瘤胃微生物研究进展

瘤胃微生物与瘤胃发酵调控研究进展

一、国内研究进展

1.植物提取物对瘤胃发酵调控的影响

陆燕等(2009)综述了大蒜素及其抑菌机制，以及大蒜素对甲烷产量和瘤胃发酵的影响。认为大蒜中活性物质能调控瘤胃发酵模式，可抑制瘤胃内甲烷生成，降低蛋白降解率，降低氨态氮浓度，保护过瘤胃蛋白。与其他植物提取物相比，添加低浓度的大蒜素对饲料消化率的负面影响较小，具有很大的开发前景。

林波等（2009）综述认为植物提取物中的挥发油、皂苷、生物碱、萜类等化学物质具有抗菌、促生长、提高免疫力和抗氧化等功能。并总结近年来研究发现，植物提取物还可以调控反刍动物瘤胃发酵模式，提高氮存留，减少甲烷排放的功能，因此，植物提取物作为调控反刍动物瘤胃发酵的一种重要添加剂得到了广泛的研究与应用。目前国内外的学者已经在有效植物品种的筛选和植物提取物作用机理、剂量效应等方面的研究取得了较大进展。文中就目前植物提取物对反刍动物瘤胃发酵调控的最新研究进展作一综述，为我国开展植物提取物作为反刍动物瘤胃发酵调控添加剂的研究提供参考。

李世霞(2009)以4只安装永久性瘤胃瘘管的徐淮山羊羯羊为试验动物，探讨银杏叶提取物对山羊瘤胃发酵参数、纤维降解及各血清指标的影响，旨在寻找一种新的瘤胃发酵调控剂。研究结论如下：①以淀粉、酪蛋白和纤维素粉为底物，探讨银杏叶提取物对山羊瘤胃体外发酵的影响，发酵时间24h，银杏叶提取物可降低pH值、NH3-N浓度、原虫蛋白产量和乙丙比，提高发酵的产气量、乙酸、丙酸、丁酸、TVFA浓度和细菌蛋白产量；②以淀粉、酪蛋白和纤维素粉为底物，探讨银杏叶提取物对山羊瘤胃体外纤维降解的影响，随着银杏叶提取物添加量的增加，纤维素降解率呈上升趋势，添加量为1.2%时，纤维素降解率可达到55.30%；银杏叶提取物可提高滤纸纤维素酶、和木聚糖酶的活性，对木聚糖酶的影响最大；银杏叶提取物可增加产琥珀酸丝状杆菌、白色瘤胃球菌和黄色瘤胃球菌的数量；③通过体内试验得出：瘤胃发酵参数的结论与体外试验一致，本试验所设定的银杏叶提取物的添加范围对山羊各血清指标没有显著影响，此添加范围对山羊机体是安全的、可靠的。

2.外源微生物对瘤胃微生物和瘤胃发酵调控的影响

邓露芳（2009）研究了纳豆枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis natto strain RNLBSN002，BSN2）作为奶牛安全饲用微生物的应用效果，并初步探讨了其发挥益生作用的机理。研究结果认为（1）纳豆枯草芽孢杆菌为典型革兰氏阳性杆状菌，通过对其菌落形态、细胞形态和

生理生化指标测定及其16S rDNA序列与枯草芽孢杆菌属家族比对的相似结果，可判断此菌为枯草芽孢杆菌属（Bacillus subtilis）；此菌发酵黄豆后呈典型的拉丝状态，且具有纳豆激酶，符合纳豆枯草芽孢杆菌的特点。经过优化培养条件，此菌液体发酵和固体发酵最大活菌数均达到109cfu/g或1010cfu/mL，符合作为饲用微生物的活菌数标准。固体发酵产物氨基酸含量较未发酵豆粕培养基有总体提高。（2）纳豆枯草芽孢杆菌在1.5×1011cfu/d的添加剂量对瘤胃体外发酵具有显著的影响。显著提高产气量，降低瘤胃pH，提高瘤胃NH3-N、乙酸、丙酸和总挥发性脂肪酸浓度。说明纳豆枯草芽孢杆菌培养物具有促进瘤胃微生物发酵，提高瘤胃代谢产物浓度的作用。（3）泌乳早期奶牛饲喂纳豆枯草芽孢杆菌1.0×1011cfu/d能显著提高产奶量，提高牛奶中乳蛋白和乳糖产量，提高产奶效率，降低乳中体细胞数，说明纳豆枯草芽孢杆菌具有促进奶牛产奶性能，改善乳品质的作用，并且这种效应与饲喂剂量呈线性关系。（4）纳豆枯草芽孢杆菌可提高奶牛产奶性能。一方面此菌促进了瘤胃微生物发酵，降低瘤胃pH，增加瘤胃NH3-N、VFA和丙酸浓度；另一方面此菌显著增加了瘤胃蛋白分解菌、淀粉分解菌、总细菌和原虫的数量，尤其增加了溶纤维丁酸弧菌、黄色瘤胃球菌、白色瘤胃球菌、牛链球菌、嗜淀粉瘤胃杆菌、埃氏巨球型菌布氏普雷沃氏菌、普雷沃氏菌短杆菌和原虫纤毛虫的数量。说明纳豆枯草芽孢杆菌具有促进瘤胃某些瘤胃微生物种类生长的作用，促进瘤胃发酵，从而改善奶牛奶产量和乳成分产量。

3. 瘤胃微生物氮代谢研究

钟荣珍等（2009）综述了微生物氮素循环机制、微生物氮合成量的测定方法、氮素循环模型和影响微生物氮素循环的主要因素。认为准确研究反刍动物瘤胃微生物氮素代谢会更真实的反映动物对蛋白质的消化、吸收和利用,在提高蛋白质利用率的同时减少氮素排放对环境的污染，也有助于完善反刍动物整体蛋白质周转体系，同时对于动物饲养标准的修订、饲料原料营养参数的准确性和合理配制日粮具有重要意义。

3. 瘤胃微生物多样性研究

于萍等（2009）综述了分子生物学技术在瘤胃微生态多样性中的应用进展，主要是基于16S rRNA/DNA的胃肠道微生物多样性的研究方法，包括16S DNA克隆文库技术、指纹分析技术、DNA杂交技术、基因芯片、荧光原位杂交、实时荧光定量PCR技术、竞争PCR 等

孙建凤等（2009）对瘤胃微生物（细菌、真菌、原虫）的分离、鉴定及定量分析技术进行了简要综述，分离主要包括选择培养分离法和亨氏滚管法；鉴定法主要有形态学鉴定、生理生化鉴定、血清免疫学和分子生物学技术鉴定；定量分析技术主要有传统定量方法（亨氏

滚管计数法，最大可能计数法）和分子定量方法（杂交技术，DGGE或TGGE技术，定量PCR技术）

郭同军等（2009）阐述了瘤胃微生物传统定量方法(滚管计数法和最大或然数法)和分子生物学定量方法，如探针杂交技术、荧光原位杂交、DGGE、定量PCR和流式细胞计量术(flow cytometry)等的应用状况及其各自的优缺点。

程桂英等（2009）研究了从山羊瘤胃内容物中提取瘤胃细菌总DNA，以瘤胃中两种主要纤维分解菌为目的菌种，分别依据其16S rDNA序列设计引物，利用PCR技术对其16S rDNA进行体外扩增，对扩增产物测序后进行同源性分析。结果表明:以提取的瘤胃细菌总DNA为模板，采用PCR技术可成功地从山羊瘤胃内容物中扩增出黄色瘤胃球菌和产琥珀酸丝状杆菌16S rDNA的特异性片段；测序后与GenBank中的序列进行比对,表明黄色瘤胃球菌与原序列(AF104841)的同源性达到99.4%，产琥珀酸丝状杆菌与原序列(AJ505937)的同源性达到94.6%。

刘烨彤等（2009）研究了慢性瘤胃酸中毒(SARA)状态下，相关瘤胃微生物数量的变化。将6只体重相近，体况良好，并安装有永久性瘤胃瘘管的泌乳期关中奶山羊作为试验对象，以逐渐增加精料的方式诱导动物发生SARA。试验分4期进行,4期日粮的精粗比分别为5∶5、6∶4、7∶3和8∶2。分别采用16S rRNA探针杂交法和传统培养法对SARA状态下瘤胃内微生物数量变化进行测定。随着日粮精料比例的增加，牛链球菌、乳酸杆菌、反刍兽新月单胞菌、埃氏巨型球菌和淀粉分解菌的数量出现不同程度的增加，而3种主要纤维分解菌的数量有所下降，其中淀粉分解菌的数量极显著增加(P<0.01)。在SA RA状态下瘤胃细菌总数、乳酸产生菌和乳酸利用菌数量均有所增长，同时3种主要纤维分解菌的数量明显下降。

