『壹』 海洋微生物的介紹
以海洋水體為正常棲居環境的一切微生物。但由於學科傳統及研究方法的不同,本文不介紹單細胞藻類,而只討論細菌、真菌及噬菌體等狹義微生物學的對象。海洋細菌是海洋生態系統中的重要環節。
『貳』 葯源海洋微生物
海洋生物資源是一個十分巨大的有待深入開發的生物資源,環境的多樣性決定了生物的多樣性,同時也決定了化合物的多樣性。發掘新的海洋生物資源已成為海洋葯物研究的一個重要發展趨勢。
1、海洋微生物資源
海洋微生物種類高達100萬種以上,其次生代謝產物的多樣性也是陸生微生物無法比擬的。但能人工培養的海洋微生物只有幾千種,不到總數的1%;目前為止,以分離代謝產物為目的而被分離培養的海洋微生物就更少。由於微生物可以經發酵工程大量獲得發酵產物,葯源得到保障。此外,海洋共生微生物有可能是其宿主中天然活性物質的真正產生者,具有重要的研究價值。
2、海洋罕見的生物資源
生長在深海、極地以及人跡罕至的海島上的海洋動植物,含有某些特殊的化學成分和功能基因。在水深6000米以下的海底,曾發現具有特殊的生理功能的大型海洋蠕蟲。在水溫90攝氏度的海水中仍有細菌存活。對這些生物的研究將成為一個新的方向。
3、海洋生物基因資源
海洋生物活性代謝產物是由單個基因或基因組編碼、調控和表達獲得的。獲得這些基因預示可獲得這些化合物。開展海洋葯用基因資源的研究對研究開發新的海洋葯物將有著十分重大的意義。
(1)海洋動植物基因資源:活性物質的功能基因,如活性肽、活性蛋白等。
(2)海洋微生物基因資源:海洋環境微生物基因及海洋共生微生物基因。
4、海洋天然產物資源
海洋天然產物歷經數十年的研究,已經積累了相當豐富的研究資料,為海洋葯物的開發提供了科學依據。
(1)對已獲得的上萬種海洋天然產物進行多靶點和新模型的篩選,發現新的活性。
(2)對已獲得的海洋天然產物進行結構修飾或結構改造。
(3)採用組合化學或生物合成技術,衍生更多的新的化合物,從中篩選出新的活性成分。
5、海洋中葯資源
海洋中葯是我國中葯寶庫的重要組成部分,是一種民間長期用葯經驗的總結。歷代本草中經現代臨床實踐證明療效確切的海洋葯物有110多種,是尋找先導化合物和開發海洋葯物的重要資源。從海洋中葯中開發新葯具有針對性強、見效快、周期短等特點。
『叄』 海洋微生物具有哪些特性
1.嗜鹽性
這是所有海洋微生物幾乎都具備的特點。真正的海洋微生物要想生長,就離不開海水。海水中含有豐富的無機鹽類和微量元素。鈉為海洋微生物生長與代謝所必需,此外,鉀、鎂、鈣、磷、硫或其他微量元素也是某些海洋微生物維持生命必不可少的。
2.嗜冷性
海洋中大多數領域的溫度都在5℃以下,絕大多數海洋微生物都在低溫中生長,如果溫度超過37℃,就會停止生長或死亡。生活在低溫環境下且最高生長溫度不超過20℃,最適宜溫度在15℃,在0℃可生長繁殖的微生物,就稱為嗜冷微生物。嗜冷菌在極地、深海或高緯度的海域中較常見。其細胞膜構造具有適應低溫的特點。那種嚴格依賴低溫才能生存的嗜冷菌對熱反應極為敏感,即使處於中溫也會阻礙它的生長與代謝。
3.嗜壓性
深海微生物的嗜壓性是其他微生物所不具備的。淺海的微生物通常只能忍耐較低的壓力,而深海的嗜壓細菌則具有在高壓環境下生長的能力,能在高壓環境中保持其酶系統的穩定性。海洋中靜水壓力因水深而有所不同,水深每增加10米,靜水壓力遞增1個標准大氣壓。海洋底部的靜水壓力可超過1000大氣壓。在深海水域中,約一半以上的海洋環境處在100~1100大氣壓的壓力之中。海洋的這種壓力使淺海和陸源細菌失去在深海中生長的機會。
4.低營養性
