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生物技术在农业方面的应用

生物技术在农业方面的应用
生物技术在农业方面的应用

生物技术在农业方面的应用

一、生物技术概念介绍

生物技术又称为生物工程,或称为生物工程技术,是指利用生物的特定功能,通过现代工程技术的设计方法和手段来生产人类需要的各种物质,或直接应用于工业、农业、医药卫生等领域改造生物,赋予生物以新的功能和培育出生物新品种等的工艺性综合技术体系。生物技术包括传统生物技术和现代生物技术两部分,现代生物技术是在传统生物技术的基础上发展起来的,但与传统生物技术又有着质的差别。

二、现代生物技术的发展

现代生物技术的发展是以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志。1953年提出了DNA的双螺旋结构模型,阐明了DNA的半保留复制模式,从而开辟了分子生物学研究的新纪元。1961年破译了遗传密码,揭开了DNA编码的遗传信息是如何传递蛋白质这秘密。1972年实现了DNA体外重组技术,标志着生物技术的核心技术———基因工程技术的开始,它向人们提供了一种全新的技术手段,使人们可以按照意愿在试管内切割DNA,分离基因并进行重组后导入其它生物或细胞,以改造农作物或畜牧品种;也可以导入细菌,由细菌产生大量有用的蛋白质或作为药物;也可以直接导入人体进行基因治疗。显然,这是一项技术上的革命。以基因工程为核心,带动了现代发酵工程、现代酶工程、现代细胞工程以及现代蛋白质工程的发展,形成了具有划时代的意义和战略价值的现代生物技术。

农业生物技术是指运用基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程以及分子育种等生物技术‘改良动植物及微生物品种生产性状、培育动植物及微生物新品种、生产生物农药、兽药与疫苗的新技术。应用生物技术可以培育出优质、高产、抗病虫、抗逆的农作物以及畜禽、鱼类等新品种;可以进行再生能源的利用解决能源短缺问题;可以扩大食饲料、药品等来源,满足人类日益增长的需要;可以进行无废物的良性循环,减少环境污染,充分利用各种资源等。

三、生物技术在农业中的应用

1.植物生物技术

植物生物技术是一门研究植物遗传规律、探索植物生长发育机理,应用现代生物技术改良遗传性状、培育新品种、创造新种质的学科。

(1)植物育种和繁殖

随着生物技术的发展,人们已经可以把一个品种、品系的理想遗传性状转入另一品种、品系,以提高植物的价值、产量和质量。在番茄中导入编码EFE酶的反义基因,使得EFE酶活性降至正常的5%以下,成功限制了乙烯的生成,果实生理成熟后长期保持坚硬,仓贮一个月以上不会软化、不会腐烂,很大程度上提高了番茄的耐贮藏性能和经济效益。将大

豆中分离出来的热休克蛋白基因导入烟草中,当把这种烟草放在42℃条件下时,大豆的热休克蛋白基因就在烟草中表达,并起保护作用。总的来说,获得的优良的新的植物品种或品系具有更好的植物抗逆性、抗虫性、抗病性、抗机械损伤性等,这比通过传统育种技术,如品种杂交技术更省时,更具效益。

(2)植物基因工程

植物基因工程是指用人工的方法,从不同生物中提取外源基因片段及载体DNA,经过体外切割、拼接和重组,然后采取某种方法,把重组后的带有外源基因的载体DNA引入植物细胞,并使其在植物细胞内进行复制和表达,以达到预期的改变受体植物细胞遗传特性的目的的过程。包括抗病基因工程、抗毒基因工程、抗除草剂基因工程等。1986 年,Beachy 小组首次将烟草花叶病毒(TMV)外壳蛋白(CP)基因导入烟草,培育出抗TMV 的工程植株,开创了植物抗病毒素基因工程的新纪元[1]。目前发现了一批新的具有杀虫性的基因,其中包括有植物来源的抗虫基因、几丁质酶基因和过氧化物酶基因,还有动物来源的主要有蝎、蜘蛛等一些昆虫毒素基因[2]。它们已被导入烟草、棉花、油菜、水稻、玉米、马铃薯等多种农作物,在抗虫方面得到了广泛应用,有的已进入了商品化生产。 1.1.2植物细胞工程植物细胞工程是指以植物细胞为基本单位在体外条件下进行培养、繁殖和人为操作,改变细胞的某些生物学特性,从而改良品种加速繁育植物个体或获得有用物质的技术。植物细胞培养和组织培养主要应用于农作物的品质改良。相比传统的方法有诸多的优点。不同物种原质体的融合细胞融合能够在细胞水平实现遗传物质的转移和重组,打破种属的界限可应用于植物体的快速繁殖,扩繁优质种苗和新品种或拯救濒危植物。组织培养容易产生变异,增加某种选择压力可从无性系变异株中选出优质、高产、抗病抗逆的新品系。组织培养在种质资源保存上,免去了种植和保存种子的麻烦,为珍稀植物资源的研究和应用提供了可能。

2、动物生物技术

和植物生物技术相似,动物生物技术是一门研究动物遗传规律、探索动物生长发育机理,应用现代生物技术改良遗传性状、培育新品种、创造新种质的学科。

(1)动物育种和繁殖

现代生物技术在动物养殖业中的应用主要包括动物分子育种、动物繁殖和畜禽基因工程疫苗等方面。动物分子育种是指动物基因技术、胚胎工程技术、动物克隆技术及其它以DNA重组技术为基础的各种技术。近年来通过有关各种现代生物技术的综合运用,结合传统的育种方法,科学家们可以把单个有功能的基因簇插入到高等生物的基因组中去,并使其表达,再通过有关的分子生物技术、DNA试剂盒诊断和检测加以选择.目前已有转基因鱼、鸡、牛、马等多种动物。人工受精也成为现代畜牧产业的重要技术之一。近年来已逐步扩展到特种动物、鱼类及昆虫等养殖业中,显示了其发展潜力。它能大限度地发挥公畜的种用价值,提高了公畜的配种效能,加速育种步伐,降低生产和提高受胚率,为开展远缘种间的杂交试验工作提供了有效的技术手段。此外,胚胎移植可以迅速提高家畜的遗传素质,加强防疫和克服不孕,还可以在世界范围内运输种质、保种,同时运输胚胎代替运输活畜还可以降低成本,野生动物资源也可以利用这种方式长期保存,以防某些物种灭绝。

(2)动物基因工程

动物基因工程是利用DAN重组技术对动物所进行的工程。其实质是改变动物的遗传组成,增加动物的遗传多样性,赋予转基因动物新的表型特征,使之能更好地服务以人类社会。包括动物转基因技术、畜禽基因工程疫苗等。其中动物转基因技术一种是将外源基因转移到动物受精卵中使其整合和表达,以产生具有新遗传特性的动物;另一种是将外源基因在特定调控元件作用下,在一定时间内表达外源蛋白。主要研究是将激素基因导入哺乳动物受精卵内获转基因动物。动物转基因技术在提高畜禽生产性能、改善畜产品品质、提高畜禽抗寒抗病能力等方面应用广泛。