4. 瘤胃微生物特异性酶筛选研究

赵圣国等（2009）利用含有三油酸甘油酯的脂肪酶选择性筛选培养基，从奶牛瘤胃微生物元基因组文库15 360个克隆中，筛选得到了18个脂肪酶阳性克隆,其插入片段大约为60 kb，并且各个克隆的插入片段各不一样。利用p-NPP法对脂肪酶克隆的脂肪酶活性分析，表明均具有大小不等的脂肪酶活性。底物特异性分析表明Lipase6、Lipase7和Lipase8分别对C16底物(对硝基苯棕榈酸酯)、C12底物(对硝基苯月桂酸酯)和C16底物(对硝基苯棕榈酸酯)水解能力最强。Lipase 6、Lipase7、Lipase 8的脂肪酶最适pH为7.5；Lipase8的脂肪酶活性半衰期随反应温度的升高而缩短，70℃时能达到30 min。本研究所筛选的脂肪酶具有不同的底物特异性和较好的热稳定性，这对于工业化生产具有一定的应用潜力。

参考文献;

1）陆燕，王恬，石放雄等，大蒜素对瘤胃发酵和甲烷产量的影响，中国饲料2009（10）。

2)李世霞,银杏叶提取物对山羊瘤胃发酵和纤维降解机制的研究, 硕士学位论文，2009.5。3）林波，陆燕，植物提取物调控反刍动物瘤胃发酵的研究进展，饲料工业2009（19）。

4）邓露芳，日粮添加纳豆枯草芽袍杆菌对奶牛生产性能、瘤胃发酵及功能微生物的影响，博士学位论文，中国农业科学院，2009.6。

5）钟荣珍，谭支良，反刍动物瘤胃内微生物氮代谢动力学的研究进展，华北农学报2009（24）。6）于萍，王加启等，反刍动物胃肠道微生物多样性研究进展，中国微生态学杂志，2009（7）。7）程桂英，赵胜军等，两种山羊瘤胃纤维分解菌16S rDNA序列的体外扩增和鉴定，黑龙江畜牧兽医科技版2009（4）。

8）孙建凤，林英庭，瘤胃微生物的分离、鉴定及定量分析技术，中国奶牛2009（4）。

9）郭同军，王加启等，瘤胃微生物定量方法的研究进展，中国畜牧兽医2009年（4）。10）刘烨彤，刘大程等，慢性瘤胃酸中毒状态下奶山羊瘤胃细菌内几种相关细菌数量变化的研究，中国畜牧兽医2009（3）。

11）赵圣国，王加启等，奶牛瘤胃微生物元基因组文库中脂肪酶的筛选与酶学性质，生物工程学报2009（6）。

二、国外研究进展

1. 酵母培养物调控瘤胃发酵研究

由于抗生素的耐药性和残留性，科学家们着力寻找新的替代物来调控瘤胃发酵，已经有报道表明日粮添加活酵母制剂（Saccharomyces cerevisiae）可促进反刍动物健康和提高生产性能，是一种天然绿色的瘤胃调控剂，Oeztuerk H（2009）综述了活酵母在瘤胃微生态中的作用机制以及对动物生产性能的影响；Moya D（2009）对日粮改变和添加酵母培养物(Saccharomyces cerevisiae)条件下荷斯坦小母牛瘤胃微生物发酵的变化进行了研究。

2. 日粮因素对瘤胃微生物和瘤胃发酵的影响

已有报道表明饲料转化率高的奶牛（efficient）甲烷产量比饲料转化率低的奶牛（inefficient）少，但是甲烷菌在这种差异中的作用还知之甚少，Zhou M（2009）通过单独培养法对瘤胃中甲烷菌的数量和结构是否影响牛的饲料转化率进行研究。数据表明瘤胃中的甲烷菌的种属类型及基因型对不同饲料转化率的牛的甲烷产量有重要影响；Owens D

（2009）通过饲喂玉米青贮、干草青贮和全株小麦对牛采食量、瘤胃发酵、微生物蛋白合成、血液代谢物和胃肠道消化的影响规律进行了研究；Cantalapiedra-Hijar G（2009）则研究了不同精粗比和粗料类型对山羊营养物质表观消化率、瘤胃发酵和微生物生长的影响；Wanapat M（2009）采用RT-PCR分析不同粗料水平下沼泽地水牛瘤胃食糜和消化液中主要纤维菌种群的变化规律；Hart KJ（2009）研究了青草干物质消化率对舍饲肉牛干物质采食量、甲烷产量、瘤胃发酵及微生物种群的影响；已经有研究表明日落收割的苜蓿总的非结构性碳水化合物含量比日出时高，Brito AF（2009）采用八头装有瘤胃瘘的荷斯坦奶牛研究苜蓿收割时间对营养物质消化率和瓣胃流量影响；Molina-Alcaide E（2009）通过研究草块(feed blocks)代替精料对山羊和体外单一连续培养发酵罐的瘤胃发酵和微生物生长的影响，旨在为不改变瘤胃发酵的前体下降低动物生产成本提供技术思路。

3. 饲料添加剂对瘤胃微生物和瘤胃发酵的影响

日粮添加抗生素和脂肪都有助于提高奶牛饲料转化率，它们对瘤胃发酵的作用相似，但对瘤胃微生物的影响却知之甚少，Johnson MC（2009）对体外混合培养条件下莫能菌素，杆菌肽和大豆油对瘤胃发酵和瘤胃微生物的影响进行了研究；Qiao GH（2009）分两部分进行研究添加100 g/day 的活性杆菌(Bacillus) 培养物（B. licheniformis和B. subtilis两种）对中国荷斯坦奶牛瘤胃发酵、产奶量和乳成分的影响。试验1表明，添加B. licheniformis 组产奶量和乳蛋白显著增加，未添加组和B. subtilis添加组不显著；各添加组体增重变化不显著；乳脂和乳糖组间差异不显著。试验二利用三只非泌乳期的装有瘤胃瘘管和十二指肠瘘管的奶牛进行，结果表明B. licheniformis 添加增加了进入十二指肠的微生物蛋白流量(p < 0.05)，降低了晨饲后0.5 h, 1 h, 3 h, 6 h的瘤胃液中氨氮浓度(p < 0.05)，Bacillus licheniformis 添加增加了晨饲后0.5 h, 1 h, 3 h, 6 h的瘤胃总VFA和乙酸浓度(p < 0.05)，Bacillus subtilis 添加对瘤胃发酵、十二指肠微生物氮和瘤胃营养物质表观消化率影响不显著(p > 0.05)，而Bacillus licheniformis 添加增加了瘤胃营养物质NDF、ADF和有机物的表观消化率(p < 0.05)。

4. 瘤胃微生物多态性研究

了解影响奶牛消化道微生物组成对调控这些微生物提高生产性能至关重要，尽管瘤胃微生物研究较多，但小肠微生物动态情况知之甚少，Frey JC（2009）采用微生物指纹印记比较研究了奶牛不同的消化道部位微生物群落的结构差异，方法和结果如下：从四头装有瘤胃瘘管、十二指肠瘘管和回肠瘘管的泌乳奶牛取样，基于rRNA的T-RFLP 分析表明消化道不同部位微生物群落不同(P < 0.05)，甲烷菌和微生物群落在动物间的差异不显著。定量

PCR 分析了甲烷菌数量和原核生物基因数量的比较性相对变化情况，显微计数直接计算了十二指肠和回肠总的原核生物数量。结论：T-RFLP比较表明微生物多态性在消化道不同部位呈现显著差异，直接计数表明微生物数量从瘤胃到皱胃再到十二指肠下降了8个数量级（每毫升细胞1012 —3.6 x 104个）。rRNA 基因的定量PCR 分析表明甲烷菌存在于十二指肠和回肠，本研究揭示：关于小肠微生物对牛的营养和健康的影响报道还很少，需要进一步的研究；Li M（2009）则通过独立培养法PCR-DGGE技术研究了采样部位、时间和供体动物对牛瘤胃细菌多样性、发酵参数的影响。

