乳酸杆菌在污水处理中的运用

『壹』 下列关于人类对细菌、真菌的利用，对应有误的是（）A．酵母菌--泡菜B．甲烷菌--污水处理C．乳酸菌--

A、泡菜是美味的复小吃制，制泡菜要用到乳酸菌而不是酵母菌，乳酸菌发酵产生乳酸，使得菜出现一种特殊的风味，还不降低菜的品质．错误．
B、在生活污水和工业废水中有很多有机物，可以作为细菌的食物，在无氧的环境中，一些杆菌和甲烷菌等细菌通过发酵把这些物质分解，产生甲烷，可以燃烧，用于照明、取暖等，是一种清洁的能源．正确．
C、酸奶是以鲜牛奶为原料，加入乳酸菌发酵而成，乳酸菌是一种厌氧菌，在无氧气的情况下，乳酸菌发酵产生乳酸，牛奶经乳酸菌的发酵后使原有的乳糖变为乳酸，易于消化，所以具有甜酸风味，其营养成份与鲜奶大致相同，是一种高营养食品．正确．
D、把人胰岛素基因注入大肠杆菌体内，可以通过大肠杆菌生产胰岛素．正确．
故选：A．

『贰』 在处理生活污水时，最常用的微生物是（） A. 酵母菌 B. 乳酸菌 C. 甲烷菌 D. 醋酸菌

在生活污水和工业废水中有很多有机物，可以被细菌利用，在无氧的环境中，回一些杆答菌和甲烷菌等细菌通过发酵把这些物质分解，产生甲烷，可以燃烧，用于照明、取暖等，是一种清洁的能源，在有氧的环境中细菌把有机物分解成二氧化碳和水等，从而起到净化污水的作用．可见C符合题意．
故选：C

『叁』 [高分请教]有关微生物的综述

微生物

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。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。

一般地，在中国大陆地区的教科书中，均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。
能引起人和动物致病的微生物叫病源微生物有八大类：
1.真菌:引起皮肤病。深部组织上感染。
2放线菌：皮肤，伤口感染。
3螺旋体：皮肤病，血液感染 如梅毒，钩端螺旋体病。
4细菌：皮肤病化脓，上呼吸道感染 ，泌尿道感染，食物中毒，败血压症，急性传染病等。
5立克次氏体：斑疹伤寒等。
6依原体：沙眼，泌尿生殖道感染。
7病毒：肝炎，乙型脑炎，麻疹，爱滋病等。
8支原体：肺炎，尿路感染。
生物界的微生物达几万种，大多数对人类有益，只有一少部份能致病。有些微生物通常不致病，在特定环境下能引起感染称条件致病菌。 能引起食品变质，腐败，正因为它们分解自然界的物体，才能完成大自然的物质循环。
有些人误将真菌当作细菌，是一种比较普遍的误解。尤其以80年代以前未受过系统生物学教育者。

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。
微生物千姿百态，有些是腐败性的，即引起食品气味和组织结构发生不良变化。当然有些微生物是有益的，它们可用来生产如奶酪，面包，泡菜，啤酒和葡萄酒。微生物非常小，必须通过显微镜放大约1000 倍才能看到。比如中等大小的细菌，1000个叠加在一起只有句号那么大。想像一下一滴牛奶，每毫升腐败的牛奶中约有5千万个细菌，或者讲每夸脱牛奶中细菌总数约为50亿。也就是一滴牛奶中可有含有50 亿个细菌。

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。

微生物间的相互作用机制也相当奥秘。例如健康人肠道中即有大量细菌存在，称正常菌群，其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存，互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收，菌群在这些过程中发挥的作用，以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调，就会引起腹泻。

随着医学研究进入分子水平，人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到，是遗传信息决定了生物体具有的生命特征，包括外部形态以及从事的生命活动等等，而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息，将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。在分子水平上研究微生物病原体的变异规律、毒力和致病性，对于传统微生物学来说是一场革命。

以人类基因组计划为代表的生物体基因组研究成为整个生命科学研究的前沿，而微生物基因组研究又是其中的重要分支。世界权威性杂志《科学》曾将微生物基因组研究评为世界重大科学进展之一。通过基因组研究揭示微生物的遗传机制，发现重要的功能基因并在此基础上发展疫苗，开发新型抗病毒、抗细菌、真菌药物，将对有效地控制新老传染病的流行，促进医疗健康事业的迅速发展和壮大!

从分子水平上对微生物进行基因组研究为探索微生物个体以及群体间作用的奥秘提供了新的线索和思路。为了充分开发微生物（特别是细菌）资源，1994年美国发起了微生物基因组研究计划（MGP）。通过研究完整的基因组信息开发和利用微生物重要的功能基因，不仅能够加深对微生物的致病机制、重要代谢和调控机制的认识，更能在此基础上发展一系列与我们的生活密切相关的基因工程产品，包括：接种用的疫苗、治疗用的新药、诊断试剂和应用于工农业生产的各种酶制剂等等。通过基因工程方法的改造，促进新型菌株的构建和传统菌株的改造，全面促进微生物工业时代的来临。

工业微生物涉及食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工等多种行业。通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等；某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程，甚至直接作为洗衣粉等的添加剂；另外还有一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究，发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。乳酸杆菌作为一种重要的微生态调节剂参与食品发酵过程，对其进行的基因组学研究将有利于找到关键的功能基因，然后对菌株加以改造，使其更适于工业化的生产过程。国内维生素C两步发酵法生产过程中的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究，将在基因组测序完成的前提下找到与维生素C生产相关的重要代谢功能基因，经基因工程改造，实现新的工程菌株的构建，简化生产步骤，降低生产成本，继而实现经济效益的大幅度提升。对工业微生物开展的基因组研究，不断发现新的特殊酶基因及重要代谢过程和代谢产物生成相关的功能基因，并将其应用于生产以及传统工业、工艺的改造，同时推动现代生物技术的迅速发展。