(3)动物细胞工程

动物细胞工程以动物细胞为基本单位在体外条件下进行培养、繁殖和人为操作,使细胞产生某些人们所需要的生物学特性,从而改良品质,加速繁殖动物个体或获得有用品系的技术。包括动物胚胎工程技术、单克隆抗体技术等。动物胚胎工程技术是动物生物技术的重要组成部分之一,动物胚胎工程技术在20 世纪后期发展极为迅速,近年来胚胎工程技术的应用效益最为显著,也是21 世纪世界经济增长的重要支撑技术之一。胚胎生物工程技术是用人工方法对动物卵母细胞或胚胎进行改造的技术。包含胚胎移植、排卵控制、体外受精、胚胎性别控制、胚胎分割、胚胎冷冻、胚胎嵌合等内容。

3、生物固氮

农业生产中常需要施用大量化肥氮肥来调节土壤和作物间的氮素供需矛盾,化学氮肥的大量生产需要消耗大量能量,同时也会造成严重的土壤污染。而生物固氮不仅节约能源,而且不会对环境造成威胁。但迄今为止所发现的固氮微生物均不可以在粮食作物如水稻、小麦、玉米以及多种果树、蔬菜上固氮,即使少数可以,起固氮量也很少,所以这些农作物的高产不得不以来化学氮肥。多年来,科学研究人员一直致力于生物固氮的研究,近10年来,固氮基因工程得到飞速发展,基因组学和功能基因组学的建立赋予了生物固氮研究新的内涵和研究策略,为实现固氮研究的目标增添了新的动力。

4、生物农药

20世纪90年代以来,生物农药开发利用极为迅速。尽管长期以来,化学农药在农药生产中仍然占据重要地位,但由于人们对绿色食品的日益青睐,以及生物农药本身具有的对人畜毒性小,只杀害虫,与环境相容性好,以及病冲害相对不易产生抗性等优点,因此生物农药正日益成为农药产业发展的新趋势。近年来,生物农药在它的主要研究领域———微生物农药、生物化学农药、转基因农药及天敌生物农药等方面都有不同程度的进展,其中微生物杀虫剂的商业性生产研究最为活跃。用于防治作物害虫的主要微生物制剂包括细菌制剂、真菌制剂及病毒制剂等。苏云金芽孢杆菌是当前国内外研究最多、应用最广泛的杀虫细菌,在防治如:玉米螟、水稻螟虫、棉铃虫等方面有了突破性进展。

四、生物技术在农业应用中的利弊

1、生物技术对农业的有利影响

一方面, 生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂, 这些物质可由基因工程而获得。另一方面, 生物技术在提高农作物产量、质量的同时,有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如, 通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力;利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量,减少饲料作物中难消化的木质素含量等。在许多农业生产区,土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源,据统计,英联邦农场平均投入的能源大约有50% 来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体(二氧气化碳、氮氧化合物等)不可避免地促进地球气候变暖。除此之外, 农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。

2、生物技术对农业的不利影响

生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时,例如,坚果能引发人体过敏反应,若它的基因被导入其他作物,则有可能其他作物

也会引起人体过敏。为了预防起见,转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。。人们利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物同时,也导致生物多样性遭受严重破坏,甚至导致一些物种灭绝。这一结果是由于生物技术促进农作物向它原本不适应的地域扩张而造成的。另一个令人担心的是: 转基因植物、动物、微生物脱离当地农业生态系统所造成的危害。许多有意或无意的动植物引起当地严重的生态问题。最明显的例子是澳洲引进的兔子。至于转基因作物脱离当地农业生态系统后有可能引发:第一,转基因作物使自生作物成为严重的杂草问题;第二,转基因作物通过杂交后产生杂种;第三,转基因作物影响食物安全。任何一种转基因作物都存在对生态环境产生冲击的可能性。

五、我国现代生物技术农业上的应用现状

农业生物技术已经成为新的农业科技革命的强大推动力,不仅在实现传统农业向现代农业跨越中发挥重大作用,而且将成为本世纪解决食物安全、生态环境、资源保护等重大社会与经济问题的有效手段,正在成为新的经济增长点。在我国, 现代生物技术在以上几方面的应用也取得了显著进展,如目前我国正在研发的转基因植物达47 种, 转基因鱼、畜、禽动物及正在研究的已达30 余种, 研究成功的两系法杂交水稻已经为粮食增产做出了巨大贡献。各种抗病性、抗逆性等动植物品种也通过转基因方法获得。我国在转基因育种、动植物优良品种培育、生物农药等发面都取得了突破性进展。

六、我的认识

如今,世界人口增长的很快,所以需要的粮食越来越多,同时,商业工业的快速发展让本来就少的耕地越来越少。这点在我国尤为严重。中国有14亿的人口,但可用耕地确越来越少,与此同时中国的房产业也占了大量的土地,中国因滥砍滥伐和过度放牧导致水土流失和土地荒漠化严重,开始大力开展退耕还林,还草,这样一来土地资源越来越少。如何解决吃饭问题就尤为严重。而生物技术解决粮食问题是很有前途的。这一点袁隆平的杂交水稻是个很好的例子。袁隆平的杂交水稻让中国十亿多人解决了温饱问题,用5%的土地养活了世界22%的人口。这就是生物技术的魅力所在,生物技术可以解决我们的温饱问题,是最朴实的问题。同时也可以看到生物技术的潜力,他有希望解决全世界的粮食问题,可以让非洲人民都可以吃饱饭。说不定未来的某天,我们可以光吃米饭就可以摄取人体所需的能量,同时它还有不同的口味让我们选择。

而且,生物技术可以运用在养殖业上面。动物的育种和繁殖可以用生物技术解决。生物技术可以保留良种家畜,让养殖的人们用更少的钱但是让家畜更加优良,卖的钱更多,肉质更好。生物技术应用在牧业领域中,可以达到提高牧产品产量、改善产品品质、简化生产过程、协调牧业生产与人类生存环境的关系的目的,农业生物技术有可能成为农业资源可持续利用的核心技术,给农业生产带来革命性的变化。据联合国有关机构预测,全世界范围内农业生物技术所带来的直接产值,在2005年可达60亿美元,到2010年将超过200亿美元在养殖业中利用基因工程、细胞工程等培育动物新品种,运用基因重组生产基因工程疫苗、畜禽生长激素、动物胚胎移植、饲料添加剂等技术和产品,为现代养殖业的发展开辟了广阔的领域。说不定在未来的某天,真的可以完成高中生物书上画的,奶牛只用晒晒太阳,就可以挤出牛奶来。