5. 瘤胃调控和畜产品生产

通过日粮调控，改变瘤胃微生物脂肪酸转化和利用，增加反刍动物畜产品（奶、肉）中功能性脂肪酸含量（二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸、异油酸和9c11t-共轭亚油酸等），促进消费者健康是目前畜产品生产的热点之一，Or-Rashid MM（2009）综述了调控瘤胃微生物脂肪酸转化和利用，提高反刍动物畜产品的健康特性这一内容的原理和技术。

6. 植物提取物对瘤胃微生物和瘤胃发酵的影响

近年来，营养学家和瘤胃微生物学家越来越感兴趣开发具有生物活性的植物化学物质作为天然的饲料添加剂以调控瘤胃发酵，如驱虫，减低甲烷生产，改善蛋白质代谢，增加畜产品亚油酸含量等，从植物中提取的皂甙、必需油脂、黄酮类和单宁等已被证实可替代化学饲料添加剂，具有调控瘤胃发酵、促进动物生产性能的作用，然而，这些物质在反刍动物生产中的有效性还没有证明是明确可靠的，Patra AK（2009）讨论了植物化学物质如皂甙、必需油脂和单宁等对瘤胃微生物（细菌、、原虫、真菌等）的影响。

7. 体外发酵模拟条件探索

Martínez ME（2009）研究了精料的稀释速率和滞留时间对Rusitec发酵罐中微生物生长、甲烷产生量及瘤胃发酵的影响，结果表明高稀释速率和较短的滞留时间有助于高精料日料在体外发酵罐更好的模拟体内发酵。

参考文献：

1）Qiao GH et al, Effect of supplemental Bacillus cultures on rumen fermentation and milk yield in Chinese Holstein cows. J Anim Physiol Anim Nutr (Berl). 2009 Aug 3.

2）Patra AK, Saxena J.Dietary phytochemicals as rumen modifiers: a review of the effects on microbial populations. Antonie Van Leeuwenhoek. 2009 Nov;96(4).

3）Hart KJ et al, Effect of sward dry matter digestibility on methane production, ruminal fermentation, and microbial populations of zero-grazed beef cattle. J Anim Sci. 2009

Oct;87(10).

4）Martínez ME et al, Effects of dilution rate and retention time of concentrate on efficiency of microbial growth, methane production, and ruminal fermentation in Rusitec fermenters. J Dairy Sci. 2009 Aug;92(8)

5）Moya D et al, Effects of dietary changes and yeast culture on rumen microbial fermentation of Holstein heifers. J Anim Sci. 2009 Sep;87(9).

6）Frey JC et al, Comparative studies of microbial populations in the rumen, duodenum, ileum and faeces of lactating dairy cows. J Appl Microbiol,2009 .10.

7）Oeztuerk H, Sagmanligil V, Role of live yeasts in rumen ecosystem, Dtsch Tierarztl Wochenschr. 2009 Jul;116(7).

8）Zhou M, et al, Assessment of the microbial ecology of ruminal methanogens in cattle with different feed efficiencies. Appl Environ Microbiol. 2009 Oct;75(20).

9）Johnson MC,Effects of antibiotics and oil on microbial profiles and fermentation in mixed cultures of ruminal microorganisms. J Dairy Sci. 2009 Sep;92(9).

10）O r-Rashid MM, Wright TC, McBride BW, Microbial fatty acid conversion within the rumen and the subsequent utilization of these fatty acids to improve the healthfulness of ruminant food products. Appl Microbiol Biotechnol. 2009 Oct;84(6).

11）C antalapiedra-Hijar G et al, Effects of forage:concentrate ratio and forage type on apparent digestibility, ruminal fermentation, and microbial growth in goats. J Anim Sci. 2009

Feb;87(2).

12）O wens D et al, Rumen fermentation, microbial protein synthesis, and nutrient flow to the omasum in cattle offered corn silage, grass silage, or whole-crop wheat. J Anim Sci. 2009 Feb;87(2).

13）W anapat M, Cherdthong https://www.sodocs.net/doc/cb9952365.html,e of real-time PCR technique in studying rumen cellulolytic bacteria population as affected by level of roughage in swamp buffalo. Curr Microbiol. 2009 Apr;58(4).

14）M olina-Alcaide E et al, Effects of concentrate replacement by feed blocks on ruminal fermentation and microbial growth in goats and single-flow continuous-culture fermenters. J Anim Sci. 2009 Apr;87(4).

15）B rito AF et al,Alfalfa cut at sundown and harvested as baleage increases bacterial protein synthesis in late-lactation dairy cows. J Dairy Sci. 2009 Mar;92(3).

16）L i M et al, Effects of sampling location and time, and host animal on assessment of bacterial diversity and fermentation parameters in the bovine rumen. J Appl Microbiol. 2009 May 12.

微生物多样性对植物群落影响的研究进展(1)(1)

安庆师范学院本科毕业（学位）论文 姓名：王婷婷 年级： 2 0 0 7级 专业：环境科学 论文题目：微生物多样性对植物 群落影响的研究进展 完成日期：2011年4月27日 指导老师：潘少兵 安庆师范学院资源环境学院 二O一一年四月二十七日

微生物多样性对植物群落影响的研究进展 作者：王婷婷指导老师：潘少兵 （安庆师范学院资源环境学院安徽安庆246011） 摘要：土壤是微生物的主要存在场所，它承载了大部分生命的基因多样性。微生物群落在各种生态进程中具有重要作用，但是对于微生物多样性与执行生态功能能力的联系却研究的很有限。这篇文章以微生物多样性在植物群落方面的作用为基础，探讨微生物群落在执行生态功能中的冗余现象。 关键词：微生物多样性；功能冗余；植物多样性 Advancement of Effect of Microbial Diversity on Plant Diversity Autor：Wang Tingting Instructor: Pan Shaobing （School of Resources and environmental science,Anqing Teachers’College,Anqing 246011,Anhui） Abstract: Microbes are abundant in soil and comprise a large portion of Life's genetic diversity. Soil microbes play key roles in a large number of important ecosystem process- es. But the relativity between soil microbial diversity and their ecological functions is still poorly understood. Here we approach the functional redundances during soil microb- es influencing the ecological functions based on the various roles that they play in plant diversity. Key words：microbial diversity, functional redundances, plant diversity 引言： 土壤是微生物的主要存在场所，微生物在土壤养分转化与腐殖质形成过程中有着非常重要的作用。土壤生态系统是保证动植物生存、农业健康、持续发展的基础[1],对全球的生态环境变化有着深远的影响。土壤微生物群落是土壤中的活性组分, 包括细菌、真菌、放线菌和原生动物、病毒和小型藻类[2],每克土壤中栖息着大约100 亿个微生物[3]。土壤微生物群落对全球生态系统功能如养分转化、有机物的分解、土壤基本结构的维持、

微生物肥料

微生物肥料研究发展、应用现状及开发对策 农业生产中化肥和农药的使用量逐年增加，引起土壤退化、生态环境恶化等问题，对农产品安全和农业可持续发展构成威胁和挑战。微生物肥料具有改良土质、增进土壤肥力、促进作物的营养吸收、增强作物抗病和抗逆能力等重要功能[1- 2]，其研究和开发面临很好的发展机遇。 一、微生物肥料的概念及研究进展 微生物肥料是一类含有活性微生物、具有肥料效应的特定制品。微生物肥料可分为2 类，一类通过其中所含微生物的生命活动来增加植物营养元素的供应量，改善植物营养状况，进而增加产量，如根瘤菌肥；另一类通过其中所含微生物的生命活动及其产生的次生代谢物质（如激素类等），提供植物营养元素的供应，促进植物对营养元素的吸收利用，抵抗某些病原微生物的致病作用，减轻病虫害的发生，如近年开发的植物促生根际细菌（Plant Growth- Promoting Rhizobacteria,PGPR）。 1887 年研究者发现豆科植物根瘤具有固氮功能并成功培养根瘤菌，此后，微生物肥料的研究与应用迅速增多。国外对微生物肥料的研究和应用历史较我国长，其主要的品种是各种根瘤菌肥。早在20 世纪20 年代在美国、澳大利亚等国就开始有根瘤菌接种剂（根瘤菌肥料）的研究和试用，一直到现在根瘤菌肥依然是最主要的品种。