农业微生物基因组研究认清致病机制发展控制病害的新对策

据资料统计，全球每年因病害导致的农作物减产可高达20％，其中植物的细菌性病害最为严重。除了培植在遗传上对病害有抗性的品种以及加强园艺管理外，似乎没有更好的病害防治策略。因此积极开展某些植物致病微生物的基因组研究，认清其致病机制并由此发展控制病害的新对策显得十分紧迫。

经济作物柑橘的致病菌是国际上第一个发表了全序列的植物致病微生物。还有一些在分类学、生理学和经济价值上非常重要的农业微生物，例如：胡萝卜欧文氏菌、植物致病性假单胞菌以及我国正在开展的黄单胞菌的研究等正在进行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也刚刚测定完成。借鉴已经较为成熟的从人类病原微生物的基因组学信息筛选治疗性药物的方案，可以尝试性地应用到植物病原体上。特别像柑橘的致病菌这种需要昆虫媒介才能完成生活周期的种类，除了杀虫剂能阻断其生活周期以外，只能通过遗传学研究找到毒力相关因子，寻找抗性靶位以发展更有效的控制对策。固氮菌全部遗传信息的解析对于开发利用其固氮关键基因提高农作物的产量和质量也具有重要的意义。

环境保护微生物基因组研究找到关键基因降解不同污染物

在全面推进经济发展的同时，滥用资源、破坏环境的现象也日益严重。面对全球环境的一再恶化，提倡环保成为全世界人民的共同呼声。而生物除污在环境污染治理中潜力巨大，微生物参与治理则是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有机物；还能处理工业废水中的磷酸盐、含硫废气以及土壤的改良等。微生物能够分解纤维素等物质，并促进资源的再生利用。对这些微生物开展的基因组研究，在深入了解特殊代谢过程的遗传背景的前提下，有选择性的加以利用，例如找到不同污染物降解的关键基因，将其在某一菌株中组合，构建高效能的基因工程菌株，一菌多用，可同时降解不同的环境污染物质，极大发挥其改善环境、排除污染的潜力。美国基因组研究所结合生物芯片方法对微生物进行了特殊条件下的表达谱的研究，以期找到其降解有机物的关键基因，为开发及利用确定目标。

极端环境微生物基因组研究深入认识生命本质应用潜力极大

在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物，又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性，极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性，加深对生命本质的认识。

有一种嗜极菌，它能够暴露于数千倍强度的辐射下仍能存活，而人类一个剂量强度就会死亡。该细菌的染色体在接受几百万拉德a射线后粉碎为数百个片段，但能在一天内将其恢复。研究其DNA修复机制对于发展在辐射污染区进行环境的生物治理非常有意义。开发利用嗜极菌的极限特性可以突破当前生物技术领域中的一些局限，建立新的技术手段，使环境、能源、农业、健康、轻化工等领域的生物技术能力发生革命。来自极端微生物的极端酶，可在极端环境下行使功能，将极大地拓展酶的应用空间，是建立高效率、低成本生物技术加工过程的基础，例如PCR技术中的TagDNA聚合酶、洗涤剂中的碱性酶等都具有代表意义。极端微生物的研究与应用将是取得现代生物技术优势的重要途径，其在新酶、新药开发及环境整治方面应用潜力极大。

什么是微生物

简介： 到目前为止，绿色的地球是唯一为人类所认知的一块生命的栖息地。在地球的陆地和海洋，与人类相依相存的是另一个缤纷多彩的生命世界。在这个目前对人类仍有太多未知的生命世界里，除了我们熟知的动物、植物，还有一个神秘的群体。它们太微小了，以至用肉眼看不见或看不清楚 ...
到目前为止，绿色的地球是唯一为人类所认知的一块生命的栖息地。在地球的陆地和海洋，与人类相依相存的是另一个缤纷多彩的生命世界。在这个目前对人类仍有太多未知的生命世界里，除了我们熟知的动物、植物，还有一个神秘的群体。它们太微小了，以至用肉眼看不见或看不清楚，它们的名字叫微生物。

下一个科学的定义，微生物是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。它们是一些个体微小、构造简单的低等生物。大多为单细胞，少数为多细胞，还包括一些没有细胞结构的生物。主要有古菌；属于原核生物类的细菌、放线菌、蓝细菌、枝原体、立克次氏体；属于真核生物类的真菌、原生动物和显微藻类。以上这些微生物在光学显微镜下可见。蘑菇和银耳等食、药用菌是个例外，尽管可用厘米表示它们的大小，但其本质是真菌，我们称它们为大型真菌。而属于非细胞生物类的病毒、类病毒和朊病毒（又称朊粒）等则需借助电子显微镜才能看到。

其实，微生物“出生”最早，地球诞生至今已有46亿多年，最早的微生物35亿年前就已出现在地球上，人类出现在地球上则只有几百万年的历史。但微生物与人类"相识"甚晚，人类认识微生物只有短短的几百年。1676年荷兰人列文虎克用自制的显微镜观察到了细菌，从而揭示出一个过去从未有人知晓的微生物世界。

虽然我们用肉眼看不到单个的微生物细胞，但是当微生物大量繁殖在某种材料上形成一个大集团时，或是把微生物培养在某些基质上，我们就能看到它们了。我们把这一团由几百万个微生物细胞组成的集合体称为菌落。例如腐败的馒头和面包上长的毛，烂水果上的斑点，皮鞋上的霉点，皮肤上的藓块等就是许多微生物形成的菌落。

微生物虽小，但它们和人类的关系非常密切。有些对人类有益，是人类生活中不可缺少的伙伴；有些对人类有害，对人类生存构成了威胁；有的虽然和人类没有直接的利害关系，但在生物圈的物质循环和能流中具有关键作用。
http://www.51sbo.com/article/2007/0910/article_5.html