海水中所含的營養物質非常稀少,部分海洋細菌要求在營養貧乏的培養基上生長。在營養較豐富的培養基上,有些細菌於第一次形成菌落後即迅速死亡,有些則根本無法形成菌落。這類海洋細菌在形成菌落過程中因其自身代謝產物積聚過多而中毒致死。這種現象說明用常規的平板法來分離海洋微生物,並不是一種較理想的方法。
5.趨化性
雖然海水中的營養物質較稀少,但海洋環境中各種固體表面或不同性質的界面上仍有一些豐富的營養物吸附積聚在上面。絕大多數海洋細菌都有一定的運動能力,其中某些細菌還能夠沿著某種化合物濃度梯度進行移動,這種特點就稱為趨化性。某些靠依附在海洋植物體表生長的細菌稱為植物附生細菌。海洋微生物附著在海洋中生物和非生物固體的表面,形成薄膜,為其他生物的附著提供條件,進一步形成穩定的附著生物區系。
6.多形性
通過顯微鏡觀察細菌,有時候會發現,在同一株細菌純培養中會出現多種形態,如球形、橢圓形、桿狀或各種不規則形態的細胞。這種多形現象在海洋革蘭氏陰性桿菌中的表現尤為普遍。看來,微生物是為了適應復雜的海洋環境,而逐漸形成了這種特徵。
7.發光性
在海洋細菌中,具有發光特徵的種類並不多。海洋發光細菌發光強度的大小,除了種的自身特性外,在很大程度上取決於各種外界條件的綜合作用,如海洋環境要素、水中污染狀況等。細菌發光現象對理化因子反應敏感,因此利用發光細菌來檢驗水域污染狀況,通常會收到不錯的效果。
『肆』 海洋生物技術的海洋微生物技術的研究
在海洋微生物技術的研究中,也取得了令人興奮的成績。20世紀70年代,美國率先開展了利用細菌消除海洋石油污染的研究。目前,已發現約有40個屬的細菌,在不同條件下能夠降解石油。隨後,一些發達國家也開始了這項技術的研究。近些年來,有關降解石油的「超級細菌」的研究,成為當今海洋微生物學研究的「熱點」之一。研究表明,隨著細菌中某些烴降解質粒的發現和分子技術的不斷發展,使構建消除石油污染的「超級細菌」成為可能。人們將TOL質粒導入TOD降解途徑中,某些關鍵酶的基因缺陷型菌株,使之達到完全降解這類芳香化合物的目的。
『伍』 海洋微生物及其特性是什麼
海洋微生物是指以海洋水體為正常棲居環境的一切微生物。但由於學科傳統及研究方法的不同,本文不介紹單細胞藻類,而只討論細菌、真菌及噬菌體等狹義微生物學的對象。海洋細菌是海洋生態系統中的重要環節。作為分解者,它促進了物質循環;在海洋沉積成岩及海底成油成氣過程中,都起了重要作用。還有一小部分化能自養菌則是深海生物群落中的生產者。海洋細菌會污損水工構築物,在特定條件下其代謝產物如氨及硫化氫也會毒化養殖環境,從而造成養殖業的經濟損失。但海洋微生物的頡頏作用可以消滅陸源致病菌,它的巨大分解潛能幾乎可以凈化各種類型的污染,它還可能提供新抗生素以及其他生物資源,因而隨著研究技術的發展,海洋微生物日益受到重視。
海洋微生物
與陸地相比,海洋環境以高鹽、高壓、低溫和稀營養為特徵。海洋微生物長期適應復雜的海洋環境而生存,因而有其獨有的特性。
嗜鹽性
嗜鹽性是海洋微生物最普遍的特點。真正的海洋微生物的生長必需海水。海水中富含各種無機鹽類和微量元素。鈉為海洋微生物生長與代謝所必需。此外,鉀、鎂、鈣、磷、硫或其他微量元素也是某些海洋微生物生長所必需的。
海洋中硫的循環
嗜冷性
大約90%海洋環境的溫度都在5℃以下,絕大多數海洋微生物的生長要求較低的溫度,一般溫度超過37℃海洋微生物就會停止生長或死亡。那些能在0℃生長或其最適生長溫度低於20℃的微生物稱為嗜冷微生物。嗜冷菌主要分布於極地、深海或高緯度的海域中。其細胞膜構造具有適應低溫的特點。那種嚴格依賴低溫才能生存的嗜冷菌對熱反應極為敏感,即使中溫就足以阻礙其生長與代謝。