我国微生物制剂的发展经历了根瘤菌剂、细菌肥料（菌肥）到微生物肥料的变迁，由豆科接种剂、菌种拌种发展为各种农作物的基肥，有的微生物由于能产生活性物质，有时也用作叶面喷施肥料。我国微生物肥料的研究应用是从豆科植物上应用根瘤菌接种剂开始的，起初只有大豆和花生根瘤菌剂；20 世纪50 年代，开始从原苏联引进自生固氮菌、磷细菌和硅酸盐细菌剂，称为细菌肥料；20 世纪60 年代推广使用放线菌制成的“5406”抗生菌肥料和固氮蓝绿藻肥；70～80 年代中期开始使用VA 菌根以改善植物磷素营养条件和提高水分利用率；80 年代中期至90 年代相继应用联合固氮菌和生物钾肥作为拌种剂；近几年来主要推广应用由固氮菌、磷细菌、钾细菌和有机肥复合制成的生物肥料，做基肥施用[3-5]。 目前，国内外出现了基因工程菌肥、作基肥和追肥用的有机无机复合菌肥、生物有机肥、非草炭载体高密度的菌粉型微生物接种剂肥料以及其他多种功能类型和名称的微生物肥料。 二、微生物肥料的种类及应用现状 微生物肥料的种类很多，如果按其制品中特定的微生物种类可分为细菌肥料（根瘤菌肥、固氮菌肥）、放线菌肥（如抗生菌类、5406）、真菌类肥料（如菌根真菌）等；按其作用机理可分为根瘤菌肥料、固氮菌肥料、解磷菌类肥料、解钾菌类肥料等；此外，还可以根据组成成分简单的划分为单纯微生物肥料和复合微生物肥料两大类型[3- 4]。研究较多的微生物肥料有以下几种。 2.1 根瘤菌和固氮菌类

微生物论文

微生物在环境保护中的作用和地位 （华南师范大学生命科学学院，广东广州 510631） 摘要：随着生物科技的发展和现在社会的环保要求日益强烈,人类越发重视利用微生物在处理环境污染物和环境监测等方面的应用，并取得了不少的成果。本文对当前人类环境现状和环境保护中所面临的各种问题做了简要的分析，并从废水、废气、固体废弃物处理及环境监测等几个方面介绍了微生物在环境保护中的应用和研究进展，分析了生物处理工艺的特点及优越性，展望了生物技术未来的发展方向和前景。 关键词：微生物环境保护应用 近年来，随着工业的高度发展、人口的急剧增长，人类在生产和生活劳动中产生的大量废弃物，如生活垃圾、工业生产形成的“三废”（废水、废弃、废渣）、农业生产中大量使用的化肥、农药等，进入人类赖以生存的环境，造成对生态系统的压力，当超过一定限度时，生态系统的结构与功能受到破坏，导致生态环境恶化与失衡，从而给人类自身带来严重危害。 当前，如何提高人类对保护和合理利用自然资源的认识，防止自然环境受到污染和破坏；加强对受到污染和破坏的环境的综合治理；协调好人类与环境的关系，保障经济社会的持续发展都是环境保护进程中面临的非常现实的问题。 通过对生态的研究，我们知道，微生物在地球生态系统物质循环过程中充当分解者的角色，起着“天然环境卫士”的作用。而且微生物种类繁多，分布广泛，资源丰富，是人类最宝贵、最具开发潜力的资源库。在污染物的降解转化、资源的再生利用、无公害产品的生产开发、生态保护等方面微生物都能发挥重要作用。 此外，由于环境污染物一般来讲性质相对稳定，难于用物理或化学方法将其进行无害化处理，而生物过程是以酶促反应为基础，反应过程是常温常压和接近中性的条件下进行的，这与物理、化学法相比，利用微生物处理环境污染物具有投资省，费用少，耗能低，效果好，过程稳定，操作简便的优点，更重要的是可基本达到无害化。因此，最大限度地利用微生物所具有的净化环境的作用,无疑对环境保护具有重要意义。 1 微生物对污染物的降解与转化 人类在生产与生活中常常会释放到水体、大气和土壤各种各样的污染物，造成对环境和人类自身不利的影响，这些物质包括农药、污泥、烃类、合成聚合物、重金属及放射性物质等。总体上可分为无毒和有毒两大类，前者如纤维素、淀粉、后者如苯酚、多氯联苯、氰化物、重金属等。各种污染物对人类的危害有的短时间内直接表现出来，而有的则具有长期性和积累的特点。 微生物在自然界分布广泛，具有遗传多样性和代谢类型多样性，因此释放于环境中的几乎所有的有机物都能被微生物降解与转化。同时，微生物具有个体小、繁殖快、易变异和适应力强的特点。微生物可以通过形成诱导酶、产生新的突变体和产生新的酶系、与其他微生物进行共代谢、获得降解性质粒等多种途径实现对污染物的分解和转化。 1.1化学农药的微生物降解 化学农药包括各种人工合成的除草剂、杀虫剂、杀菌剂等化学药物，目前生产中使用的农药主要是有机氯、有机磷、有机硫农药。大部分的农药会在土壤中残留，吸附于土壤，并以空气、地表水扩散至更远的范围，从而对生态系统中的动植物、微生物以及人类自身造成影响。农药在土壤中残留的时间除与土壤和气候有关外，更主要的是决定于药物本身的性质

微生物肥料生产新技术

微生物肥料生产新技术 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

微生物肥料生产新技术 一、微生物肥料生产新工艺及流程 一般传统的微生物肥料生产工艺是：保藏菌种→斜面菌种培养活化→摇瓶扩大培养→发酵罐液体发酵→按一定的比例用草炭吸附后包装或按一定的比例稀释后直接包装。建立这样的生产企业需要建立大面积的无菌培养室、购置发酵罐、空压机、过滤器等设备，而且培养、发酵条件不易控制，菌种质量难以保证，投资大、成本高。 河北省生物工程技术公司针对众多微生物肥料生产企业中存在的上述难题，联合河北农业大学、河北大学、河北省科学院微生物研究所等单位微生物专家，经多年研究攻关、多次实验，开发出微生物肥料生产新工艺，成功解决了上述难题，非常适合中小微生物肥料生产企业采用，尤其是特别适合现有的复混肥料、有机肥料生产企业生产生物有机无机肥料、生物有机肥料，作为其产品功能更新、升级或提高应用效果而添加。 河北省生物工程技术公司微生物肥料新的生产工艺是：使用公司新开发出的高活性、高含量微生物菌粉按一定比例直接加入或包衣到有机肥或复混肥料中，即可生产出符合国家农业部登记标准要求的微生物菌剂、生物有机肥、复合微生物肥料、微生物冲施肥、拌冲剂等产品。 具体工艺流程为： （1）微生物菌剂工艺： 草炭或其他吸附剂 + 菌粉微生物固体菌剂或颗粒肥包装 （2）生物有机肥工艺： 有机肥粉状或颗粒 + 菌粉生物有机肥包装 （3）复合微生物肥料（生物复混肥）：

化肥（N、P、K）配料→混合→造粒→烘干冷却→筛分→ 包装 菌粉 （4）微生物冲施肥微生物拌种剂 和其他辅料配比制成微生物冲施肥及拌种挤 上述新工艺，实际上相当于将微生物肥料生产中投资大、工艺复杂、技术难度大、质量要求高、用量少的菌剂生产环节交给我们来完成，由我们统一规模化生产提供给每个企业。这样将使微生物肥料的生产变得简便、高效、低成本。就象手机市场研发出强大的手机芯片，从而使手机生产变得简化进而出现山寨手机一样，高活性的菌粉就是这种“芯片”，只需嫁接到你的产品中，即可生产出各种成分、含量的微生物肥料。所不同的是：高活性菌粉中的有效菌是国家已认可、明确用于农业生产的菌种，用于生产出来的各种微生物肥料均可获得农业部的微生物肥料登记证。 河北省生物工程技术公司提供的菌粉产品，采用现代化的生产设备，在工业化发酵生产生物肥料的基础上，将菌剂进一步浓缩低温脱水精制而成，实现了菌剂生产的规模化、现代化，保证了菌剂的质量，降低了成本。 二、高活性菌粉技术指标： 含（胶质芽孢杆菌）活性芽孢100亿/克个以上，有效期24个月 三、在微生物肥料生产中使用高活性菌粉的特点及优势 1、生产投资成本低