『肆』 如何处理含乳酸菌的废水

参考伊利集团北京工厂乳品废水处理实例

http://www.iwatertech.com/dairy_wastewater/16165.htm

乳制品废水是炼乳、干酪、奶油、乳制清凉饮料、冰激凌以及乳制品点心生产过程中排出的废水。

废水主要来自容器及设备的清洗水，主要成分含有制品原料。其中牛奶加工厂含有处理原乳0.2%，BOD20-300mg/L，污染较低，而干酪、奶油加工产废水污染程度较高，COD达3000mg/L，BOD全达2400mg/L含总氮（N）达90mg/L，总磷（P）达16mg/L，含油脂达200mg/L，悬浮物达600mg/L，废水中原料成品如奶油、炼乳应作为副产物尽量回收并在生产过程中减少其流失，废水常采用隔油、沉淀气浮、电化学絮凝等物化处理法及生物滤池、曝气池、气化沟、生物塘等生化处理方法进行处理。目前，对于乳品废水处理存在的问题，主要体现在以下两个方面：①污泥常被漂浮的油脂包裹，从而引起污泥上浮和流失；②长链脂肪酸（特别是游离脂肪酸）常对微生物菌群引起抑制。这两个问题也是造成乳品废水处理系统不稳定的主要原因。

工业废水中的部分脂类物质可以比较容易地以物理方法除去，例如气浮、重力分离等。脂类一般在厌氧处理中降解很慢，因此需要相对长的保留时间，但它们在厌氧反应器（或其它生物处理系统）中，由于容易上浮而很难停留较长时间。因此，上浮问题成为脂类物质破坏厌氧或好氧处理的严重问题。

在厌氧处理系统中，长链脂肪酸的降解是限速步骤，且受产气量和COD去除率的限制。在处理以植物油为原料的脂类废水时，必须考虑到长链脂肪酸的缓慢降解和毒性。

因此，克服抑制作用及污泥上浮和流失将是处理乳品废水的关键。

乳品废水常用处理工艺:

气浮处理工艺

采用常规气浮法，主要针对废水中含有较多胶体物质，气浮能较好地将其去除。经气浮处理后，虽出水较清，但只能去除废水中的胶体有机物，而溶解性有机物不能去除，出水中COD含量较高，运行不稳定，根本不能达到环保排放的要求。同时，气浮会产生较多的污泥，而且污泥含水率非常高，很难处理，运行费用也较高，目前已基本上不单独用于此类废水的处理。

好氧处理工艺

生物接触氧化法、活性污泥法等好氧工艺对乳品废水的处理效果较好，COD的去除率达到90%以上，运行较稳定，但需鼓风曝气，动力消耗较多，运行费用高，同时在停产检修后再启动时需较长时间（一般要个月左右）。

厌氧—好氧处理工艺

对于污水治理厂家来说，所采用的处理工艺应是投资少、运行费用低、运行稳定、处理效果好、操作管理简便。

厌氧—好氧处理工艺分析

工艺流程见图

来自车间的废水先进入调节池，进行水质水量的调节。在冬季低水温时进行加温，以满足UASB的进水要求，UASB采用的是中温厌氧。厌氧出水不能达到排放要求，可利用滴滤床进一步处理。滴滤床内填加无机固体生物活性填料，通过无动力自动旋转布水器将厌氧出水均匀地洒布在滴滤床填料表面，利用自然通风进行供氧。滴滤床出水部分进行回流，以保证水力负荷及布水器转速的需求。

『伍』 污水处理厂利用的生物主要是（）A．乳酸菌B．甲烷菌和杆菌C．黄杆菌D．除A外的两

在生活污水和工业废水中有很多有机物，可以作为细菌的食物，在无氧的环境中，一些杆菌和甲烷菌等细菌通过发酵把这些物质分解，产生甲烷，可以燃烧，用于照明、取暖等，是一种清洁的能源．可见B符合题意．
故选：B

『陆』 EM菌跟比较单一的乳酸菌相比，区别在哪里

具体看你用在哪方面了，我个人觉得还是em菌比较好些，它能使光合菌、乳酸菌、酵母菌、革兰氏阳性放线菌、发酵系的丝状菌五大类微生物中的10属80种有益微生物共生共荣，它是由世界著名应用微生物学家日本琉球大学比嘉照夫教授发明的，EM技术是目前世界上应用范围最大的一项生物工程技术。和一般生物制剂相比，它具有结构复杂、性能稳定、功能齐全的优势，表现出前所未有的高科技水平。迄今为止，EM已狂风般席卷日本、美国、巴西、法国、台湾等90多个国家和地区。我家一直用的农盛乐em菌，我是搞种植的，效果很明显。它能用在养殖、种植、环保、水产等领域。
农盛乐em菌液在养殖业上的作用
* 提高饲料利用率，降低成本；
* 除臭、驱蚊蝇，改善饲养环境，抑制、消除氨气味；
* 改善动物体内外环境，增强动物免疫力、抗病力；
* 增进动物健康，有效控制预防痢疾、球虫、大肠杆菌及呼吸系统疾病发生；
* 提高繁殖率、成活率，促进动物生长，提高日增重，缩短饲养时间；
* 提高畜禽肉蛋品质和产量；
* 减少、甚至不用抗生素，生产绿色畜禽产品。