嗜壓性
海洋中靜水壓力因水深而異,水深每增加10米,靜水壓力遞增1個標准大氣壓。海洋最深處的靜水壓力可超過1000大氣壓。深海水域是一個廣闊的生態系統,約56%以上的海洋環境處在100~1100大氣壓的壓力之中,嗜壓性是深海微生物獨有的特性。來源於淺海的微生物一般只能忍耐較低的壓力,而深海的嗜壓細菌則具有在高壓環境下生長的能力,能在高壓環境中保持其酶系統的穩定性。研究嗜壓微生物的生理特性必須藉助高壓培養器來維持特定的壓力。對於那種嚴格依賴高壓而存活的深海嗜壓細菌,由於研究手段的限制,迄今尚難獲得純培養菌株。根據自動接種培養裝置在深海實地實驗獲得的微生物生理活動資料判斷,在深海底部微生物分解各種有機物質的過程是相當緩慢的。
海洋的化學模型示意圖
低營養性
海水中營養物質比較稀薄,部分海洋細菌要求在營養貧乏的培養基上生長。在一般營養較豐富的培養基上,有的細菌於第一次形成菌落後即迅速死亡,有的則根本不能形成菌落。這類海洋細菌在形成菌落過程中因其自身代謝產物積聚過甚而中毒致死。這種現象說明常規的平板法並不是一種最理想的分離海洋微生物的方法。
趨化性與附著生長
海水中的營養物質雖然稀薄,但海洋環境中各種固體表面或不同性質的界面上吸附積聚著較豐富的營養物。絕大多數海洋細菌都具有運動能力。其中某些細菌還具有沿著某種化合物濃度梯度移動的能力,這一特點稱為趨化性。某些專門附著於海洋植物體表而生長的細菌稱為植物附生細菌。海洋微生物附著在海洋中生物和非生物固體的表面,形成薄膜,為其他生物的附著造成條件,從而形成特定的附著生物區系。
海洋生物的採集
多形性
在顯微鏡下觀察細菌形態時,有時在同一株細菌純培養中可以同時觀察到多種形態,如球形橢圓形、大小長短不一的桿狀或各種不規則形態的細胞。這種多形現象在海洋革蘭氏陰性桿菌中表現尤為普遍。這種特性看來是微生物長期適應復雜海洋環境的產物。
發光性
在海洋細菌中只有少數幾個屬表現發光特性。發光細菌通常可從海水或魚產品上分離到。細菌發光現象對理化因子反應敏感,因此有人試圖利用發光細菌作為檢驗水域污染狀況的指示菌。
『陸』 海洋生物技術的內容
主要以海洋生物為對象,綜合應用基因工程、細胞操作技術和細胞培養技術等手段,對海洋生物資源進行研究、開發利用和保護。
① 開發、生產和改造海洋生物天然產物,以便用作葯物、食品、新材料;
② 定向改良海洋動物、植物遺傳特性,為海水養殖業提供具有生長快、品質高和抗病害的優良品種;
③ 培養具有特殊用途的「超級細菌」,用來清除海洋環境的污染,或者生產具有特定生物治理的物質。
例如,世界上第一個轉基因的魚,就是把人的一種生長基因從人的細胞里提取出來,移植到魚的脫氧核糖核酸里去。這種轉基因的魚它的個體比一般同類魚要大得多。這項技術是1985年由中國科學院水生所首次使用。1991年美國科學界公開承認了這項生物技術。這種生物技術的應用前景十分廣闊,它廣泛應用於海水養殖業中,包括育種、性別控制、養殖新技術和病害防治等。在歐洲的尤里卡計劃中,就有支持挪威和西班牙開發改善牡蠣營養和遺傳的新技術。1986年,美國科學家將虹鱒的生長激素基因轉移到鯰魚中,使鯰魚的養殖期從18個月縮短到12個月。目前,世界各國海洋生物技術的研究又有新的發展。一是探索有價值的海洋生物種群;二是利用生物技術開發新的海洋動植物優良品種,用於水產養殖業;三是利用海洋生物技術從天然生物中提取或者加工各種化工產品;四是從基因工程理論上闡明生物的特殊功能,並在可能的范圍內加以利用;五是用基因工程理論闡明海洋生態系統存在與發展的規律,並對其進行人為的控制;六是建立海洋生物利用系統,包括海水養殖新技術和海洋生物生產系統。
