⑴ 微生物与食品之间的关系
利用有益微生物制造食品、保藏食品,控制腐败微生物生长繁殖代谢,防止食品变质。
微生物与食品的关系主要有有益、有害、有益和有害相互转化几种情况。有益分为直接有益和间接有益,又可进一步分为有益于人体健康和有益于生产;对于食品有害的微生物,有些是微生物自身是病原菌、致病菌,可以引起食品污染,有些是因为这些微生物并无危害,但是其代谢产物有毒性,危害人体健康;还有一些微生物自身不会致病也不会产生有害代谢物。但是其生长繁殖会给生产带来一些影响。一些微生物对生产和健康的影响较小,而另一些微生物在一些情况下有利于生产和健康,但在另一些情况下则不利于生产,有害于健康。
例如:酵母菌与人们的生活有着十分密切的关系,几千年来劳动人民利用酵母菌制作出许多营养丰富、味美的食品和饮料。目前,酵母菌在食品工业中占有极其重要的地位。利用酵母菌生产的食品种类很多,有面包、蛋糕等。
(1)我们应该如何处理和微生物之间的关系扩展阅读:
微生物指标还应包括病毒,如肝炎病毒、猪瘟病毒、鸡新城疫病毒、马芷克氏病毒、口蹄疫病毒、狂犬病病毒,猪水泡病毒等;另外,从食品检验的角度考虑,寄生虫也被很多学者列为微生物检验的指标,如旋毛虫、囊尾蚴、猪肉孢子虫、蛔虫、肺吸虫、弓形体、螨、姜片吸虫、中华分枝睾吸虫等。
美国开展的食品微生物检验项目主要包括:需氧菌平板计数、粪大肠菌群、大肠埃希氏菌、凝固酶阳性葡萄球菌、沙门氏菌、霍乱弧菌、副溶血性弧菌、单核细胞增生李斯特氏菌、创伤弧菌、肉毒梭菌、麻痹性贝类毒素、神经性贝类毒素、遗忘性贝类毒素以及组胺等。
参考资料:网络-生物分类学
⑵ 微生物与人类的关系是什么
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。
⑶ 浅析微生物与人类的关系
摘要 世界的每一个角落都存在着精致的微生物,它们转化物质,传递能量,努力创造它们生命所需的环境;我们的生产和生活始终与它们密切相关,它们在我们的生活中起着重要而复杂的作用。我们应该正确认识它们。它们既是人类的朋友,也是人类的敌人。我们应该正确处理与微生物的关系,合理利用微生物,提高人类生活质量,与微生物长期和谐相处。
关键词 微生物; 人类; 有利有害
引言 微生物(microorganism简称microbe)是一大类生物,包括细菌、病毒、真菌和一些小型原生动物。它们是小个体,但它们与人类生活密切相关。微生物在自然界无处不在,它们可以在我们的外部环境和身体中找到。它们不仅分布广泛,而且种类和数量也超出了我们的想象。我们总是不可避免地与微生物打交道。
微生物对人类有一个有害的一面,可以腐蚀工业设备,腐蚀和恶化食品和原材料,甚至通过食品作为媒介引起人类中毒、疾病、癌症和死亡;它们对人类也是有益的,在食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工业等行业中可以发挥不可替代的重要作用。所以,人类的生活无法不与微生物世界产生交集,微生物是人类永远“相爱相杀”的老伙伴。
一、微生物与食品的关系
微生物产品在人类日常生活中随处可见。葡萄酒、酸奶、酱油、醋和味精等食物,以及抗生素、激素、疫苗和其他药物都是通过微生物发酵制成的。
目前,酒精发酵主要用于将葡萄糖等单糖转化为食用酒精,食用酒精是酒精食品中的主要物质。酵母菌是兼性厌氧微生物。有氧时呼吸氧气,直接消耗葡萄糖,产生更多能量,新陈代谢旺盛,便于大规模繁殖,提高生产效率。在缺氧和适当温度的条件下,酵母菌会无氧呼吸,将葡萄糖、果糖和甘露糖等单糖吸入细胞,并在内部酶的作用下将单糖分解成乙醇和二氧化碳,这就是所谓的发酵。
一些细菌的代谢产物可以改善酒、米酒和葡萄酒的风味。在发酵过程中,适当引入细菌也可以克服白酒后味不足的缺点。酿酒工业中常用的细菌包括乳酸菌、醋酸菌、丁酸菌等。