生物技术产业是21世纪最具潜力的产业,其发展之迅速,能够之剧烈,以及对传统农业生产影响之大,都是前所未有的。如今,生物技术被世界各国视为高新技术,它对提高综合国力,帮助解决人类所面临的食品短缺、健康、环境及经济问题至关重要,所以许多国家将生物技术确定为增强国家经济实力和综合实力的关键性技术之一。尤其是美国,现在生物技术产业是美国的支柱,现在美国的生物技术所占比例是世界的90%多,所以说中国的生物技术的还是很稚嫩的。我国需要大力发展生物技术。再说,现在近20年现代生物技术的发展取得了世人瞩目的成就,在农业生产领域展现了广阔的发展前景。目前,世界正面临着人口剧增和食品短缺的严重危机,农业生产受到的压力也日益增强,发展和应用现代生物技术,是解决当前世界所面临的粮食、人口、污染等重大问题,发展现代化农业的必由之路。

虽然现在都在怀疑转基因产品的安全问题。很多人反对其食用的安全性,其论据是站不住脚的。据调查,美国那边自己也在吃转基因食物,并不是自己国家不吃,全卖给中国。国家认可的转基因食品基本是安全的。而且,其利用的基因也来源于环境本身。其实转基因作物的危险主要应该体现在其对于生态环境的改变,对于物种多样性性产生的冲击。并不是转基因产品不安全。现在,许许多多的国家在发展转基因产品,如果现在我们国家不发展转基因产品,抵制转基因产品,那么到最后我们只会是从别的国家进口转基因产品,我们还是吃到转基因食品。而且,转基因技术对我国有极其重要的意义。我国人口众多,土地资源相对缺乏,粮食生产压力很大,转基因作物能改变食品品质、抗虫、增产、增加作物对真菌的抵抗力、减少水土流失、减少农药使用量从而带来显著的经济效益。转基因作物还有可能改善

“黄金水稻”,人民的健康状况。例如,瑞士联邦理工学院已经培育一种富含维生物A的大米,

它可以有效防治失明。中国农科院研究培育出抗乙肝的转基因番茄,已经顺利通过测试。美国普遍种植的转基因玉米中色氨酸含量提高了20%,而一般植物食品中含量很低,转基因油菜不饱和脂肪酸的含量大增,对心血有利。因此,发展转基因食品对我国是有利的,我们需要大力发展转基因技术。

七、结束语

21世纪是生物科学的世纪,生物技术的发展将在全球经济发展中占据重要位置,尤其是生物技术在农业方面的巨大优势,使人们看到了消除贫困与饥饿的希望,让所有人不被饥饿所困扰,更看到了现代农业发展的经济潜力。尽管优势与风险并存,相信随着生物技术的不断发展,人们对生物本质认识的深入,人类一定会利用好手中这把“双刃剑”,向着现代生物技术推动现代农业发展的方向前进。

微生物在农业生产中的应用

微生物在农业中的应用 (课程论文) 姓名:艾孜提艾力?阿卜力克木 班级:农学091班 学号:093131112 2012-5-14

微生物农业中的应用 人类在农业生产中对微生物资源的利用已经有四五千年的历史, 如酿酒、制醋等。近代, 随着现代生物技术的不断进步, 微生物作为一种重要的资源, 由于其生长周期短, 易于大规模培养等优点, 已经被运用于农业生产的方方面面, 随之出现了被称为“白色农业”的微生物产业化的工业型新农业。我国是一个传统的农业大国, 在农业现代化进程中, 对农业微生物资源的开发利用尤为重要。近年来, 以微生物饲料、微生物肥料、微生物农药、微生物食品、微生物能源等为代表的新型农业生产技术的研究和开发利用取得了长足进步。 1微生物饲料 能够用于微生物饲料的生产及调制的微生物, 主要有细菌、酵母菌、担子菌及部分单细胞藻类微生物等。其主要产品是: 单细胞蛋白(SC P ) , 发酵饲料, 微生物添加剂, 酶制剂, 赖氨酸等。乳酸菌广泛用作微生物饲料添加剂及饲料发酵剂, 它是动物肠道内寄生的一类正常有益菌, 在动物肠道内和饲料中, 乳酸本身既是营养物质, 又有抑制其他致病性微生物和腐败微生物的作用。SC P 不但蛋白质含量丰富, 而且还含有脂肪、糖、核酸、维生素和无机元素, 因此是一种具有较高价值的多功能食品或饲料, 在饲料生产中, 主要由微型藻类及一些富含蛋白质的微生物产生。但是由于SCP 核酸含量较高, 核酸在畜体内消化后形成尿酸, 而家畜无尿酸酶, 尿酸不能分解, 随血液循环在家畜的关节处沉淀或结晶, 引起痛风症或风湿性关节炎。为此应发展脱核酸技术, 生产脱核酸SCP , 未脱核酸

食品防腐剂在食品中的作用及安全性

食品防腐剂 在食品中的作用及安全性 学院:生物与农业工程学院 班级:XXXXX 学号:XXXXX :XXXXX

食品防腐剂在食品中的作用及安全性 生物与农业工程学院 XXXXX XXXXX 摘要:介绍了食品防腐剂的抗菌、抑菌机理,对其分类和功能作用进行了阐述,对目前广泛存在的防腐剂安全问题进行了分析,并对未来防腐剂的发展趋势进行了预测。 关键词:防腐剂;作用;安全性 食品工业已成为我国目前农产品增值、积累发展资金、实现工业化的支柱产业。食品, 尤其是密封包装的现代食品, 在长时间贮存或长途运输中, 发生霉烂变质是人们最担心的问题。食品腐烂变质后, 人们常见到的是产气、变酸、变臭、长毛等等, 这些现象都是食品在微生物侵染下产生的[1]-[5]。 食品防腐剂是应食品防腐的需要而生,伴随现代食品工业的发展而成长起来的。它是指用于防止食品在储存、流通过程中主要由微生物繁殖引起的变质,提高保存性,延长食用价值而在食品中使用的添加剂,具有杀死微生物或抑制其繁殖的作用。其使用不仅可以提高食品的营养、改善食品风味,而且更重要的是可以延长食品的储存期。以目前我国年使用10万吨化学合成防腐剂为例,平均按1‰添加剂量计算,每年可使1亿吨食品免于腐败变质;平均每吨食品按3000元计算,直接经济价值达3000亿元,而这仅仅只是一个保守的估计!!可见目前食品工业是离不开食品防腐剂的[6]。另一方面我们应该也可以看到由于食品添加剂的广泛应用,尤其是一些厂家对食品防腐剂的滥用给人们带来的食品安全问题。人们也因此越来关注食品中添加了什么防腐剂,这些防腐剂的安全性如何。因此正确认识食品防腐剂的作用及安全性是相当重要的。 1 食品防腐剂的抗菌、抑菌机理 食品防腐剂是一种食品添加剂,它能防止食品在储存、流通过程中由微生物繁殖等引起的变质。按照防腐剂抗微生物的主要作用性质,可将其大致分为具有