科學家認為,現代人類社會的進步,是由一系列的「技術時代」所構成,即從化學時代(塑料)到原子時代(核能),再到微電子時代(電腦);再下來,就是現代正初露端倪的生物技術時代。從廣義上講,生物技術就是利用有機體或其中的一部分,生產出各種生物製品,或者,為適用目的而定向改良動植物遺傳特性,培養具有某種特殊用途的微生物技術。因此,生物技術是一門綜合性很強的交叉學科,其研究基礎是生物學、化學和生物工程學。那麼,何為海洋生物技術呢?海洋生物技術,就是利用海洋生物或其組成部分,生產出有用的生物產品,以及定向改良海洋生物的某些遺傳特性的綜合性科學技術。
『柒』 海洋微生物
海洋生物資源是一個十分巨大的有待深入開發的生物資源,環境的多樣性決定了生物的多樣性,同時也決定了化合物的多樣性。發掘新的海洋生物資源已成為海洋葯物研究的一個重要發展趨勢。
1、海洋微生物資源
海洋微生物種類高達100萬種以上,其次生代謝產物的多樣性也是陸生微生物無法比擬的。但能人工培養的海洋微生物只有幾千種,不到總數的1%;目前為止,以分離代謝產物為目的而被分離培養的海洋微生物就更少。由於微生物可以經發酵工程大量獲得發酵產物,葯源得到保障。此外,海洋共生微生物有可能是其宿主中天然活性物質的真正產生者,具有重要的研究價值。
2、海洋罕見的生物資源
生長在深海、極地以及人跡罕至的海島上的海洋動植物,含有某些特殊的化學成分和功能基因。在水深6000米以下的海底,曾發現具有特殊的生理功能的大型海洋蠕蟲。在水溫90攝氏度的海水中仍有細菌存活。對這些生物的研究將成為一個新的方向。
3、海洋生物基因資源
海洋生物活性代謝產物是由單個基因或基因組編碼、調控和表達獲得的。獲得這些基因預示可獲得這些化合物。開展海洋葯用基因資源的研究對研究開發新的海洋葯物將有著十分重大的意義。
(1)海洋動植物基因資源:活性物質的功能基因,如活性肽、活性蛋白等。
(2)海洋微生物基因資源:海洋環境微生物基因及海洋共生微生物基因。
4、海洋天然產物資源
海洋天然產物歷經數十年的研究,已經積累了相當豐富的研究資料,為海洋葯物的開發提供了科學依據。
(1)對已獲得的上萬種海洋天然產物進行多靶點和新模型的篩選,發現新的活性。
(2)對已獲得的海洋天然產物進行結構修飾或結構改造。
(3)採用組合化學或生物合成技術,衍生更多的新的化合物,從中篩選出新的活性成分。
5、海洋中葯資源
海洋中葯是我國中葯寶庫的重要組成部分,是一種民間長期用葯經驗的總結。歷代本草中經現代臨床實踐證明療效確切的海洋葯物有110多種,是尋找先導化合物和開發海洋葯物的重要資源。從海洋中葯中開發新葯具有針對性強、見效快、周期短等特點。
『捌』 海洋微生物研究熱點是什麼
主要研究方向:
海泥中提取的化合物可殺滅耐抗生素極強的細菌
海洋深處的微生物可以提供燃料
有害赤潮消控的生物資源挖掘與研究
海域生產力提高的微生物的生態過程研究
微生物修復技術的海洋污染研究超級細菌可以防止水體污染
海產品微生態制劑的研究
研究熱點其實就是與人相關的方方面面,另外海洋的一種微生物還能想成「藍眼淚」
「藍眼淚」是一種海底微生物,離開海水只能夠生存100秒,只有吹南風,且漲潮,藍眼淚才會出現。
『玖』 海洋微生物是什麼,一般包括什麼
海洋中的微生物一般以單細胞或以形式存在,能生活的生物,包括病、細菌、真菌、單細胞藻類及原生動物等等。。例如:螺旋藻、海洋革蘭氏陰性桿菌、綠膿桿菌、小單孢菌、紅球菌、鏈黴菌、燦爛弧菌、原綠球藻、遠洋桿菌 等等