蔗糖,麥芽糖,乳糖),絕大多數微生物都能利用.此外,簡單的有機酸,氨基酸,醇,醛,酚等含碳化合物也能被許多微生物利用.所以我們在製作培養基時常加入葡萄糖,蔗糖作為碳源.澱粉,果膠,纖維素等,這些有機物質在細胞內分解代謝提供小分子碳架外,還產生能量供合成代謝需要的能量,所以部分碳源物質既是碳源物質,同時又是能源物質.
在微生物發酵工業中,常根據不同微生物的需要,利用各種農副產品如玉米粉,米糠,麥麩,馬鈴薯,甘薯以及各種野生植物的澱粉,作為微生物生產廉價的碳源.這類碳源往往包含了幾種營養要素. 微生物細胞中大約含氮5%～13%,它是微生物細胞蛋白蛋和核酸的主要成分.氮素對微生物的生長發育有著重要的意義,微生物利用它在細胞內合成氨基酸和鹼基,進而合成蛋白質,核酸等細胞成分,以及含氮的代謝產物.無機的氮源物質一般不提供能量,只有極少數的化能自養型細菌如硝化細菌可利用銨態氮和硝態氮在提供氮源的同時,通過氧化產生代謝能.
微生物營養上要求的氮素物質可以分為三個類型:
1.空氣中分子態氮 只有少數具有固氮能力的微生物(如自生固氮菌,根瘤菌)能利用.
2.無機氮化合物 如銨態氮(NH4+),硝態氮(NO3-)和簡單的有機氮化物(如尿素),絕大多數微生物可以利用.
3.有機氮化合物 大多數寄生性微生物和一部分腐生性微生物需以有機氮化合物(蛋白質,氨基酸)為必需的氮素營養..
在實驗室和發酵工業生產中,我們常常以銨鹽,硝酸鹽,牛肉膏,蛋白腖,酵母膏,魚粉,血粉,蠶蛹粉,豆餅粉,花生餅粉作為微生物的氮源. 微生物細胞中的礦物元素約占乾重的3%～10%左右,它是微生物細胞結構物質不可缺少的組成成分和微生物生長不可缺少的營養物質.許多無機礦物質元素構成酶的活性基團或酶的激活劑;並具有調節細胞的滲透壓,調節酸鹼度和氧化還原電位以及能量的轉移等作用.微生物需要的無機礦質元素分為常量元素和微量元素.
常量礦質元素是磷,硫,鉀,鈉,鈣,鎂,鐵等.磷,硫的需要量很大,磷是微生物細胞中許多含磷細胞成分,如核酸,核蛋白,磷脂,三磷酸腺苷(ATP),輔酶的重要元素.硫是細胞中含硫氨基酸及生物素,硫胺素等輔酶的重要組成成分.鉀,鈉,鎂是細胞中某些酶的活性基團,並具有調節和控制細胞質的膠體狀態,細胞質膜的通透性和細胞代謝活動的功能.
微量元素有鉬,鋅,錳,鈷,銅,硼,碘,鎳,溴,釩等,一般在培養基中含有0.1mg/L或更少就可以滿足需要. 生長因子是微生物維持正常生命活動所不可缺少的,微量的特殊有機營養物,這些物質在微生物自身不能合成,必須在培養基中加入.缺少這些生長因子就會影響各種酶的活性,新陳代謝就不能正常進行.
生長因子是指維生素,氨基酸,嘌呤,嘧啶等特殊有機營養物.而狹義的生長因子僅指維生素.這些微量營養物質被微生物吸收後,一般不被分解,而是直接參與或調節代謝反應.
在自然界中自養型細菌和大多數腐生細菌,黴菌都能自己合成許多生長輔助物質,不需要另外供給就能正常生長發育.