微生物在海洋中的作用

论微生物在海洋中的作用 作者:周浩王璐 中文摘要: 21世纪人类社会面临“人口剧增、资源匮乏、环境恶化”三大问题的严峻挑战,随着陆地资源的日趋减少,开发海洋,向海洋索取资源,尤其是海洋微生物资源越来越受到人们关注。本文将从海洋微生物多样性、海洋药物及保健功能的生物活性物质、海洋极端酶、海洋微生物在消除海洋污染物等方面给予介绍。 中文关键词: 海洋微生物资源生物药物资源 前言 洋中生活许许多多各种各样的微生物,它们是以单细胞或以群体形式存在,能独立生活的生物,包括病毒、细菌、真菌、单细胞藻类及原生动物等等。但按狭意所指仅为病毒、细菌和真菌等。目前研究较多的是细菌。微生物体积大多非常微,需在显微镜下才能看见。如海洋微生物,它的直经大多仅为几个微米到零点几个微米。海洋微生物种类繁多,数量颇大。如胶州湾每毫升海水中生活着几百个,多至几千万个细菌。它们对我们生活及工农业生产有着极为密切的关系。 浩瀚的海洋是地球上生命的摇篮,它覆盖着地球表面积海水总体积占地球总水量的70%,海洋中生物资源极为丰富,生物活性物质种类繁多,已引起世界各国的重视,仅在过去10年中有近5000种新的海洋天然产物被发现。大多数都分离自海洋微生物,且许多是陆地生物所没有的,显示出巨大开发潜力,因此,海洋微生物资源研究已成为海洋资源研究的重要内容之一。 正文 1海洋微生物的生物多样性 海洋是一个十分独特的生态环境,包罗了高盐、高压、低温、尤其是深海低光照、寡营养等特点,还有无光照以及局部高温的极端环境,来自海洋的微生物大部分都是适应了极端环境的极端微生物,据估计海洋微生物可达0.1~2亿种,已发现的类群主要包括病毒、古菌细菌、粘细菌、微藻、真菌,海洋微生物的物种多样性决定了其代谢产物多样性,海洋环境是新型生物活性物质的源泉 2海洋微生物药物资源

农业环境的微生物修复技术研究与应用

农业环境的微生物修复技术研究与应用 摘要:对于农业环境的修复,应采用以微生物修复为主,物理修复及化学修复 为辅的方式,从而使其能够得到更好的修复效果。该文就农业环境的微生物修复 研究进展与应用进行分析,总结出农业环境的微生物修复的主要研究方向及现阶 段的研究进展与相关的应用措施。 关键词:农业环境;环境修复;微生物;修复;研究进展 近年来,农业环境污染问题的日益加剧,使农业环境修复势在必行,选择适 宜的农业环境修复技术是是问题的关键所在。现有的物理修复技术及化学修复技 术对生态环境影响较大,同时难以在短期内进行大规模应用,使其难以在现代社 会发展中得以有效应用。在此时代背景下,将微生物修复技术广泛应用于农业环 境修复中,是确保农业环境得到有效修复的重要举措。 一、中国农业环境现状 1、农业环境存在的问题 中国现阶段主要的农业污染问题均集中在水源及土壤方面,部分地区的水源 供给不足及严重的水源污染,使农田无法在生产期得到良好的灌溉,大量的农作 物在幼苗期干枯而死,不仅造成严重的经济损失,同时也对农业发展造成一定的 打击,使农业用地的土壤肥沃程度不断下降。久而久之,更多的林业用地被强行 开垦,进行农作物种植,导致土壤沙化与盐碱化严重,各地区的自然灾害频发, 洪水及沙尘暴等成为农业发展的又一重大威胁。 2、农业环境问题所造成的后果 食品安全问题即农业环境所带来最为严重的问题。动植物在吸收有害物质后,被人所食用,而后经过消化系统的转化,使更多的有害物质转移至各内脏器官中,从而引起严重的疾病及相关器官的衰竭,对人的生命安全构成严重威胁。 3、农业环境的问题处理与修复 目前,世界较为主流的农业环境修复技术主要以物理修复、化学修复及微生 物修复为主。物理修复的主要优势在于对生态系统的影响较小,同时修复安全性 高可靠性更强,适宜长期发展与应用,但短期内见效慢,所需的时间过长。化学 修复则具有见效快、修复面积广等特点,但存在着对环境影响较为严重的问题, 同时在安全性方面,也不具有较好的保障性。微生物修复是近阶段较的主要修复 技术,该技术介于以上两者之间,不仅在修复时间上有所提升,同时安全性也优 于物理修复,在各方面就均具有较为良好的优势。 二、农业环境问题的微生物修复研究 1、农业环境有机物污染的微生物修复 (1)可用于修复的微生物种类 由于各地区实际情况有所不同,所以微生物种类较多,目前主要食用的微生 物种类主要以拟革盖菌属、链核盘菌属、平革菌属、多孔菌属、希瓦氏菌属、分 支杆菌属及寡养食单胞菌等为主。 (2)微生物修复机制 1)微生物直接作用于靶标物质 该机制主要通过与酶的化学反应进行降解,降解产物为CO2,而后通过吸收 其余无机物及有机物的养分来进行生长[1]。 2)共代谢 该机制的降解效果并不完全,通常需要采用间接降解的方式,如能获得碳源

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微生物在食品中的应用 摘要:微生物千姿百态,人类对它的应用也涉及各个领域,我们主要讨论下它在食品方面的应用。主要来说有两个方面,一方面是利用有益微生物的作用制造发酵食品,现代发酵工程在食品领域应用非常广泛;另一方面是防止有害微生物污染食品,保证食品安全。在人们对食品卫生要求越来越高的今天,食品的保鲜技术正悄然发生着一场革命性的变化。传统的食品保鲜技术将逐步被一种全新、无毒、高效的保鲜技术—微生物保鲜技术所取代。 关键词:微生物发酵工程食品保鲜 1、微生物发酵在食品方面的应用 微生物发酵即利用微生物在适宜的条件下,将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物。它在食品方面应用非常广泛,日常生活中常见的奶酪、面包、一些食品添加剂和各种酒类等都是微生物发酵的产品。微生物发酵的应用古已有之,酒在古代就已经是生活中不可或缺的,受到社会各个阶层的喜爱。现代发酵工程更是把微生物发酵运用到各个方面。 1.1酵母在食品制作中的应用 酵母是一种单细胞生物,有着天然丰富的营养体系。酵母细胞中含有大量地有机物、矿物质和水分。有几位占细胞干重的90%-94%,其中蛋白质的含量占细胞干重的35%-60%,碳水化合物的含量在35%-60%,脂类物质的含量在1%-5%。酵母细胞中还富含多种维生素、矿物质和多种酶类,能促进其被消化吸收。此外它还含有多种鲜为人知的活性物质,如麦角固醇、谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、辅酶A等。酵母由于具有很高非营养成分,不仅直接被开发为营养食品,还可进一步制成各种营养活性物质,作为营养食品的载体,进一步深加工则成为更具有营养和保健价值的食品。制作面包时酵母是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