极端微生物活性物质的研究进展

极端微生物活性物质的研究进展 顾觉奋,罗学刚 中国药科大学生物制药学院,南京210009 【摘　要】　极端微生物具有特殊的遗传背景和代谢途径,能够产生各种具有特殊功能的酶类及其它活性物质,在医药、食品、化工、环保等领域有着重大的应用潜力。本文对重要极端微生物的生理特点及其产生的活性物质进行综述。 【关键词】　极端微生物;活性物质;应用潜力 【中图分类号】　R372 【文献标识码】　A 【文章编号】　167223651(2003)0420252205 极端微生物(Extrem ophiles),又称嗜极菌,是一些能够在极端环境下生长的微生物。所谓极端环境,是指高温、低温、高pH、低pH、高盐度、高压等普通微生物所不能生存的环境。为了方便研究,一般将极端环境的条件确定如表1。 与普通微生物相比,极端微生物具有不同的遗传背景和代谢途径,因此,研究极端微生物不仅有助于人们对生命本质的探索,而且极端微生物能够产生各种具有特殊功能的酶类及其它活性物质,在医药、食品、化工、环保等领域有着重大的应用潜力(见表2)。 T able1　Extreme environments[1] 表1　极端环境条件[1] 极端环境条件极端环境条件 pH<3、>9有机溶剂>1% 温度<10℃、>70℃重金属汞、镉等 盐度>15%其它紫外线、X射线等压力>400atm T able2　M ajor extremophiles active substances available for the field of biological engineering and chemical industry[2] 表2　可用于生物工程及化工领域的主要极端微生物活性物质[2] 应用领域活性物质优　点来源微生物 多不饱和脂肪酸嗜冷菌 制　药甘油,可相容的溶质成本低廉嗜盐菌 胡萝卜素嗜盐藻类 抗生素热红菌素、嗜盐菌素、冷霉素、丁酰 苷菌素等嗜热菌、嗜盐菌、嗜冷菌、嗜碱菌等 PCR、DNA测序、DNA标记DNA聚合酶高温稳定,使PCR自动化得以实现嗜热菌生物传感器脱氢酶嗜冷菌药用表面活性剂膜嗜盐菌 水解淀粉制备可溶性糊精、麦芽糖糊精和玉米糖浆、减少面包焙烤时间α2淀粉酶稳定性高、耐酸、细菌淀粉酶Bacillus stearothermophilus (G2ZY ME G995) 食品工业、酿酒、清洁剂蛋白酶高温下稳定嗜热菌奶酪、奶制品工业中性蛋白酶高温下稳定嗜热菌纸张漂白木聚糖酶减少漂白剂用量嗜热菌清洁剂蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶增强清洁剂去污力嗜冷菌 纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶高pH下稳定嗜碱菌 1　嗜热菌(thermophiles) 111　生理特点[3] 嗜热菌俗称高温菌,广泛分布在温泉、堆肥、地热区土壤、火山及海底火山地等,最适生长温度可在90℃以上,美国Baross从火山喷口分离出的一些细菌甚至可生活在250℃环境中。已发现的极端嗜热菌有20多个属,大多为古细

微生物毕业论文题目100例

微生物毕业论文题目100例 生物学中微生物学专业主要涉及微生物制药，环境能源微生物，临床微生物，生物发酵等类别，研究方向不同，论文题目选择也有所不同。以下整理了一些优秀的微生物毕业论文题目。希望对正在写论文的同学一个参考。 1、脲解型微生物诱导碳酸钙沉积研究 2、马铃薯连作对根际土壤微生物生理类群的影响 3、“食品微生物学”实验教学体系的改革与实践 4、病原微生物对人体健康的危害及检测 5、贺兰山东麓荒漠微生物结皮发育过程研究 6、原代鸡胚成纤维细胞中的污染微生物分析 7、油脂降解微生物的筛选及代谢能力影响因素研究 8、深海微生物硝化作用驱动的化能自养固碳过程与机制研究进展 9、地膜降解物对土壤微生物群落结构和多样性的影响 10、微生物酶技术在食品加工与检测中的应用 11、草莓不同生育时期根区微生物多样性及动态变化 12、台湾林檎叶片浸提液对致腐微生物的抑制效果 13、细胞、微生物及其相关培养技术 14、食品微生物学实验模块化教学体系的构建 15、有机无机缓释复合肥对土壤微生物量碳、氮和群落结构的影

响 16、东北传统豆酱发酵过程中微生物的多样性 17、不同教学方法在微生物学教学中的比较研究 18、环境微生物实验教学体系改革和管理 19、食品微生物学课堂教学改革与实践 20、应用型大学微生物学课程教学改革 21、关于有机磷农药的微生物降解技术研究探讨 22、外源汞添加对土壤微生物区系的影响 23、论研讨式教学在《食品微生物学》课程教学中的应用 24、采煤塌陷复垦区先锋植物根际微生物数量的变化 25、微生物实验室培养基的质量控制 26、食品微生物学双语教学模式的探索与实践 27、土壤微生物总活性研究方法进展 28、浅水湖泊沉积物中水生植物残体降解过程及微生物群落变化 29、应用型本科院校微生物实验模块化教学的探索与实践 30、外源生物炭对黑土土壤微生物功能多样性的影响 31、浅谈土壤微生物对环境胁迫的响应机制 32、秸秆还田深度对土壤微生物碳氮的影响 33、水质微生物学检验实验模块的教学探索与实践 34、高师院校微生物学课程探究式教学实践与思考 35、5种江西特色盆景植物根际微生物群落特征比较研究 36、生物工程专业《微生物学》双语教学探索

微生物肥料产业需求与技术创新

微生物肥料产业需求与技术创新 发表时间：2019-07-22T16:52:09.163Z 来源：《基层建设》2019年第13期作者：莫意雯[导读] 摘要：在国家绿色农业发展和乡村振兴计划等战略中，微生物肥料均被列为绿色新型投入品和优先支持发展的生物制品，必将在新时代迎来更好的发展机遇。 身份证号：33010819920721XXXX 浙江杭州 310000 摘要：在国家绿色农业发展和乡村振兴计划等战略中，微生物肥料均被列为绿色新型投入品和优先支持发展的生物制品，必将在新时代迎来更好的发展机遇。本文在分析我国微生物肥料行业现状与标准体系特点基础上，阐述了微生物肥料具备的多功能、主动响应、信号调控、绿色环保等方面特征，提出了下一步发展的技术创新与新产品名录。 关键词：微生物肥料；产业需求；技术创新引言： 在国家绿色农业发展和乡村振兴计划等战略中，对微生物肥料产业提出了新的要求，研发新产品、新菌种、新工艺、新功效等已成为新时期产业发展目标。本文在重点对近几年我国微生物肥料行业现状分析的基础上，提出下一步发展的新产品与技术方向等产业发展需求，尤其是围绕实现产业发展目标，需要重视和加速推进创新力度，为产业发展提供强大的原动力，进而推动产业健康稳定和可持续发展。 1我国的微生物肥料特点一是产品种类多，使用菌种达170多种，登记产品超过6?000个。研发应用的菌剂产品种类多，尤其是在研制开发微生物与有机营养物质、微生物与无机营养物质的复合而成的新产品方面，处于领先的地位。其次是我国微生物肥料应用面积广，每年应用面积累计2.7×107?hm2以上，几乎在所有作物上都有应用，在提高化肥利用率、降低化肥使用量和减少化肥过量使用导致环境污染，净化和维护土壤健康，提升作物品质等方面已取得了较好的效果。三是我国微生物肥料行业生产规模大，产能3?000万t以上，但需通过技术创新，突破新的功能菌种选育、生产工艺优化、货架期延长等关键技术难题，进一步提高产品质量，降低生产成本，稳定应用效果，为我国微生物肥料产业下一个黄金发展时期提供坚实的技术基础。 2微生物肥料产业需求 2.1微生物肥料产业发展总体情况 微生物肥料因其培肥地力、节本增效、绿色环保等特点受到广泛关注，已成为绿色生态农业发展的不可替代的制胜法宝之一。近年来，国家通过各种措施推动了微生物肥料的应用与发展，在颁布实施的《生物产业发展规划》中，将微生物肥料纳入到“农用生物制品发展行动计划”；2015年原农业部制定了《到2020年化肥使用量零增长行动方案》，明确“有机肥替代化肥”的技术路径；近年又提出“一控两减三基本”的目标，力争实现农药化肥的零增长。微生物肥料的作用将越来越凸显，对实现“藏粮于地、藏粮于技”战略指导思想，保障国家粮食安全、农产品质量安全和农业生态安全具有十分重要的意义。 2.2微生物肥料标准体系助力产业健康持续发展 相关标准体系涉及了产品质量要求、检测方法、安全评估、生产规程、应用效果评价等各个方面，在产品生产、登记、销售、流通等各个环节被政府部门采用，为行业健康持续发展提供了技术支撑及法规依据，实现了政府监管有法可依，企业生产有章可循，行业发展有规可矩[1]。以当前产业发展和市场需求为切入点，大力开展复合型微生物肥料菌株的相互作用、复合发酵工艺优化、货架期延长技术、微生物包衣技术，以及土壤生物修复等关键技术研究，制定“复合型微生物肥料生产质量控制技术规程”、“土壤修复菌剂”、“微生物包衣技术规程”等相关标准，并针对微生物肥料产品中广泛使用的芽孢杆菌等，研制含量和功能定量的微生物制剂标准样品，以进一步丰富和完善微生物肥料标准体系，促进产业的健康、快速发展。 2.3微生物产业的跨越发展急需技术产品的创新 尽管我国微生物肥料的研发应用历经数10年，并在近10年来取得了快速发展，但是仍存在整体水平参差不齐、功能机理不明、菌株与产品同质化严重、生产工艺欠合理、技术创新不足、效果稳定性差、菌种产品产权保护不力等制约我国微生物肥料行业发展的问题[2]。这些与研究基础薄弱、研发投入少、行业起步晚等密切相关。在我国微生物肥料迎来快速发展新时代的今天，行业技术产品创新不足成为主要的制约因素。 3微生物肥料产业技术创新 3.1选育新功能菌种是研发新一代微生物肥料的核心 目前，微生物肥料距离“智能化”产品目标尚有差距，其主要原因是功能菌株及其组合达不到要求，仅能满足“智能化”的部分要求，尤其是主动响应的互作性和系统调控的稳定性方面存在不足。菌种创新是微生物肥料产业发展的核心内容，包括新功能菌种的筛选技术和评价技术。针对优良菌种“六性”要求，即功能性、生产性、互作性、协同性、生态适应性、安全性，急需建立对应的技术方法，实现优良菌株的科学评价，并且加强与土壤环境的耦合评价技术，明确功能菌种应用后对土壤理化性质和生物肥力的影响[3]。同时，应重视菌种活性保持技术，采用回归应用环境、添加植物或土壤浸提物等措施进行复壮，防止菌种退化。此外，也急需肥料管理部门在下一步的肥料管理法规中，确立新研发功能菌株的知识产权保护政策，采用现代技术建立菌株编码的唯一性系统，维护新菌株选育者的权益，达到产权保护和菌种溯源的目标。 3.2未来数年内的新技术产品及其特征 微生物肥料优良生产菌株筛选及发酵工艺技术、微生物农田土壤净化修复技术、共生固氮微生物应用新技术、微生物种子包衣技术、有机资源综合利用微生物转化新技术、作物秸秆快速腐解还田微生物及其配套技术、新型复合配套技术。其对应的重点研发应用产品分别为：根瘤菌剂、有机物料腐熟菌剂、土壤修复菌剂、溶磷菌剂、生物有机肥、复合微生物肥料等。这些新产品应具备的特征如下： 3.2.1土壤修复菌剂 对蔬菜、果树、草药、烟草等重茬土壤、酸性土壤、盐碱土壤和次生盐渍化土壤的有效修复，以及对土壤中的农药残留、土壤中的除草剂残留等高效降解。该产品对修复土壤和维护土壤健康，及在保证农产品安全中不可缺少。 3.2.2固氮及根瘤菌剂