农盛乐em菌液在种植业上的作用
*增强植物新陈代谢，促进光合作用和强化叶片保护膜，抵抗病原菌，促时根系发达，使成期提前7 - 10天。
*产生抗菌物质，抑制有害微生物繁殖，产生有益物质防治农作物各类病害。
*有益菌群与土壤中放线菌等共生共殖，形成良好的作物生长环境，提高土壤肥质，彻底改良土壤性质，最终实 现绿色有机农产品及免耕作业和可持续发展之路。
*低成本、高回报，经多类作物使用效果显著。如瓜果类，单果增重、糖度增加、保果率增加35%-50%。
em益生菌在种植业使用的注意事项
1 、依照植物的生长规律，掌握在作物生长关键时期前利用 EM菌液参与基肥、种籽及幼苗处理、追肥与防虫等系列生产手段，取得最佳增产效果。
2 、雨后和傍晚使用 EM菌液效果最好
主要作用表现在：
1．改良土壤结构，提高土壤肥力，逐年减少以致完全不用化肥、农药，最终实现免耕作业。我国有关科研 单位试验表明：与化肥相比，EM有益微生物+猪粪使土壤中速效钾提高5%，速效磷提高31.2%，全氮提高15.5%，而且土壤越种越肥沃，有益小动物（蚯蚓等）倍增，渗水、保水、透气能力增强，促进团粒化。连用三、五年，土壤生态、物理、化学性能彻底改良后，可以实现免耕种植。
2．抑制有害微生物的生存与繁殖，减轻并逐步消除土传病虫害和连作障碍。
3．不用除草剂，抑制与消除杂草
4．增强植物的代谢功能，提高光合作用，促进种子发芽、根系发达、早开花、多结实，成熟期提前10 天以上。
5．低投入、高回报，确保农业繁荣和可持续发展。经各地几年使用，一茬作物每亩只需用 EM有益微生物1.5-2 公斤，而增产幅度一般为：粮油作物增产10-20%以上（其中大豆可增产40%以上）；叶菜类增产8-26% 以上（块根块茎类增产幅度更大）；瓜果类保花保果率提高40%以上，且单果重、糖度和保鲜能力明显提高；花卉可提前半月开花，花朵更多更艳，花期延长。
6．改善品质，生产个儿大色正，美味可口且无化学污染的纯天然绿色产品，全面提高农产品的市场竞争能力。
随着现代化农业的不断发展，微生态制剂的作用日益让人们接受。在养殖上可以达到节约饲料、消除圈舍臭味、减少疾病、减少用药量、不用请粪等等带来了可观的经济效益和生态效益！在种植方面可以改善土壤结构、解决连作障碍、抗重茬、逐步消除土传疾病、减少化肥、农药用量给农民的增产增收带来了希望！然而选用不同的产品，运用不同的使用方法最终的使用效果是不一样的！

农盛乐em菌液水产业上的用途
* 控制水环境中氨、硫化氢等有害物质含量，调控养殖池微生物生态结构；
* 增强水产动物免疫功能，预防病害，增进健康，降低发病率及死亡率；
* 促进生长发育、增重，增加产量；
* 无污染，成本低，收效大，改善肉质；
* 净化水质，改善环境，延长换水间隔。
* 减少病原菌，平衡微生态，减少药物的使用，保障环境安全；。

农盛乐em菌在环保上的应用效果如下：
* 促进有机污染物分解，降低BOD、COD，净化水质；
* 提高污水处理系统的净化能力，减少污泥发生，降低成本；
* 消除环境恶臭，抑制有害病原菌增殖；
* 有机垃圾堆肥化处理，循环利用资源，减少环境污染。
* 减少沉井污泥、减轻现场臭味、清理下水管道污垢。
* 饭店、食堂的泔水、残羹剩饭、菜叶果皮等垃圾可制作菌体蛋白饲料。
* 畜禽粪便、垃圾场的有机垃圾可制作生物肥料。

实践证明，用EM养虾从未发生过烂尾现象；用EM菌防治鳖病疗效也非常显著，具体方法：水池泼洒浓度为1ppm—5ppm，重要时期为5ppm—10ppm，治疗疾病时则以10ppm为宜，拌饲料时兑水浓度为3‰。注意EM不能与杀菌剂或抑菌剂同用。
EM菌是由80多种有益微生物组成，自日本引进后，在我国的种植、养殖、水产等高产高效方面创造了许多奇迹。实践证明，使用EM菌后各种动物、植物产量高、品质优、口感好，价格成倍提高，其经济效益比一般的种植、养殖场提高数倍。网络上搜下农盛乐即可找到技术员。