糖化菌是一种能将淀粉质原料转化为葡萄糖的细菌,广泛应用于酿酒行业。糖化酶产生的淀粉糖化酶和蛋白水解酶能促进消化,使乳酸菌和双歧杆菌增殖和活化。其糖化力强,繁殖速度快,热稳定性好,耐酸耐醇,不产生或产生较少的果胶酶,可减少甲醇产量。曲霉属、根霉属、内孢霉属、红曲霉属和毛霉属是葡萄酒工业中常用的菌种。
泡菜是国人的发明,也是一种受欢迎的民间食物。它是一种发酵加工的腌制品。泡菜制作简单,成本低廉,味道鲜美,有利于保存,深受大众欢迎。在泡菜的制作过程中,许多种细菌都参与了发酵,但乳酸菌起着主要作用。乳酸菌是异养厌氧菌,在厌氧条件下将葡萄糖分解成乳酸和少量乙醇,这些物质相互作用形成许多芳香物质,使泡菜具有独特的风味;同时,乳酸菌能有效保存泡菜中的维生素。因此,泡菜是一种风味独特、营养丰富的食品。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌,其中乳酸杆菌常用于制作酸奶。
像这样的食品有很多,比如醋、腐乳、酱油,都是应用微生物发酵的原理,所以这里就不详细描述了。值得一提的是,随着现代科学技术的飞速发展,微生物香料、营养品和香水已经逐渐从梦想变成现实,并进入普通人的生活,给制造业带来了巨大的创新。
然而,微生物也对人类有不利影响。例如,微生物可以导致传染病的发生和流行,导致食物、衣服、皮革等的发霉和腐烂。这些都是不良保护措施造成的负面影响。
二、微生物与人类健康
人类肠道中有许多有益微生物,包括细菌、病毒、真核生物等。它们能与肠道内的其他微生物和免疫系统相互作用,合成多种维生素和氨基酸,如核黄素和维生素K等,满足人类需求,与人体形成复杂的共生系统,对人类健康有重要影响。
2.1微生物病原菌给人类带来的灾难
微生物病原体能给人、动物和植物带来疾病,给人类健康和生命带来严重威胁。在14世纪中叶,由耶尔森菌引起的鼠疫导致了欧洲三分之一的死亡。解放前,中国也经历过类似的灾难。即使现在,人类社会仍然受到由微生物病原体引起的疾病和灾难的威胁。艾滋病、结核病、疟疾和霍乱正在卷土重来并大规模传播,新出现的疾病如疯牛病、军团病、埃博拉病毒病、大肠杆菌0157、霍乱0139新致病株、非典病毒、西尼罗病毒、禽流感病毒和猪流感病毒等正在给人类带来新的疾病和灾难。
2.2微生物与人类的关系
在日常生活和生产中,微生物也存在于食品、药品、化妆品、其他产品和物品、饮用水和污水、环境空气和内外生物中。这些微生物对我们的身体有利也有弊,对我们的生产、生活和健康都有重要影响。与人类健康相关的微生物包括自然界中存在的所有微生物,宇宙中已知甚至未知的微生物都可能对人类产生影响;包括病原微生物和非病原微生物,对人体有害和有益的微生物。病原微生物能引起人类患各种疾病,影响人们的健康、生活和生活质量,甚至致命,这反映了微生物的有害影响。另一方面,微生物有益于人体和生产生活。作为微生物的宿主,人类是最大的微生态空间,也是它们繁衍的最佳领地之一。
人一出生,身体表面就有微生物,而且与外界在同一个体腔内,这将伴随着人类生命的终结。人体肠道内的细菌依靠消化道提供生存环境,而宿主可以从胃肠道的正常菌群中获得营养,如维生素B(B1、B2、B6和B12)、泛酸、烟酸和维生素K等。碳水化合物[微生物具有几乎与宿主一样多的碳水化合物酶,其中一些(如纤维素分解酶)在宿主(反刍动物)中是缺乏的,并依赖细菌酶将多糖降解成营养物],蛋白质(细菌)细菌参与宿主的代谢和吸收(细菌的B-葡萄糖醛酸酶和硫酸化酶在许多化合物的肠肝循环中起重要作用;肠道细菌参与大多数肠肝循环,如胆红素、胆汁、雌激素和胆固醇;微生物生长和繁殖过程中合成的营养物质最终会被宿主消化、吸收和利用);参与宿主免疫(正常微生物群落对人和动物有不可或缺的免疫刺激作用);发挥生物拮抗作用(反对外籍菌群的定居)。从以上事实可以看出,在宿主环境中,正常微生物和外来微生物必须争夺生存空间和食物,并从环境中捕食。它们生活在宿主体内并与宿主合作,这主要是一种互利共生的关系。可以说,没有微生物,人和动物就无法生存,反之亦然。