极端温度微生物生存机理及应用研究进展

极端温度微生物生存机理及应用研究进展 李淼 (中山大学生命科学学院广东) 摘要：极端温度微生物是生物对极冷与极热环境适应的特殊种类，研究微生物对于极端温度环境的生存机理对探索生命的起源、微生物的育种及开发利用等具有重要意义。本文大致介绍了嗜热微生物、嗜冷菌和耐冷菌的生物类群，阐述了微生物在面临极端环境温度的适应机理多样性，总结其在环境应用的研究进展。最后旨在综合对比这两类极端微生物的生存机理和实际生产生活应用。 关键词：微生物；极端环境；生存机理；环境应用 极端微生物(extreme microorganism)是指一般生物无法生存的极端环境中（高温、寒冷、高盐、高压、高辐射等）能够正常生存的微生物群体的统称。一般把在高温环境中生长的微生物叫嗜热菌（thermophiles），包括一些细菌及古细菌。他们广泛分布在草堆、厩肥、温泉、火山地及海底火山附近等处。普通耐热菌的最高生长温度在45℃-55℃之间，低于30℃也能生长，而超嗜热菌最高生长温度可达80℃-110℃，最低生长温度也在55℃左右。同时，在地球这个大生态系统中也存在着广泛的低温环境。如占地球表面14%的两极地区及海洋深处（90%的海水其平均温度为5℃或更低）等[1]，在这些特殊环境中生活着一类微生物即低温微生物（halophilic microorganism）。 极端高温与极端低温环境都会对生物膜结构以及蛋白质结构造成巨大的影响。了解高温微生物与低温微生物的生存机理，有助于人们开展深一层次的蛋白与膜分子结构研究。本文在目前已有的研究基础上，就高温微生物与低温微生物的生存机理以及在环境应用的最新进展做一简要对比综述，为进 一步研究提供参考。 1 高温微生物概述 通常把最适生长温度高于45℃的微生物称 为嗜热菌。嗜热菌并非单一的菌属或菌群， 其中有些嗜热细菌，其同届菌中皆为嗜热 菌，如红色嗜热杆菌（Rhodothermus）、嗜 热好氧杆菌（Thermoaerobium）、嗜热厌氧 杆菌（Thermoanaerobaeterium）、球杆菌（Sphaembaeter）等，也有高温菌及中温菌 并存的菌属，如芽孢杆菌、奇异球菌（Deincooccus）、假黄色单胞菌（Pseudoxanthomonas）等。嗜热菌按其生 长的耐热程度不同可分为5类（表1）[2]。目 前，对嗜热菌的耐热性主要从细胞壁的结 构、类脂的敏感性、DNA结构的稳定性以及 蛋白质的热稳定性等方面进行研究。 表1 嗜热菌的分类/℃ Tab.1 The classification of thermophiles /℃ 分类最适生长温度最高生长温度最低生长温度

微生物药物研究进展与发展趋势

微生物药物研究进展与发展趋势 摘要：微生物药物作为广泛使用的临床药物具有重要的地位。尤其是在抗感染、抗肿瘤、降血脂和抗器官移植排异方面具有不可替代的作用。自1929年青霉素被发现后20世纪4年代以来，已有上百种抗生素先后用于临床的细菌感染治疗、肿瘤化疗、降血脂以及器官移植康排异反应。总体上，由于微生物药物特别是抗生素的广泛应用使人类的寿命延长了15年。广义的微生物药物即由微生物发酵获得的药物现约占全球医药生产总值的50%。 1功能基因组学研究为创新微生物药物提供更多的药物靶标。 随着人类基因组学和微生物学要就的深入，近期将有5000个功能基因或蛋白被认为是潜在的药物靶标，是20世纪末已经确定的药物靶点的10倍以上，这为微生物新药的筛选与发展奠定了更广阔的基础。具不完全统计，截止2009年，世界范围内已有2500种以上的病毒，582种细菌，100多种的真菌的基因组完成测序。与此同时，蛋白基因组学研究正在兴起，2002-2005年我国科学家领衔的“人类肝脏蛋白组学计划”，鉴定和发现了一大批有重要功能的蛋白质，构建了大规模的蛋白中数据库，系统测定了一部分人类重大疾病相关的蛋白质结构，全面系统的解析出108个独立蛋白质三维结构，发现了一批潜在的药物作用靶标，制备了国际上最大规模的蛋白质单克隆抗体库。 作为病原微生物来讲，功能基因组研究成果为微生物必须基因和治病基因的确定提供了前提。对于一般的病毒来讲，其整个基因组可