『柒』 池塘的水生植物种类,对水体的影响

从下面看，我觉得可以考虑EM有效微生物技术简介 EM是由5科10属80多种对人类有益的微生物复合培养而成的多功能微生物菌群，是一种新型复合微生物菌剂，EM中的代表性微生物主要有光合细菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌。光合细菌是含有光合色素，利用太阳能生长繁殖的细菌，光合细菌菌体富含蛋白质、维生素及多种生理活性物质，对促进生物生长、净化环境都起着很大的作用；乳酸杆菌是指能使糖类发酵产生乳酸的细菌。可摄取光合细菌生产的物质，分解在常温下不易分解的木质素和纤维素，使有机物发酵，转化成对动植物有效的养分。乳酸有很强的杀菌能力，有显著抑制有害微生物活动的作用，酵母菌是与人类生活关系十分密切的一类真菌，有机物经酵母菌发酵后，蛋白质、维生素、氨基酸、生物活性物质等会大幅度提高。酵母菌对土壤中有机物、根分泌物、光会细菌等制造的有机物进行发酵分解，有利于土壤有效养分的转化与吸收。 EM技术的原则是将许多种类的有用微生物作为一个功能群体来应用。因此，它和一般的微生物制剂相比，既具备多功能的优势，而且在EM生产中也体现出了高科技水平。它是采用适当的比例和独特的发酵工艺把经过仔细筛选的好氧性微生物和厌氧微生物加以混合，培养出多种多样的微生物群落。各种微生物在其增殖过程中产生的有用物质及其分泌物质，又构成其生长的基质和原料。通过相互共生、增殖关系形成一个组成复杂、结构稳定、功能广泛的具有多种多样的微生物群落的生物菌群。 2 EM技术在污水处理中的应用 2．1 EM处理废水机理 EM菌群中既有分解性细菌，又有合成性细菌，既有厌氧菌、兼性菌，又有好氧菌。作为多种细菌共存的一种生物体，激活后的EM通过驯化在污水中迅速生长繁殖，能快速分解污水中的有机物，同时依靠相互间共生增殖及协同作用。代谢出抗氧化物质，生成稳定而复杂的生态系统，并抑制有害微生物的生长繁殖，抑制含硫、氮等恶臭物质产生的臭味，激活水中具有净化水功能的原生动物、微生物及水生植物，通过这些生物的综合效应从而达到净化水体的目的。 在污水池中投入EM间歇曝气，通过好氧菌和厌氧菌交替繁殖达到减少污泥产量的功效。研究表明，EM菌对控制水体氮、磷营养源、减轻水体富营养化方面十分有效。EM用于治理富营养化湖泊，主要是通过微生物吸收水体氮、磷等营养成分而减轻水体藻类繁殖与发生。2．2 EM技术在污水处理中的应用EM净化法当初只应用于以无农药、无化肥为基础的绿色食品的种植业，但从水田里的水变清的事实得到启发，并对水的净化进行了试验，从而开始应用于污水处理。目前，世界上许多国家都引入了EM技术。加拿大枫华国际公司已推出B—Ptm生物制剂用于被污染的湖泊水的处理，并且将微生物制剂根据菌种不同，处理污水的种类不同，而开发出不同的品牌产品，达到了应用阶段。美国AM公司从生活垃圾中分离和研制出活性有效微生物菌群。clear－flo，该产品已用于环境水体、水产养殖水体的治理及对一些乳制品厂废水、制浆造纸废水、镀锌电镀废水等工业废水的处理，并获得了成功。 日本县志川立图书馆采用EM处理生活污水，按原水0．1％比例投加EM，2～4次／a，每天曝气3h。通过一段时间处理，2周后可使原污水ρ（BOD5）从196mg／L，降到19mg／L，ρ（SS）为2．0 mg／L，大肠菌30d后检不出，无污泥产生。采用该工艺污水处理电耗仅为原来的1／8。日本东京某工厂用EM制剂对其大楼厨房排出的污水进行了治理。试验采用净化水槽，经EM制剂处理后污水的COD。去除率为89．8 ％、SS去除率为95．4％，混浊度降低94．3％，而水中DO则增加80％。一般厨房污水含油脂量比较高，传统的处理方法需加大化学处理剂的用量，容易造成二次污染，而用EM制剂处理时，富含油脂的污水经24h即可被净化。 李捍东等利用EM对广西南宁某污水塘进行了水体净化试验，在考察污染水体pH 值、水温等环境因素对EM影响的基础上，较系统地研究了EM技术对池塘水体各项主要污染指标的去除性能。 结果表明，BOD5的去除率达70.7％，CODcr去除率在60％以上， 对氮、磷的转化去除可达75％以上，各项污染指标已达到GB12941－91景观娱乐用水C类水质标准。 孙荣高等用EM制剂对兰州市东岗总管污水和豆腐厂高浓度有机废水进行净化处理。试验表明：用EM液净化油污废水和豆腐废水的效果明显，以在10

『捌』 生活中哪些微生物与食品有关以及在食品中的用途

1.1 食醋
食醋是我国劳动人民在长期的生产实践中制造出来的一种酸性调味品。它能增进食欲，帮助消化，在人们饮食生活中不可缺少。在我国的中医药学中醋也有一定的用途。全国各地生产的食醋品种较多。著名的山西陈醋、镇江香醋、四川麸醋、东北白醋、江浙玫瑰米醋、福建红曲醋等是食醋的代表品种。食醋按加工方法可分为合成醋、酿造醋、再制醋三大类。其中产量最大且与我们关系最为密切的是酿造醋，它是用粮食等淀粉质为原料，经微生物制曲、糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段酿制而成。其主要成分除醋酸(3%～5%)外，还含有各种氨基酸、有机酸、糖类、维生素、醇和酯等营养成分及风味成分，具有独特的色、香、味。它不仅是调味佳品，长期食用对身体健康也十分有益。
1.1.1 生产原料
目前酿醋生产用的主要原料有：薯类 如甘薯、马铃薯等；粮谷类 如玉米、大米等；粮食加工下脚料 如碎米、麸皮、谷糠等；果蔬类 如黑醋栗、葡萄、胡萝卜等；野生植物 如橡子、菊芋等；其他 如酸果酒、酸啤酒、糖蜜等。
生产食醋除了上述主要原料外，还需要疏松材料如谷壳、玉米芯等，使发酵料通透性好，好氧微生物能良好生长。