2.3微生物在医药卫生中的应用与人类健康
众所周知的自然法则是适者生存,不适者淘汰。自人类历史以来,我们的祖先在抗击创伤、疾病和瘟疫以促进健康方面积累了丰富的经验,并创立和发展了预防保健医学和临床医学。医学是诊断、治疗、预防和控制疾病以及保持健康的技术和科学。目前,许多微生物被用于生产各种药物,例如抗生素、维生素、氨基酸、酶制剂、酶抑制剂、细菌制剂和微生物表面活性剂,它们是在微生物生命活动过程中产生的或由微生物自身制造的合成代谢物。虽然生物毒素对人类健康有害,但我们也用它们作为治疗人类疾病的药物。例如,肉毒杆菌产生的肉毒杆菌神经毒素是第一种用于治疗人类斜视、斜颈、面肌痉挛和其他肌肉疾病的微生物毒素药物;河豚毒素和芋螺毒素等海洋生物毒素也显示出良好的应用前景。微生物毒素是一把“双刃剑”,它不仅是人类的敌人,也是人类的朋友。
三、微生物与农业生态环境
3.1二十一世纪农业生态环境面临的问题
21世纪是生态文明的世纪。人们把对人与自然和谐的追求推到了社会发展主题的位置。它标志着人类即将进入一个全新的文明时代,即生态文明建设的时代。在现代农业发展过程中,遇到了一系列问题。一是化肥使用逐年增加,化肥利用率和化肥增产效益下降;第二,农药的使用逐年增加,造成环境污染,威胁农产品安全;第三,土壤肥力下降,土壤退化加剧;第四,土壤生态环境恶化,土壤生态功能下降。
3.2解决农业生态环境问题的措施
3.2.1有效微生物技术
有效微生物技术的开发和应用对中国设施农业的可持续发展尤为重要。它在提高和保持土壤肥力、转化营养元素、提高肥料利用率、促进作物生长、拮抗土传病害、净化环境和平衡生态系统等方面发挥着重要作用。我们应该充分利用微生物肥料的上述功能,为设施农业生产和农业可持续发展服务。发展设施农业是集约利用资源、增加农民收入、提高农业竞争力的战略举措。近年来,随着我国设施农业的蓬勃发展,设施栽培不仅取得了经济效益和社会效益,而且改变了土壤的生态环境。目前,微生物技术在设施农业和新型肥料开发中发挥着越来越重要的作用,已逐渐成为我国国家生态示范区、绿色有机农产品基地等的主力军。在设施农业生产中发挥了越来越明显的经济、社会和生态效益。
3.2. 2微生物肥料
微生物肥料是一种用于农业生产的肥料,它通过微生物的生命活动促进作物获得特定的肥料效应。使用微生物肥料可以减少化肥用量,提高化肥利用率。微生物肥料的使用还可以充分利用可再生资源,提高土壤肥力,帮助作物吸收养分,增强植物抗病抗旱能力,刺激和控制生长,减少或减少病虫害,对作物品质有良好的影响。根据微生物肥料的作用和机理以及其产品中特定的微生物种类,可以划分不同的类型,但生物肥料的功效主要与营养元素的来源和有效性有关,或者与作物对养分的吸收、水分和抗病性有关。
3. 2. 3土壤微生物
土壤中微生物丰富,它们随着环境的不同和时间的延长而变化。新菌株的筛选将大大提高微生物在农业中的应用效率。通过现代分子生物学技术,分离和克隆筛选获得的新菌株的功能基因片段,人工构建和塑造新的生物活性菌株将成为一个重要的研究方向,利用微生物控制污染和改善环境将是主题。然而,随着土壤的破坏,微生物的栖息地逐渐被破坏,因此保护土壤微生物资源尤为重要。从农药到饲料,从肥料到食品,土壤微生物都有广阔的应用前景。
3.2. 4微生物循环农业
以微生物为核心的循环农业是指从农作物秸秆、动植物加工下脚料、人畜粪便、城乡有机垃圾等农产品中分解、消化、吸收和合成新的营养物质,并将其投入农业生产的循环过程。发展以微生物为核心的循环农业,不仅可以促进传统的植物生产和动物生产的“二维农业”向植物生产、动物生产和微生物生产的“三维农业”转变,而且可以提高农业质量和效率,减少资源浪费,维护生态平衡,增加社会就业,提高劳动者素质,具有深远的经济、生态和社会意义。