食品微生物学考试答案总结

第一章绪论 微生物有哪五大共性? 1、体积小、比表面积大 2、吸收多、转化快 3、生长旺、繁殖快 4、适应强、易变异 5、分布广、种类多 什么是微生物、微生物学?学习微生物学的任务是什么? 微生物:一群体形、构造简单的低等生物的总称。微生物学:研究微生物及其生命活动规律的科学。研究食品微生物的任务: 1、研究与食品有关的微生物的生命活动的规律2、研究如何利用有益微生物为人类制造食品3、研究如何控制有害微生物,防止食品发生腐败变质4、研究检测食品中微生物的方法,制定食品中的微生物指标,从而为判断 食品的卫生质量而提供科学依据。 简述微生物在工业生产中的应用? 微生物在食品中的应用: 1、微生物菌体的应用:食用菌就是受人们欢迎的食品;乳酸菌可用于蔬菜和乳类及其他多种食品的发酵,所以,人们在食用酸牛奶和酸泡菜时也食用了大量的乳酸菌;单细胞蛋白(SCP)就是从微生物体中所获得的蛋白质,也是人们对微生物菌体的利用。2、微生物代谢产物的应用:人们食用的食品是经过微生物发酵作用 的代谢产物,如酒类、食醋、氨基酸、有机酸、维生素等。 3、微生物酶的应用:如豆腐乳、酱油。酱类是利用微生 物产生的酶将原料中的成分分解而制成的食品。微生物酶制剂在食品及其他工业中的应用日益广泛。 什么是“科赫原则” 为证明某种特定细菌是某种特定疾病的病原菌这个原则的主要要点: 1、在所有病例中都能发现这种病菌2、把这种病菌从病原体中分离出来,并完成纯培养3、将纯菌接种给健康动物,能引起相应的疾病4、在接种纯菌而致病的动物身上,仍能取得同种病菌,并仍能在体外实现纯培养。 我国学者汤飞凡教授的(2)分离和确证的研究成果,是一项具有国际领先水平的开创性成果。 (1)鼠疫杆菌(2)沙眼病原体(3)结枋杆菌(4)天花病毒 表示微生物大小的常用单位为:(B) Amm Bμm Ccm D m 第二章原核微生物 微生物包括的主要类群有原核微生物、真核微生物和非细胞微生物。 细菌的基本形态有球状、杆状和螺旋状。 细菌的特殊构造有荚膜、鞭毛、菌毛和芽孢等。 革兰氏染色的步骤分为初染、媒染、脱色和复染,其中关键步骤为脱色;而染色结果G-为红色、G+为紫色,如 大肠杆菌是革兰氏阴性菌、葡萄球菌是革兰氏阳性菌。 G+细胞壁的主要成份是肽聚糖和磷壁酸。 放线菌是一类呈菌丝生长和以孢子繁殖的原核生物,其菌丝有基内菌丝、气生菌丝和孢子丝三种类型。 菌落(colony):由单个或少量细胞在固体培养基表面繁殖形成的、肉眼可见的子细胞群体。 芽孢:某些细菌生长到一定阶段,在细胞内形成的一个圆形、椭圆形的、对不良环境条件具有较强抵抗能力的休眠体。 放线菌:一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的原核微生物。 立克次氏体:一类大小介于通常的细菌与病毒之间,在许多方面类似细菌,专性活细胞内寄生的原核微生物。 蓝细菌(Cyanoobacteria):一大类群分布极广的、异质的、绝大多数情况下营产氧光合作用的、古老的原核微生物。支原体:是一类无细胞壁,介于独立生活和活细胞内寄生的最小型原核微生物。 鞭毛:某些细菌表面生有一种纤长而呈波浪形弯曲的丝状物。 伴孢晶体:在芽孢旁伴生的菱形碱溶性的蛋白质晶体。 在使用显微镜油镜时,为了提高分辨力,通常在镜头和盖玻片之间滴加::C A.二甲苯 B.水 C.香柏油 G-菌由溶菌酶处理后所得到的缺壁细胞是(4) (1)支原体;(2)L型细菌;(3)原生质体;(4)原生质球 产甲烷菌属于(1) (1)古细菌;(2)真细菌;(3)放线菌;(4)蓝细菌 在下列微生物中(2)能进行产氧的光合作用 (1)链霉菌;(2)蓝细菌;(3)紫硫细菌;(4)大肠杆菌

微生物在农业中的作用

微生物在农业中的作用 微生物在农业生产上的应用主要有这几个方面:①有机肥的腐熟;②生物固氮作用;③土壤中难溶的矿物态磷、硫的转化作用;④生物农药等。 一、人粪尿、厩肥等都是很好的有机肥,这些肥料在施用之前都必须经堆积腐熟后才可使用,否则,会因为有机肥发酵发热而烧坏作物。有机肥腐熟过程就是微生物分解有机物,同时产热的一个过程。有机肥在堆制之初,由于富含有机养料而导致大量微生物生长,在微生物生长的同时,有机物被分解,这时产生了大量的热,导致堆积的有机肥温度上升,在高温和一些耐热的微生物共同作用下,堆积肥中的一些难分解的有机物如纤维素、半纤维素和果胶质等也开始分解,并在堆肥中形成了腐殖质,之后,堆积的肥料开始降温,在这过程中继续有许多有机质被分解,新的腐殖质被形成,最后,堆积的有机肥完全腐熟,而成主要以腐殖质为主的稍加降解就能为植物直接利用的有机肥了。 二、生物固氮,这在土壤中的许多微生物中都有这种功能。在农业生产中我们可以有意识地选用固氮能力强的菌种接种到植物上或施用到大田中去,即所谓的菌肥或增产菌。 寄生于豆科植物根部的根瘤菌就是一种很好的固氮菌。这种细菌在土壤中自由生活并不能固氮,但当它侵入到豆科植物的根部结瘤后即具有从大气中固氮的能力。 把根瘤菌接种到植物根部,结瘤后,植物即能依此而固氮,从而节约了化肥,提高了作物的产量,这种方法已得到大面积应用。 我国在建国初期,即在华北地区推广应用花生根瘤菌接种剂,接着又在东北地区推广应用大豆根瘤菌剂,在长江流域使用紫云英、苜蓿和苕子等的根瘤菌剂。目前根瘤菌接种剂已在全国各地广泛使用,成为栽培豆科植物中一项重要的农业技术。 在国外,许多科学家利用细胞融合技术或基因技术,使一些树木或作物获得固氮机制。如在新西兰,科学家将自养固氮菌融合到松树的外生菌根原生质体中,培养200天后使松树具有固氮作用,除根瘤菌有固氮作用外,光合细菌中的红螺菌和蓝细菌也能进行固氮。其中固氮的蓝细菌是提供氮肥来源的一类重要的生物,目前,已在许多国家水稻中试养蓝细菌,促进水稻增产获得成功。在印度,曾有广泛的田间试验,结果表明,在完全不施化肥的情况下,使用蓝细菌后,可使每公顷土壤增加氮素约20~30公斤,稻谷增产10%~15%。近年来,在我国湖北省也大面积放养蓝细菌获得成功。 三、地球的岩石中含磷量很高,但多数磷都以难溶性的磷酸盐形式存在,这些不能为植物所利用。而土壤中含有的一些细菌如氧化硫硫杆菌、磷细菌等可以通过产酸或直接转化磷盐存在的形式而成为植物可利用的成分。因而在农业生产上,我们可以培养这类细菌,然而把它们放养到缺磷肥的土壤中去,通过这类微生物的转化,即可使该土壤成为富含磷肥的地块而使作物高产。 四、人们为了防治病虫害,获得粮食高产而广泛使用农药,据统计,目前世界上生产和使用农药的多达1300多种,其中主要是化学农药。过去化学农药在植保工作中一直占主导地位。但是,由于化学农药对所有生物都有毒害作用,有些化学农药在土壤中很难降解,如六