1.2 发酵乳制品
发酵乳制品是指良好的原料乳经过杀菌作用接种特定的微生物进行发酵作用，产生具有特殊风味的食品，称为发酵乳制品。它们通常具有良好的风味、较高的营养价值、还具有一定的保健作用。并深受消费者的普遍欢迎。常用发酵乳制品有酸奶、奶酪、酸奶油、马奶酒等。
发酵乳制品主要包括酸奶和奶酪两大类，生产菌种主要是乳酸菌。乳酸菌的种类较多，常用的有干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、保加利亚乳杆菌(L. bulgaricus)、嗜酸乳杆菌(L. acidophilus)、植物乳杆菌(L. plantarum)、乳酸乳杆菌(L. Lactis)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)等。
近年来，随着对双歧乳酸杆菌在营养保健方面作用的认识，人们便将其引入酸奶制造，使传统的单株发酵，变为双株或三株共生发酵。由于双歧杆菌的引入，使酸奶在原有的助消化、促进肠胃功能作用基础上，又具备了防癌、抗癌的保健作用。双歧杆菌因其菌体尖端呈分枝状(如Y型或V型)而得名。双歧杆菌是无芽孢革兰氏阳性细菌，专性厌氧、不抗酸、不运动、过氧化氢酶反应为阴性，最适生长温度为37~41℃。初始生长最适pH6.5~7.0，能分解糖。双歧杆菌能利用葡萄糖发酵产生醋酸和乳酸(2：3)，不产生CO2。目前已知的双歧杆菌共有24种，其中9种存在于人体肠道内，它们是两歧双歧杆菌(B. bifim)、长双歧杆菌(B. longum)、短双歧杆菌(B. brevvis)、婴儿双歧杆菌(B. angulatum)、链状双歧杆菌(B. adolescentis)、假链状双歧杆菌(B. pseudocatenulatum)和牙双歧杆菌(B. dentmum)等。应用于发酵乳制品生产的仅为前面5种。
双歧杆菌与人体，除了如在酸奶中起到和其它乳酸菌一样的对乳营养成分的“预消化”作用，使鲜乳中的乳糖、蛋白质水解成为更易为人体吸收利用的小分子以外，主要产生双歧杆菌素。其对肠道中的致病菌如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、志贺氏菌等具有明显的杀灭效果。乳中的双歧杆菌还能分解积存于肠胃中的致癌物N-亚硝基胺，防止肠道癌变，并能通过诱导作用产生细胞干扰素和促细胞分裂剂，活化NK细胞，促进免疫球蛋白的产生、活化巨嗜细胞的功能，提高人体的免疫力，增强人体对癌症的抵抗和免疫能力。
目前，发酵乳制品的品种很多，如酸奶、饮料、干酪、乳酪等。现仅简要介绍一下双歧杆菌酸奶的生产工艺。
双歧杆菌酸奶的生产有两种不同的工艺。一种是两歧双歧杆菌与嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌等共同发酵的生产工艺，称共同发酵法。另一种是将两歧双歧杆菌与兼性厌氧的酵母菌同时在脱脂牛乳中混合培养，利用酵母在生长过程中的呼吸作用，以生物法耗氧，创造一个适合于双歧杆菌生长繁殖、产酸代谢的厌氧环境，称为共生发酵法。
1.3 氨基酸发酵
1.3.1 概述
氨基酸是组成蛋白质的基本成分，其中有8种氨基酸是人体不能合成但又必需的氨基酸，称为必需氨基酸，人体只有通过食物来获得。另外在食品工业中，氨基酸可作为调味料，如谷氨酸钠、肌苷酸钠、鸟苷酸钠可作为鲜味剂，色氨酸和甘氨酸可作为甜味剂，在食品中添加某些氨基酸可提高其营养价值等等。因此氨基酸的生产具有重要的意义。表7~1列出部分氨基酸生产所用的菌株。
自从60年代以来，微生物直接用糖类发酵生产谷氨酸获得成功并投入工业化生产。我国成为世界上最大的味精生产大国。味精以成为调味品的重要成员之一，氨基酸的研究和生产得到了迅速发展。随着科学技术的进步，对传统的工艺不断地进行改革，但如何保持传统工艺生产的特有风味，从而使新工艺生产出的产品更具魅力，是今后研究的课题。
1.5 黄原胶
1.5.1 概况
黄原胶(Xamthan Gum)别名汉生胶，又称黄单胞多糖，是国际上70年代发展起来的新型发酵产品。它是由甘兰黑腐病黄单胞细菌(Xanthomonas campestris)以碳水化合物为主要原料，经通风发酵、分离提纯后得到的一种微生物高分子酸性胞外杂多糖。其作为新型优良的天然食品添加剂用途越来越广泛。
国际上，黄原胶开发及应用最早的是美国。美国农业部北方地区Peoria实验室于60年代初首先用微生物发酵法获得黄原胶。1964年，美国Merck公司Keco分部在世界上首先实现了黄原胶的工业化生产。1979年世界黄原胶总产量为2000t，1990年达4000t以上。在美国，黄原胶年产值约为5亿美元，仅次于抗生素和溶剂的年产值，在发酵产品中居第3位。
我国对黄原胶的研究起步较晚，进行开发研究的单位，如南开大学、中科院微生物研究所、山东食品发酵研究所等，均已通过中试鉴定。目前全国有烟台、金湖、五连等数家黄原胶生产厂，年产在200t左右，主要用作食品添加剂。我国生产黄原胶的淀粉用量一般在5%左右，发酵周期为72~96h，产胶能力30~40g/L，与国外比较，生产水平较低。随着黄原胶生产和应用范围的进一步发展，目前北京、四川、郑州、苏州、山东等地都有黄原胶生产新厂建成，预示着我国的黄原胶生产将呈现一个新的局面。
2 食品制造中的酵母及其应用
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，下面仅介绍几种主要产品。
2.1 面包
面包是产小麦国家的主食，几乎世界各国都有生产。它是以面粉为主要原料，以酵母菌、糖、油脂和鸡蛋为辅料生产的发酵食品，其营养丰富，组织蓬松，易于消化吸收，食用方便，深受消费者喜爱。
酵母是生产面包必不可少的生物松软剂。面包酵母是一种单细胞生物，属真菌类，学名为啤酒酵母。面包酵母有圆形、椭圆形等多种形态。以椭圆形的用于生产较好。酵母为兼性厌氧性微生物，在有氧及无氧条件下都可以进行发酵。