以编码10个左右的蛋白基因，其中有4~6个功能蛋白可作为药物靶标，如再加上特定的病毒的细胞辅助蛋白，可有10个以上的药物靶标。真菌的基因组在2、5-81、5mb，作为真核生物，其许多蛋白质是保守的，在生物的进化当中被保留下来，另一些蛋白在进化中被遗弃了，并代之以新的蛋白基因。通过与人类功能基因的比较，找出真菌必需的和与人类有差异的基因与蛋白，对医疗上重要真菌基因组的分析有可能抗真菌药物靶标。 2高通量药物筛选在微生物药物早期发现的应用，加速了苗头化合物的获得。 从土壤微生物中筛选抗生素，是现代规模化药物筛选的开端，随着高通量技术的发展，利用微生物发酵产物粗提品的药物筛选，由于重复性较差，活性成分纯化的难度大，限制了创新微生物药物筛选的速度和成功率，也是大的药物公司更倾向于利用组合化学制备的大规模化合物库的高通量药物筛选。虽然筛选效率大大提高，但得势不得利，其获得新的化学实体的数量并没有显著提高，而且随着新药标准的提高，新的化学实体反而成下降趋势。因此，天然药物作为创新药物的筛选资源再度受到重视。而微生物次级代谢产物的相对于动植物次级代谢产物来讲，具有更易开发利用，不不破坏生态环境，可通过发酵大量获得和易于采用生物技术等优点。高通量微生物药物筛选模型已达150种，年筛选量已由“十五”期间的20万样次，发展到“十一五”期间的100万样次。就微生物药物的筛选规模和水平来讲，我国的创新微生物药物筛选已达到国际先进水平。

微生物肥料的发展现状及问题

浅谈微生物肥料的发展现状及问题 王智武 （合肥工业大学，安徽合肥，230009） 摘要：随着我国绿色农业的蓬勃发展, 微生物肥料以其在农业生产中的显著作用越来越受到人们的重视。本文介绍了微生物肥料的特点、优势，简述了我国微生物肥料的发展现状及目前存在的问题,并对我国微生物肥料产业发展提出几点建议，对微生物肥料发展的前景做了展望。 关键词：微生物肥料；现状；问题；前景 近年来,大量使用化肥带来的环境污染、土壤板结、地力衰退、生态恶化等问题日益严重,破坏了环境,影响了土壤肥力,降低了农产品的品质。另外,化肥利用率的逐年降低,致使农业成本增加,生产效益降低。为了实现农业的可持续发展,达到高产、优质、高效、生态、安全的目的,世界各国都在极寻求更好的解决方案。微生物肥料具有无毒、无害、无任何污染的特点和促进植物生长的作用；以其改良土壤、增加产量、提高品质且保护环境等特点而成为研究热点。微生物肥料中特定的功能微生物通过自身的生命活动促进土壤中物质的转化、提高作物营养水平、促进和协助营养吸收、刺激调控作物的生长,防治有害微生物等,从而达到增加作物产量和提高作物品质的目的。随着人们对环境保护的日益重视和现代生态农业、绿色农业、有机农业的蓬勃发展,微生物肥料的推广应用有了长足的进展,创造了较高的经济效益和生态效益,对发展我国可持续农业发挥了重要作用。 1、微生物肥料概况 1.1 微生物肥料的定义 微生物肥料，是指一类含有活的微生物的特定试剂，并通过微生物的特定作用给植物提供营养，调节植物生长，应用于农业生产中能够获得特定的肥料效应。微生物肥料可分为两类，一类是产品是微生物加载体，应该叫接种剂，对农作物生长有良好的刺激和调控作用,是通过其中所含微生物的生命活动，增强了植物营养元素的供应量，导致植物营养状况的改善，进而增加产量。另一类是广义的微生物肥料，其制品虽然也是通过其中所含微生物的生命活动使作物增产，但它不仅仅限于提高植物营养元素的供应水平，还包括了它们所产生的次生代谢物质，如激素类物质、抗生素等，促进植物对营养物质的吸收利用，或者能够拮抗病原微生物的致病作用，减轻病虫害而使作物增产。 1.2微生物肥料的特点及其优势 微生物肥料的核心是微生物，因此具有微生物的特性。微生物资源丰富，种类和功能繁多，可以开发成不同功能，不同用途的肥料。而且微生物菌株可以经过人工选育并不断纯化、复壮以提高其活力，特别是随着生物技术的进一步发展，通过基因工程的方法获得所需的菌株已成为可能。另外，从环境资源角度来

环境微生物学论文

根据微生物的特点，谈谈为什么说微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友 人类的生存和发展与微生物息息相关的，要对微生物有全面的了解才能让微生物为人类所用。事物都具有两面性的，可以说微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友。 微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50％是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示：传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史，也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面，人类取得了长足的进展，但是新现和再现的微生物感染还是不断发生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力，使许多菌株发生变异，导致耐药性的产生，人类健康受到新的威胁。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。 微生物能够致病，能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂，但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素，这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。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。 另外微生物还为人类带来巨大危害，如疫病的传播。并且微生物的遗传稳定性差，容易发生变异，引起疫病传播的新微生物种类总不断出现。 最近出现的超级病菌就是由于变异产生的一种耐药性细菌，这种超级病菌能在人身上造成浓疮和毒疱，甚至逐渐让人的肌肉坏死。更可怕的是，抗生素药物对它不起作用，病人会因为感染而引起可怕的炎症，高烧、痉挛、昏迷直到最后死亡。这种病菌的可怕之处并不在于它对人的杀伤力，而是它对普通杀菌药物——抗生素的抵抗能力，对这种病菌，人们几乎无药可用。2010年，英国媒体爆出：南亚发现新型超级病菌NDM-1，抗药性极强可全球蔓延。 MRSA是一种耐药性细菌，耐甲氧西林金黄葡萄球菌（Methicillin-Resistant Staphylococcus Aures）的缩写。1961年，MRSA在英国被首次发现，它的致病机理与普通金黄葡萄球菌没什么两样，但危险的是，它对多数抗生素不起反应，感染体弱的人后会造成致命炎症。在医院里，“肮脏的白大褂”臭名昭著。现在金黄葡萄球菌是医院内感染的主要病原菌，人们从外面带来各种各样的球菌，这些病菌附着在医生和护士们的白大褂上，跟着四处巡视，有时掉在手术器械上，有时直接掉在病人身上。在医院内感染MRSA的几率是在院外感染的170万倍。最令医生们头痛的是，由于MRSA对大多数的抗生素具抵抗力，患者治愈所需的时间会无限拉长，最终转为肺炎而死。很幸运，至今这种多重耐药性的超级病菌仍然只在医院里传播。 钟南山教授提到，“超级细菌”是革兰氏阴性杆菌、肺炎克雷伯菌、大肠杆菌或不动杆

极端环境微生物——台喜生

极端环境微生物研究进展 极端环境（extreme environment）泛指存在某些特殊物理和化学状态的自然环境，包括高温、低温、强酸、强碱、高盐、高压、高辐射和极端缺氧环境等，适合在极端环境中生活的微生物称为极端微生物（extremophiles）（Margesin and Schinner,2001; Rothschild and Mancinelli,2001; 陈骏等，2006；张敏和东秀珠，2006）。具有独特的基因类型、特殊生态群落、特殊生理机理和特殊代谢产物。 一、海洋极端环境微生物 1．海洋极端环境微生下微生物类型主要为细菌和古生菌，热泉微生物群落主要为异氧发酵菌、硫酸盐还原菌、产甲烷菌等；冷泉微生物群落主要为ANME-2族的厌氧甲烷氧化古生菌、硫酸盐还原细菌和ANME-1族厌氧甲烷氧化古菌，这些极端微生物利用CH4和H2S等气体进行能量固定，有较高的生物丰度和较低的分异度，具有垂向和水平分带性，并能营生一套独特的宏体生物（王家生等，2007）。 2．油气资源的形成和演化与时间、温度和有机质组成密切相关（Seewald,2003），油气的产生、运移、圈闭和后期改造过程也大多是在一些特殊环境中进行的，极端微生物活动可能参与了整个过程。 3．探索海洋极端环境下微生物活动，不仅在理论上可将其作为特定地质微生物标志（geomicrobiological signature），揭示现代和地史时期海洋环境变化和地质环境变迁（党宏 月等，2006）、探索生物圈与地圈之间协同演化、阐明生物多样性形成机制和认识生命极限等（汪品先，2003；中国大洋钻探学术委员会，2003），而且在实践中指导海洋深水油气田的开发和地史早期潜在烃源岩的寻找。 4．自第一个海底冷泉1984年首次报道后（Paull et al.,1984），迄今全球已至少发现共 24处海底冷泉。冷泉流体一般含有大量甲烷气体，在海底表面通常表现为泥火山，喷口附 近发育独特的营甲烷化能自养生物群落，下伏的沉积物中通常伴有天然气水合物，在更深部位则通常为油气藏。海底冷泉微生物以化能自养细菌和古生菌为主，它们能与冷泉中化学气体（甲烷、硫化氢等）发生化学反应，把碳氧化物还原成有机碳获得能源，它们通常贴附在沉积物表面形成细菌席，或与其他生物内共生。根据类脂生物标志化合物、16S rDNA分子 序列和DNA分子探针荧光原位杂交（FISH）分析，冷泉微生物主要是ANME-2族的厌氧甲烷氧化古细菌和硫酸盐还原细菌（脱硫八叠球菌属Desul fosarcina和脱硫球菌属Desul fococcus细菌）的共栖互养体（Syntrophism），其次为ANME-1族厌氧甲烷氧化古菌（Hinrich et al.,1999; Orphan et al.,2001,2002; Boetius and Suess,2004; Zhang and Lanoil,2004; 党宏月等，