微生物在食品中有益方面的实例

微生物在食品中有益方面的实例 一、常用细菌 乳酸菌 在发酵食品行业中应用最广泛的是乳酸菌。经过乳酸菌发酵作用制成的食品称为乳酸发酵食品。 例:1.发酵乳制品 (1)酸牛乳(Yoghurt)①凝固型酸乳的生产 ②搅拌型酸乳(纯酸奶)的生产 ③饮料型酸乳(活性乳)的生产 (2)干酪(Cheese)。 (3) 酸性奶油 2.果蔬汁乳酸菌发酵饮料 3.益生菌制剂 醋酸菌 醋酸菌不是细菌分类学名词。在细菌分类学主要分布于醋酸杆菌属(Acetobacter)和葡萄糖杆菌属(Glucomobacter),前者最适生长温度30℃以上,氧化酒精生成醋酸的能力强,有些能继续氧化醋酸生成CO2和H2O;后者最适生长温度30℃以下,氧化葡萄糖生成葡萄糖酸的能力强,而氧化酒精生成醋酸的能力弱,不能继续氧化醋酸生成CO2和H2O。用于酿醋的醋酸菌种大多属于醋酸杆菌属。谷氨酸菌 谷氨酸发酵及味精生产

二、酵母菌 啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 啤酒酵母属于典型的上面酵母,又称爱丁堡酵母。广泛应用于啤酒、白酒酿造和面包制作。 葡萄酒酵母 葡萄酒酵母属于啤酒酵母的椭圆变种,简称椭圆酵母。常用于葡萄酒和果酒的酿造。 卡尔酵母 卡尔酵母属于典型的下面酵母,又称卡尔斯伯酵母或嘉士伯酵母。常用于啤酒酿造、药物提取以及维生素测定的菌种。 产蛋白假丝酵母 产蛋白假丝酵母,又称产朊假丝酵母或食用圆酵母,富含蛋白质和维生素B,常作为生产食用或饲用单细胞蛋白(SCP)以及维生素B 的菌株。 酵母菌在食品工业中的应用:啤酒酿造、果酒酿造、白酒酿造、面包加工、单细胞蛋白生产 三、霉菌 毛霉属 按安斯沃思的分类系统,毛霉属属于接合菌亚门,接合菌纲,毛霉目,毛霉科。该菌有很强的分解蛋白质和糖化淀粉的能力,因此,常被用于酿造、发酵食品等工业。 根霉属

海洋微生物学作业

海洋微生物抗肿瘤活性物质 姓名: 班级:学号: 摘要:海洋多变复杂的环境导致了海洋微生物的多样性。海洋微生物因其具有产生新型生物活性产物的巨大潜力,已受到全世界海洋研究人员的重视。近年来,从海洋微生物中已分离到许多结构新颖的抗肿瘤活性物质。其中有的已进入临床试验,显示了良好的研究开发前景。 Abstract: The changeable and complex environment of the ocean leads to diversity of marine microorganism. Marine microorganisms have been proved to be potential in producing novel bioactive substances. Marine-derived microorganisms are rich sources of bioactive compounds and thus they receive extensive attention from marine researchers. In recent years many new structurally-unique anti-tumor compounds have been isolated from marine-derived microorganisms, and some of them have been in clinical trials and showed better development prospects. 关键词:海洋微生物抗肿瘤活性物质筛选方法研究模型 Key words: marine-derived microorganisms; antitumor; bioactive substance; Method of screener; research model; 一、海洋微生物 1.海洋微生物研究意义 海洋环境的特殊性(高压、高盐、低温、低光照、寡营养等)使海洋微生物具有丰富的生物多样性、独特的代谢方式和很强的再生、防御和识别能力。海洋微生物能产生一些结构新颖、活性特异的次级代谢产物以适应周围极端的生存环境。近几年,已有近万种新的海洋天然产物被发现,这些海洋天然产物具有抗癌、消炎、抗氧化、免疫调节等活性,已成为当今世界药物研发的热点,有的药物已进入临床实验阶段或已进入临床,并取得了丰硕的成果。 2.抗肿瘤活性物质 肿瘤是现代社会威胁人类健康的重要疾病。多年来,各国学者致力于寻取新型、高效、低毒的抗肿瘤化合物。对海洋微生物次级代谢产物中具有抗肿瘤活性的有关研究表明,醚类、大环内酷类、菇类、含氮杂环类、肤类、酞胺类及醌类化合物均具有良好的抗肿瘤活性。 二、海洋抗肿瘤活性物质的分类(450) 1.海洋放线菌的抗肿瘤活性物质(150) 海洋放线菌的生活环境十分特殊,如高盐、高压、低营养、低温等。在这些生命的极限环境,海洋放线菌已发展出独特的代谢方式,同时提供了产生独特的生物活性物质的潜力。例如,中国海洋大学药物与食品研究所、军事医学科学院毒物药物研究所的科研人员对海洋放线菌S1001发酵产物进行了分离和研究,并用理化手段综合分析了其中的抗肿瘤活性成分,取得了较为满意的结果。近年来,研究者从海洋放线菌中分离出的主要抗肿瘤活性物质,见表1。