微生物工程措施能有效改善土壤环境和质量,减少对生态环境的污染,提高作物产量和质量。使人们能够生活在一个相对健康、无污染的环境中,食用绿色、无污染的健康食品,这对人类健康至关重要。
四、微生物与工业生产
一些微生物被广泛应用于工业发酵,生产乙醇、食品及各种酶制剂等;一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等,并且可再生资源的潜力极大,称为环保微生物;还有一些能在极端环境中生存的微生物,例如:高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境,依然存在着一部分微生物等等。看上去,我们发现的微生物已经很多,但实际上由于培养方式等技术手段的限制,人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。
工业微生物涉及许多行业,如食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革和轻化工业。通过微生物发酵生产抗生素、丁醇和维生素C,并制备一些风味食品;一些特殊的微生物酶涉及皮革脱毛、冶金、采油和采矿,甚至直接用作洗衣粉等添加剂。此外,一些微生物代谢物可作为天然微生物农药广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌基因组的研究,发现了一系列与抗生素生产和重要工业用酶相关的基因。乳酸菌作为一种重要的微生态调节剂,参与食品发酵过程。对乳酸菌的基因组研究将有助于寻找关键功能基因,进而转化该菌株,使其更适合工业化生产过程。我国两步发酵生产维生素C的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究,将在基因组测序的前提下发现与维生素C生产相关的重要代谢功能基因,通过基因工程改造实现新工程菌株的构建,简化生产步骤,降低生产成本,进而实现经济效益的大幅提高。通过对工业微生物的基因组研究,不断发现新的特殊酶基因和与代谢产物生产相关的重要代谢过程和功能基因,应用于传统工业和过程的生产和转化,促进现代生物技术的快速发展。
五、微生物与环境
微生物是自然界中最重要的分解者,在维持物质循环和高度生态平衡、分解生物残体方面发挥着极其重要的作用。一些自养微生物,如蓝细菌和一些浮游微生物,是食物链的起点;一些微生物可以分解有毒物质,这对污水处理和自然自净有重要意义。到目前为止,只有微生物才能分解石油等碳氢化合物,在处理石油污染方面发挥着重要作用。在一些没有阳光的地方,自养微生物是整个生态链的基础。例如,海底热液孔隙生态中的硫细菌。
病原微生物可以控制宿主的数量,甚至影响宿主的进化方向,对整个生态平衡起着重要作用。
一些动物和植物有共生微生物,如果它们缺乏这些微生物,它们的生长将受到不同程度的影响,如豆科植物、根瘤菌和地衣中的真菌。
六、结语与微生物学展望
总而言之,微生物对人类社会的发展和人类健康产生了深远的影响。面向21世纪,展望微生物的未来,我们可以看到,微生物基因组和后基因组的研究将全面展开,微生物多样性的研究将进一步发展,微生物和环境治理的重要性将更加受到重视,微生物致病性和宿主免疫机制的研究将继续得到重视和加强。了解微生物之间、微生物与其他生物之间以及微生物与环境之间的相互关系,可以更有效地控制污染,更深入地了解微生物与高等动物之间的共生关系,改善植物。可以预见,在21世纪,微生物学仍将是一门领先的学科,并将为人类健康和社会经济发展做出更大的贡献。