2.2 酿酒
我国是一个酒类生产大国，也是一个酒文化文明古国，在应用酵母菌酿酒的领域里，有着举足轻重的地位。许多独特的酿酒工艺在世界上独领风骚，深受世界各国赞誉，同时也为我国经济繁荣作出了重要贡献。
酿酒具有悠久的历史，产品种类繁多如：黄酒、白酒、啤酒、果酒等品种。而且形成了各种类型的名酒，如绍兴黄酒、贵州茅台酒、青岛啤酒等。酒的品种不同，酿酒所用的酵母以及酿造工艺也不同，而且同一类型的酒各地也有自己独特的工艺。
2.2.1 啤酒
啤酒是以优质大麦芽为主要原料，大米、酒花等为辅料，经过制麦、糖化、啤酒酵母发酵等工序酿制而成的一种含有C02、低酒精浓度和多种营养成分的饮料酒。它是世界上产量最大的酒种之一。
3.1 生产用霉菌菌种
淀粉的糖化、蛋白质的水解均是通过霉菌产生的淀粉酶和蛋白质水解酶进行的。通常情况是先进行霉菌培养制曲。淀粉、蛋白质原料经过蒸煮糊化加入种曲，在一定温度下培养，曲中由霉菌产生的各种酶起作用，将淀粉、蛋白质分解成糖、氨基酸等水解产物。
在生产中利用霉菌作为糖化菌种很多。根霉属中常用的有日本根霉(Rhizopus japonicus AS3. 849)、米根霉(Rhizopus oryzae)、华根霉(Rhizopus chinensis〉等；曲霉属中常用的有黑曲霉(Aspergillus niger)、宇佐美曲霉(Asp. usamii)、米曲霉(Asp. oryzae)和泡盛曲霉(Asp. awamori)等；毛霉属中常用的有鲁氏毛霉(Mucor rouxii)，还有红曲属(Monascus)中的一些种也是较好的糖化剂，如紫红曲霉(Monascus. Purpurens)、安氏红曲霉(Monascus. anka)、锈色红曲霉(Monascus. rubiginosusr)、变红曲霉(Monascus. serorubescons AS3.976)等。
3.2 酱类
酱类包括大豆酱、蚕豆酱、面酱、豆瓣酱、豆豉及其加工制品，都是由一些粮食和油料作物为主要原料，利用以米曲霉为主的微生物经发酵酿制的。酱类发酵制品营养丰富，易于消化吸收，即可作小菜，又是调味品，具有特有的色、香、味，价格便宜，是一种受欢迎的大众化调味品。
用于酱类生产的霉菌主要是米曲霉（Asp.oryzae），生产上常用的有沪酿3.042，黄曲霉Cr-1菌株（不产生毒素），黑曲霉（Asp. Nigerf-27）等。所用的曲霉具有较强的蛋白酶、淀粉酶及纤维素酶的活力，它们把原料中的蛋白质分解为氨基酸，淀粉变为糖类，在其他微生物的共同作用下生成醇、酸、酯等，形成酱类特有的风味。
3.3 酱油
酱油是人们常用的一种食品调味料，营养丰富，味道鲜美，在我国已有两千多年的历史。它是用蛋白质原料(如豆饼、豆柏等)和淀粉质原料(如麸皮、面粉、小麦等)，利用曲霉及其他微生物的共同发酵作用酿制而成的。
酱油生产中常用的霉菌有米曲霉、黄曲霉和黑曲霉等，应用于酱油生产的曲霉菌株应符合如下条件：不产黄曲霉毒素；蛋白酶、淀粉酶活力高，有谷氨酰胺酶活力；生长快速、培养条件粗放、抗杂菌能力强；不产生异味，制曲酿造的酱制品风味好。
1923年美国科学家研究成功了以废糖蜜为原料的浅盘法柠檬酸发酵，并设厂生产。1951年美国Miles公司首先采用深层发酵大规模生产柠檬酸。我国1968年用薯干为原料采用深层发酵法生产柠檬酸成功，许多微生物都能产生苹果酸，
食品制造中的主要微生物酶制剂及其应用
酶是一种生物催化剂，催化效率高、反应条件温和和专一性强等特点，已经日益受到人们的重视，应用也越来越广泛。生物界中已发现有多种生物酶，在生产中广泛应用的仅有淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、脂肪酶、纤维素酶、葡萄糖异构酶、葡萄糖氧化酶等十几种。利用微生物生产生物酶制剂要比从植物瓜果、种子、动物组织中获得更容易。因为动、植物来源有限，且受季节、气候和地域的限制，而微生物不仅不受这些因素的影响，而且种类繁多、生长速度快、加工提纯容易、加工成本相对比较低，充分显示了微生物生产酶制剂的优越性。现在除少数几种酶仍从动、植物中提取外，绝大部分是用微生物来生产的。
4.1 主要酶制剂、用途及产酶微生物
酶制剂可以由细菌、酵母菌、霉菌、放线菌等微生物生产。
.3.1 酶制剂在食品保鲜方面的应用
随着人们对食品的要求不断提高和科学技术的不断进步，一种崭新的食品保鲜技术—酶法保鲜技术正在崛起。酶法保鲜技术是利用生物酶的高效的催化作用，防止或消除外界因素对食品的不良影响，从而保持食品原有的优良品质和特性的技术。由于酶具有专一性强、催化效率高、作用条件温和等特点，可广泛地应用于各种食品的保鲜，有效地防止外界因素，特别是氧化和微生物对食品所造成的不良影响。
葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase）是一种氧化还原酶，它可催化葡萄糖和氧反应，生成葡萄糖酸和双氧水。将葡萄糖氧化酶与食品一起置于密封容器中，在有葡萄糖存在的条件下，该酶可有效地降低或消除密封容器中的氧气，从而有效地防止食品成分的氧化作用，起到食品保鲜作用。
酶制剂在淀粉类食品生产中的应用
淀粉类食品是指含大量淀粉或以淀粉为主要原料加工而成的食品，是世界上产量最大的一类食品。淀粉可以通过水解作用生成糊精、低聚糖、麦芽糊精和葡萄糖等产物。这些产物又可进一步转化为其他产物。在这些产物的生产中，已广泛应用各种酶。
在淀粉类食品的加工中，多种酶被广泛地应用，其中主要的有a-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶、支链淀粉酶、葡萄糖异构酶等。现在国内外葡萄糖的生产绝大多数是采用淀粉酶水解的方法。酶法生产葡萄糖是以淀粉为原料，先经a-淀粉酶液化成糊精，再利用糖化酶生成葡萄糖。果葡糖浆是有葡萄糖异构酶催化葡萄糖异构化生成果糖，而得到含有葡萄糖和果糖的混合糖浆。