微生物在工业或农业等行业的作用

微生物在工业或农业等行业的作用 摘要 微生物与人类的生产、生活和生存息息相关。有很多食品(如酱油、醋、味精、酒、酸奶、奶酪、蘑菇)、工业品(如皮革、纺织、石化)、药品(如抗生素、疫苗、维生素、生态农药)是依赖于微生物制造的;微生物在矿产探测与开采、废物处理(如水净化、沼气发酵)等各种领域中也发挥重要作用。微生物是自然界唯一认知的固氮者(如大豆根瘤菌)与动植物残体降解者(如纤维素的降解),同时位于常见生物链的首末两端,从而完成碳、氮、硫、磷等生物质在大循环中的衔接。若没有微生物,众多生物就失去必需的营养来源、植物的纤维质残体就无法分解而无限堆积,就没有自然界当前的繁荣与秩序或人类的产生与维续。此外,微生物对地球上气候的变化也起着重要作用。许多微生物直接参与了温室气体的排放或者吸收,而也有很多微生物可以成为未来的生物燃料。 微生物是指用肉眼看不见的生物,通常包括细菌、真菌和部分原生动物。它们在工农业生产、日常生活和科学研究中都有十分广泛的作用。 微生物在工业生产中的应用 工业包括重工业和轻工业两大门类,轻工业生产中的很大一部分就是微生物生产,还有一部分虽不能算微生物生产,但也有微生物的参与。 微生物在发酵工业上的应用 发酵工业是轻工业中重要的一个行业。发酵工程又叫微生物工程。对微生物进行生物工程改造,包括基因工程技术、转基因生物技术、合成生物学技术等,以及工业化应用微生物发酵生产的工程等。发酵是微生物特有的作用,在几千年前就被人类认识了,并且用来制造酒、面包。微生物工程,是大规模发酵生产工艺的总称,就是利用微生物发酵作用,通过现代工程技术手段来生产有用物质,或者把微生物直接应用于生物反应器的技术。它是在发酵工艺基础上吸收基因工程、细胞工程和酶工程以及其他技术的成果而形成的。 发酵工程跟化学工业、医药、食品、能源、环境保护和农牧业等许多领域关系密切,对它的开发有很大的经济效益。DNA重组技术和生物反应器装有固定化酶的容器,能进行生物化学合成,是生物工程中的两大支柱。从工业规模生产这一点看,生物反应器尤其重要。因为只有通过微生物发酵,才能形成新的产业。

最新微生物在农业中的应用

微生物在农业中的应 用

微生物肥料在农业中的应用 摘要:微生物肥料可以有效改善土壤的物理性质,促进并提高农作物对土壤中营养元素的利用率。微生物肥料的理论研究和实际应用中各种问题的解决,有助于微生物肥料在农业中更有效更广泛的应用。 关键词: 微生物肥料农业生产应用 微生物肥料是以微生物的生命活动促使作物得到特定肥效的生物性肥料。微生物肥料的使用可减少化肥的使用量,提高化肥利用率,使用微生物肥料还可充分利用再生资源。要使微生物肥料在农业生产中有更好的应用,就要清楚微生物肥料的种类、作用效果、优势,微生物肥料的生产、开发,微生物肥料在实际中的应用,微生物肥料的研究进展及应用前景等。为明确这一新型肥料在农业中的应用,现从以上列举几个方面加以分析说明。 1.微生物肥料的种类 1.1 根瘤菌肥料根瘤菌能和豆科植物共生,结瘤,固氮,利用该菌生产的微生物肥料,称为根瘤菌肥料。属于这种共生固氮体系,除了根瘤菌和豆科植物外,还有费氏菌和非豆科植物,鱼腥藻和红萍两个体系。 1.2 固氮菌肥料自生固氮菌不与植物共生,没有寄主的选择,独立生存于土壤中,能固定空气中游离的分子态氮,并能将其转化成为植物可利用的化合态氮素。自生固氮菌和自生固态氮统称为自生固氮微生物;利用该菌生产的肥料,称为固氮菌肥料。 1.3 磷细菌肥磷细菌能分解土壤和有机物质中有机磷化合物或转化土壤中难溶性磷酸盐。利用该菌生产的肥料称为磷细菌肥料。如磷细菌、解磷真菌、菌根菌剂等。磷酸盐菌肥能把土壤中云母、长石等含钾的磷酸盐及磷灰石进行分解,释放出钾,如磷酸盐细菌、其他解盐微生物制剂。 1.4 钾细菌肥料钾细菌又名“硅酸盐细菌”,能强烈分解土壤中硅酸盐中的钾,使其转化为作物可利用的有效钾。此外,兼有分解土壤中难溶性磷的能力。利用该菌生产的微生物肥料成为钾细菌肥料。

食品微生物(华农)

食品微生物习题 第一章绪论 1.食品微生物:研究食品中微生物的生态分布、生物学特性、食品加工、贮藏过程中有益微生物的作用以及食品中有害微生物的污染与控制等基本内容的科学。2.食品微生物学研究的主要内容(任务)是什么? (1)食品中存在的微生物种类、分布及特点 形态特征、生理特征、遗传特性及生态学特点——识别、检验、控制微生物。(2)微生物引起的食品腐败变质现象及其机理 (3)与微生物相关的食品安全问题食物中毒、食源性疾病、HACCP体系 (4)防止食品腐败变质的方法(保藏方法) (5)食品微生物的检验和监测技术传统技术、现代生物技术 (6)微生物在食品中的应用 A、微生物菌体的应用食用菌、酸奶、酸泡菜…. B、微生物代谢产物的应用酒、食醋、氨基酸、维生素 C、微生物酶的应用腐乳、酱油. 3.微生物在食品中的应用: A.微生物菌体的应用:食用菌、酸奶、酸泡菜…. B.微生物代谢产物的应用:酒、食醋、氨基酸、维生素 C.微生物酶的应用:腐乳酱油 4第一个发现微生物的人——列文.虎克1683年用显微镜发现细菌 第一个发明微生物的纯培养的人——柯赫纯培养、柯赫法则 第一个意识、发现食品中存在微生物的人——巴斯德1837年牛奶变酸是由微生物引起的 第二章 1水果pH低(<4.0),细菌不生长,有好的耐藏性。 而霉菌最适pH5~6,在pH1.5~10可以生长。 2水果的Eh很低,而细菌生长比霉菌要求高的Eh。 3水果维生素B含量低。而G+菌合成维生素B能力差,需利用现成的,G-和霉菌可合成维生素B,并满足自身所需。 所以常见水果的腐败是霉菌腐败而不是细菌腐败 7、写出食品的水分活度与相对湿度的关系 食品的水分活度受环境相对湿度的影响 在一定温度下,基质(食品)的水分活度和空间的相对湿度总是趋于平衡。 (食品)A W大——失水,A W小——吸水 环境相对湿度低,食品的表面干燥,A W降低; 环境相对湿度高,食品的表面潮湿,A W升高。 (1)影响微生物生长的内在因素:ph值、水分活度、氧化还原电势、营养成分、抗微生物成分、生物结构六点 (2)植物性食品的Eh为300~400mV,这说明在其上生长的细菌为好氧类型 (3)肉的ph值6.2左右,牛奶6.5左右,蟹接近中性。 不产芽孢细菌最低生长ph为4.0(如金黄色葡萄球菌) 自然环境中的Eh在816 ~-421 mV,