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⑷ 人与微生物的关系
微生物与人类的关系最为密切,对人类既有利的一面又有不利的一面。
一、人类与微生物和平共处,相互制药,相互依存,处于一种动态平衡状态
人类与微生物之间的动态平衡称为微生态平衡,影响其微生态平衡的因素有外环境因素,也有宿主因素,外环境主要是通过改变宿主的生理功能产生的。
如正常菌群,通过产生细菌素,抗生素和其代谢产物,以及争夺营养,空间争夺以阻止过路菌群入侵,保持自身的稳定性。生态平衡时,可以保持宿主的正常生理功能,如营养、免疫、消化等。
二、微生物对人类的益处
绝大多数微生物对人类、动物及植物都是有益的,而且都是必须,如果自然界没有微生物的存在,植物就不能进行代谢,人类及动物也难以生存。
在日常生活中,用的酒类、醋类、酱油类,各种淹制品等,都是利用微生物的发酵法制造出来的。
三、微生物对人类的害处
正常菌群与宿主之间的生态平衡在某些情况下可以被打破,形成生态失衡,而导致疾病。这样在正常时不致病的正常菌群就成了致病菌。
(4)我们应该如何处理和微生物之间的关系扩展阅读
相比于大型动物,微生物具有极高的生长繁殖速度。大肠杆菌能够在12.5-20分钟内繁殖1次。不妨计算一下,1个大肠杆菌假设20分钟分裂1次,1小时3次,1昼夜24小时分裂24×3=72次,大概可产生4722366500万亿个(2的72次方),这是非常巨大的数字。
但事实上,由于各种条件的限制,如营养缺失、竞争加剧、生存环境恶化等原因,微生物无法完全达到这种指数级增长。 已知大多数微生物生长的最佳pH范围为7.0 (6.6~7.5)附近,部分则低于4.0。
微生物的这一特性使其在工业上有广泛的应用,如发酵、单细胞蛋白等。微生物是人类不可或缺的好朋友。
一个体积恒定的物体,被切割的越小,其相对表面积越大。微生物体积很小,如一个典型的球菌,其体积约1mm,可是其表面积却很大。这个特征也是赋予微生物其他如代谢快等特性的基础。
微生物通常具有极其高效的生物化学转化能力。据研究,乳糖菌在1个小时之内能够分解其自身重量1000-10000倍的乳糖,产朊假丝酵母菌的蛋白合成能力是大豆蛋白合成能力的100倍。
⑸ 微生物与人类的关系是什么
微生物与人类的关系:人类与微生物是和平共处,相互制约,相互依存,处于一种动态平衡状态。
微生物对人类的益处:绝大多数微生物对人类、动物及植物都是有益的,而且都是必须,如果自然界没有微生物的存在,植物就不能进行代谢,人类及动物也难以生存。正常情况下人体不会发生感染性疾病。寄居在人体口腔、鼻腔、咽喉腔以及消化道的菌群都是无害的,而且有的还能抵抗病原微生物。这是处于一种平衡状态,一旦被打破就可能产生疾病。
微生物对人类的害处
正常菌群与宿主之间的生态平衡在某些情况下可以被打破,形成生态失衡,而导致疾病。这样在正常时不致病的正常菌群就成了致病菌。比如说,身体长期使用抗生素,把"坏"的菌群消灭了,同时也把"好"的菌群也杀死了,这时身体就出现"菌群失调"状态,就会"生病",因此要补充益生菌。
⑹ 有些微生物对人体有利,我们应该怎么处理与微生物间的关系
利,比如利用转基因大肠杆菌发酵,菌体培养,医疗药物的提取等,一些实验可以根据微生物的反映映射出其他成果
对于人类一些作物、饲养业也有很多功效:
一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异,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与前次导致感染的株型发生了变异,这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来