预测微生物学的研究进展

预测微生物学的研究进展 赵光辉1,2,赵改名1,刘 蓉3,王玉芬2,谢 华2,冯 坤1,崔艳飞1,黄现青1,2* (1.河南农业大学食品科学技术学院河南省肉制品加工与质量安全控制重点实验室 肉品加工与质量安全控制工程技术研究中心,河南郑州 450002;2.双汇集团技术中心,河南漯河 462003; 3.河南省电力公司信阳供电公司,河南信阳 464000) 摘 要 简要介绍了预测微生物学模型的2个类型(品质预测模型和安全评估模型),特定腐败菌在微生物预测中的特殊作用,可追溯技术、温度综合函数和生物指示器等新技术在微生物预测中的应用,以及国外的预测模型库和国内的研究现状,展望了预测微生物学未来的发展趋势。 关键词 微生物;预测模型;特定腐败菌;模型库 中图分类号 Q939.9 文献标识码 A 文章编号 1005-7021(2010)04-0076-07 Advance m ent of Predicti ve M icrobiology Z HAO Guang hu i1,2,Z HAO Gai m ing1,LI U Rong3,WANG Yu fen2,XI E H ua2, FENG Kun1,C U I Y an fe i1,HUANG X i a n qi n g1,2 (1.C oll.of F ood S ci.&Technol.,H e nan Ag ric.Un i.,H enan K e y Lab.o f M eat Process.&Qua lit y Safet y C on t., M e a tP rocess.&Qualit y Safet y Cont.Eng i n.Technol.R es.C tr.,Zhengzhou450002;2.Technol.C tr.of Sh i ne w ay G roup;Lu ohe462003; 3.X i nyang P o w er Suppl y C o mpany,H enan Prov i nce P o w er C o mpany,X inyang464000) A bstrac t Tw o types of t he predicti ve m icrob i o l ogy mode,l the special ro l e o f spec ifi c spo ilage m icrobes;t he app lica ti ons o f techno logy,te mperature co m prehensive f uncti on and bio i ndica tor and other new techno l og ies i n predictive m i c robiology w ere traced,t he research prog ress o f the R epre d icti veM od e lL i bra ry abroad and current studies i n hom e coun try w ere briefl y rev i ewed i n this paper;and the deve l op m en t trend of the pred i c ti ve m i c robiology w as also prospected. K eywords pred icti ve m icrob i o logy;predictive m ode;l spec ific spo ilage m i crobe;repred icti ve model li bra ry 20世纪80年代初,Ross等[1]最先提出 微生物预报技术这一概念,从此预测微生物学便应运而生。食品预测微生物学(Food Pred ictive M icro b iology)是一门在微生物学、数学、统计学和应用计算机科学基础上建立起来的新学科。它的发展方向是研究和设计一系列能描述和预测微生物在特定条件下生长和衰亡的模型。它是依据各种食品微生物在不同加工、储藏和流通条件下的特征信息库,通过计算机的配套软件,在不进行微生物检测分析的前提下,判断食品内主要病原菌或腐败微生物死亡、残存和增殖的动态变化,从而对食品安全做出快速评估的预测方法[2 3]。1983年,国外食品微生物学家小组应用直观预测的De l p h i 工艺,用计算机预测了食品货架期,开发了腐败菌生长的数据库,从此揭开了预测微生物学序幕[4]。上世纪八九十年代,由于食品安全问题的严峻形式,预测微生物学的研究对象主要是食品中的病原菌(如单核增生李斯特菌、沙门菌、金黄色葡萄球菌等),后来,随着食品企业对自身产品品质问题的关注,腐败菌的研究也逐渐发展起来,并且对这些细菌进行建模[5]。近年来美国、英国、澳大利亚、丹麦等国更是致力于微生物预测软件开发,旨在对食品货架期进行有效的预测,并对致病菌进行风险评估[6]。 基金项目:国家科技计划项目(2009G J D00047) 作者简介:赵光辉 男,硕士研究生。研究方向为食品安全与质量控制。E ma i:l z ghw ork@s i na.co m *通讯作者。Te:l0371 ********,E m ai:l hxq8210@126.co m 收稿日期:2010 01 04;修回日期:2010 04 27 76微生物学杂志 2010年7月第30卷第4期 J OU RNAL OF M I CROB I OLOGY July2010V o.l30N o.4

微生物菌肥行业情况

我国微生物肥料的现状和发展趋势 我国微生物肥料的现状和发展趋势 沈德龙姜昕李俊 农业部微生物肥和食用菌菌种质量监督检验测试中心 微生物肥料又称接种剂，生物肥料、菌肥等，是指含有特定微生物活体的制品，应用于农业生产，通过其中所含微生物的生命活动，增加植物养分的供应量或促进植物生长，提高产量，改善农产品品质及农业生态环境。它具有制造和协助作物吸收营养、增进土壤肥力、增强植物抗病和抗干旱能力、降低和减轻植物病虫害、产生多种生理活性物质刺激和调控作物生长、减少化肥使用、促进农作物废弃物、城市垃圾的腐熟和开发利用、土壤环境的净化和修复作用、保护环境，以及提高农作物产品品质和食品安全等多方面的功效，在可持续农业战略发展及在农牧业中的地位日趋重要。 一、国内外微生物肥料的发展现状 （一）国外微生物肥料的发展概况 1、根瘤菌剂是最早研发的产品，已在全世界范围推广应用。 据统计，至少有70多个国家生产和应用豆科根瘤菌剂，生产应用规模较大的国家有美国、巴西、阿根廷、澳大利亚、新西兰、日本、意大利、奥地利、加拿大、法国、荷兰、芬兰、泰国、韩国、印度、卢旺达等。在美国、巴西等大豆种植的主要国家，根瘤菌接种率达到了95%以上，澳大利亚、新西兰等国家对豆科牧草的接种面积不断扩大，种植的其他豆科作物也逐步扩大适宜的根瘤菌接种应用范围。世界各国一直在研究与豆科作物及其品种相匹配的优良根瘤菌生产用菌株，根瘤菌剂产品在稳步提高。为保证根瘤菌剂的产品质量，各国制定了相应的标准，强化产品的监督管理。 2、固氮细菌、解磷细菌和解钾细菌等的研究不断深入，产品应用逐步扩大。 除根瘤菌以外，许多国家在其它一些有益微生物的研究和应用方面也做了大量的工作。前苏联及东欧一些国家的科研人员进行了固氮菌肥料和磷细菌肥料的研究和应用，代表性的菌种为圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌。他们和前捷克斯洛伐克、英格兰及印度的研究固氮菌的工作者证实，这类细菌能分泌生长物质和一种抗真菌的抗生素，能促进种子发芽和根的生长。20世纪70年代末和80年代初，一些国家对固氮细菌和解磷细菌进行了田间试验，所得结果之间迥异，引起科学家对其作用的争议。更进一步的研究表明，固氮螺菌与禾本科作物联合共生的效果显著，已在许多国家推广应用。总结２０年来世界上一些国家的田间试验结果证明，固氮螺菌接种在土壤和气候不同的地区可以提高作物的产量，在60％～70％的试验中可增产5％～30％；此类菌剂促进生长的主要机制是产生能促进植物生长的物质，具体表现在促进根毛的密度和长度、侧根出现的频率及根的表面积。 （二）我国微生物肥料的发展概况 我国微生物肥料的研究应用和国际上一样，也是从豆科植物上应用根瘤菌接种剂开始的，并且在上世纪50—60年代期间，根瘤菌剂成为应用最为广泛的微生物肥料产品，其中大豆、花生、紫云英及豆科牧草接种面积较大，增产效果明显。紫云英根瘤菌在未种植过紫云英的地区应用，紫云英产草量可成倍增长。大豆接种根瘤菌每公顷可增产大豆225～300kg，花生根瘤菌可使花生增产10%～50%。豆科作物从