『玖』 浅谈微生物与人类健康的关系

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。
微生物千姿百态，有些是腐败性的，即引起食品气味和组织结构发生不良变化。当然有些微生物是有益的，它们可用来生产如奶酪，面包，泡菜，啤酒和葡萄酒。微生物非常小，必须通过显微镜放大约1000 倍才能看到。比如中等大小的细菌，1000个叠加在一起只有句号那么大。想像一下一滴牛奶，每毫升腐败的牛奶中约有5千万个细菌，或者讲每夸脱牛奶中细菌总数约为50亿。也就是一滴牛奶中可有含有50 亿个细菌。

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。

微生物间的相互作用机制也相当奥秘。例如健康人肠道中即有大量细菌存在，称正常菌群，其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存，互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收，菌群在这些过程中发挥的作用，以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调，就会引起腹泻。

随着医学研究进入分子水平，人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到，是遗传信息决定了生物体具有的生命特征，包括外部形态以及从事的生命活动等等，而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息，将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。在分子水平上研究微生物病原体的变异规律、毒力和致病性，对于传统微生物学来说是一场革命。

以人类基因组计划为代表的生物体基因组研究成为整个生命科学研究的前沿，而微生物基因组研究又是其中的重要分支。世界权威性杂志《科学》曾将微生物基因组研究评为世界重大科学进展之一。通过基因组研究揭示微生物的遗传机制，发现重要的功能基因并在此基础上发展疫苗，开发新型抗病毒、抗细菌、真菌药物，将对有效地控制新老传染病的流行，促进医疗健康事业的迅速发展和壮大!

从分子水平上对微生物进行基因组研究为探索微生物个体以及群体间作用的奥秘提供了新的线索和思路。为了充分开发微生物（特别是细菌）资源，1994年美国发起了微生物基因组研究计划（MGP）。通过研究完整的基因组信息开发和利用微生物重要的功能基因，不仅能够加深对微生物的致病机制、重要代谢和调控机制的认识，更能在此基础上发展一系列与我们的生活密切相关的基因工程产品，包括：接种用的疫苗、治疗用的新药、诊断试剂和应用于工农业生产的各种酶制剂等等。通过基因工程方法的改造，促进新型菌株的构建和传统菌株的改造，全面促进微生物工业时代的来临。

工业微生物涉及食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工等多种行业。通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等；某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程，甚至直接作为洗衣粉等的添加剂；另外还有一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究，发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。乳酸杆菌作为一种重要的微生态调节剂参与食品发酵过程，对其进行的基因组学研究将有利于找到关键的功能基因，然后对菌株加以改造，使其更适于工业化的生产过程。国内维生素C两步发酵法生产过程中的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究，将在基因组测序完成的前提下找到与维生素C生产相关的重要代谢功能基因，经基因工程改造，实现新的工程菌株的构建，简化生产步骤，降低生产成本，继而实现经济效益的大幅度提升。对工业微生物开展的基因组研究，不断发现新的特殊酶基因及重要代谢过程和代谢产物生成相关的功能基因，并将其应用于生产以及传统工业、工艺的改造，同时推动现代生物技术的迅速发展。

农业微生物基因组研究认清致病机制发展控制病害的新对策

据资料统计，全球每年因病害导致的农作物减产可高达20％，其中植物的细菌性病害最为严重。除了培植在遗传上对病害有抗性的品种以及加强园艺管理外，似乎没有更好的病害防治策略。因此积极开展某些植物致病微生物的基因组研究，认清其致病机制并由此发展控制病害的新对策显得十分紧迫。

经济作物柑橘的致病菌是国际上第一个发表了全序列的植物致病微生物。还有一些在分类学、生理学和经济价值上非常重要的农业微生物，例如：胡萝卜欧文氏菌、植物致病性假单胞菌以及我国正在开展的黄单胞菌的研究等正在进行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也刚刚测定完成。借鉴已经较为成熟的从人类病原微生物的基因组学信息筛选治疗性药物的方案，可以尝试性地应用到植物病原体上。特别像柑橘的致病菌这种需要昆虫媒介才能完成生活周期的种类，除了杀虫剂能阻断其生活周期以外，只能通过遗传学研究找到毒力相关因子，寻找抗性靶位以发展更有效的控制对策。固氮菌全部遗传信息的解析对于开发利用其固氮关键基因提高农作物的产量和质量也具有重要的意义。

环境保护微生物基因组研究找到关键基因降解不同污染物

在全面推进经济发展的同时，滥用资源、破坏环境的现象也日益严重。面对全球环境的一再恶化，提倡环保成为全世界人民的共同呼声。而生物除污在环境污染治理中潜力巨大，微生物参与治理则是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有机物；还能处理工业废水中的磷酸盐、含硫废气以及土壤的改良等。微生物能够分解纤维素等物质，并促进资源的再生利用。对这些微生物开展的基因组研究，在深入了解特殊代谢过程的遗传背景的前提下，有选择性的加以利用，例如找到不同污染物降解的关键基因，将其在某一菌株中组合，构建高效能的基因工程菌株，一菌多用，可同时降解不同的环境污染物质，极大发挥其改善环境、排除污染的潜力。美国基因组研究所结合生物芯片方法对微生物进行了特殊条件下的表达谱的研究，以期找到其降解有机物的关键基因，为开发及利用确定目标。

极端环境微生物基因组研究深入认识生命本质应用潜力极大

在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物，又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性，极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性，加深对生命本质的认识。

有一种嗜极菌，它能够暴露于数千倍强度的辐射下仍能存活，而人类一个剂量强度就会死亡。该细菌的染色体在接受几百万拉德a射线后粉碎为数百个片段，但能在一天内将其恢复。研究其DNA修复机制对于发展在辐射污染区进行环境的生物治理非常有意义。开发利用嗜极菌的极限特性可以突破当前生物技术领域中的一些局限，建立新的技术手段，使环境、能源、农业、健康、轻化工等领域的生物技术能力发生革命。来自极端微生物的极端酶，可在极端环境下行使功能，将极大地拓展酶的应用空间，是建立高效率、低成本生物技术加工过程的基础，例如PCR技术中的TagDNA聚合酶、洗涤剂中的碱性酶等都具有代表意义。极端微生物的研究与应用将是取得现代生物技术优势的重要途径，其在新酶、新药开发及环境整治方面应用潜力极大。