微生物在农业领域的应用

微生物在农业领域的应用 自20世纪7O年代以来,微生物科学技术在中国农业中得到了普遍推广和应用。在农业生产中,中国研制出多种微生物制剂,以防治园林和蔬菜病虫害,改善作物品质:在农业环保中,中国利用微生物处理水污染,化学农药污染,固体废弃物以及利用微生物生产沼气,有效改善了农村环境,节约了能源。农业微生物资源的开发利用对促进农业生产的变革具有明显的现实意义和深远的历史意义,其必将成为世界各国政府和科技部门研究的重点。 农业微生物基因工程研究现状与前景概述 众所周知,微生物和农业的关系十分密切.索有“微生物大本营”之称的土壤中,微生物扮演质循环的主要角色,有着不可替代的作用.它们分解动植物的残体废物而将其转化成为腐殖质,促进土壤良好结构的形成.许多土壤微生物可固定空气中的氮素和转化各类有机物,不断为植物提供可有效利用的碳、氮、磷、钾、硫等各类营养元素.自然界还广泛存在昆虫的病原微生物和植物病菌的拮抗微生物,它们可用于植物病虫害的防治而部分替代化学农药.另外,通过微生物繁殖和发酵能生产有机酸、氨基酸、生长激素、抗生素、各类酶制剂等多种产品,可分别用作饲料添加剂、食品添加剂和农药等,应用日益广泛.然而地球上的农业微生物资源虽然极为丰富,人类对其利用也有久远的历史.但是,传统常规的微生物技术主要是筛选各类天然微生物菌株并加以利用,不仅效率低、周期妊、成本高,而且选出的菌株通常还存在种种缺陷和不足,因而使其广泛应用受到限制.基因工程技术能够迅速实现遗传物质在不同生物种之间的转移,因而已经农业微生物遗传改良的主要手段.对野生型菌株进行遗传改良,可以提高相关功能基因的表达量、延长表达时问、产生新的优良性能.固氮菌重组后的固氮效率可以大幅提高;一些具有杀虫和防病作用的菌株通过基因工程改造后,毒力效价提高,效力变得迅速和持久,防治对象范围扩大,应用更加广泛.有的土壤微生物具有降解化学工业污染物的能力,但当环境中污染物成分比较复杂时往往难以发挥作用,通过改造后这一缺陷就可克服.面对人口剧增、耕地锐减、资源枯竭、环境恶化等重大社会、经济问题的严峻挑战,农业微生物基因基因工程技术的进一步研究开发将成为实现农业可持续发展的有效途径.目前农业微生物基因工程已发展成为现代生物技术中最为活跃,最具创新性的前沿领域之一,并且取得了不少重大的进展. 微生物农药。微生物农药是指非化学合成、具有杀虫防病作用的微生物制剂,如微生物杀虫剂、杀菌剂、农用抗生素等.这一类微生物包括杀虫防病的细菌、病毒和真菌。微生物农药是利用微生物菌体或其代谢产物来防治植物病虫害的一种生物制剂,它是通过从自然界采集患病体,进行分类筛选病原体或病菌拮抗微生物,经人工培养、收集、提取而制成的。这些病原体和拮抗物及其产物为昆虫吞食、动植物接触感染后,由于微生物自身活动产生毒素,导致昆虫新陈代谢受阻,组织器官受到破坏,有害植物病毒细胞死亡,从而达到消灭病虫害的目的。 微生物激素微生物激素是一种植物生长调节剂,一般以极低的浓度促进植物细胞的发育,使植物茎杆伸长,叶面增大,刺激果实生,或者促进作物提前抽穗开花,提早成熟,也能打破种子休眠激素作用机理是在植物体内促进或抑制酶类、糖类合成,诱导植物细胞发育,达到促进增长的效果。现在使用普遍的有五大类植物激素:赤霉索、生长索、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。其中,前三种为促进型激索,后两种为抑制型激素。激素生产一般用阎体发酵或r[业发酵进行。

微生物在食品方面的应用

微生物在食品工业的应用 摘要:叙述了微生物与食品工业的关系,微生物在食品的应用,微生物在食品应用工业的发展前景。 关键词:微生物食品工业发酵应用前景。 微生物是所有形体微小、单细胞或者个体结构简单的多细胞以至没有细胞结构的低等生物的总称。微生物总类繁多、分布广、代谢类型多、代谢能力强、生长繁殖快、易培养、易变异、适应能力强,正是上述特性,使微生物与人类的关系非常密切,微生物不仅在自然界物资循环中起着非常重要的作用,而且在食品工业的应用中也非常广泛。本文叙述了微生物在食品工业中的应用,讨论了微生物的广阔发展前景。 一微生物与食品工业的关系 随着人们对微生物认识的不断深入,微生物已被广泛应用于食品生产。今天基因工程、固定化酶、固定化细胞等先进技术的应用,进一步发掘了微生物在食品工业中的巨大发展潜能。微生物在食品工业生产中有非常大的好处,例如可以制作面包,酒;霉菌可制作豆酱、酱油;乳酸菌可制作泡菜、酸奶等;当然也有危害,我们要充分利用微生物有利的方面为食品工业服务,消除器有害影响,为人类造福。 二微生物在食品生产中的应用 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。 2.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。 3.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。

微生物资源在农业中的应用

微生物资源在农业中的应用(2012-04-22 20:51:29)转载▼标签:杂谈分类:作业~之类的 摘要:以科技为先导转变农业结构和机制是农业现代化必经之路,特别是生物技术在农业中的重要作用不可小视。生物技术包含分支繁多,其中的微生物工程及酶工程是最主要的分支之一,在农业应用中极为广泛,如微生物肥料、微生物饲料、微生物农药在农业生态中都有应用,并且仍有巨大的开发价值。 关键词:微生物肥料;微生物饲料;微生物农药;生态农业 The Factor of Microorganism Resource in Our Agriculture Abstract:Science and technology is the most important factor to change the structure and mechanism of our agriculture,particularly biotechnology.Among lots of branches,microbial engineering and enzyme engineering are outstanding and spread in sort of agricultural field. Key word:microbiological fertilizer;microbiological forage;microbiological pesticide;fermentation ecological agriculture “我国要进行一次新的农业科技革命”,这是江泽民总书记于1996年9月26日果断做出的英明决策[1]。我国农村人口众多,可耕地面积相对较少,农业机械化程度不高,农产品深加工能力弱,农产品市场狭窄等方面的不足和困难给国家造成了沉重的负担。令人欣喜的是,生物技术等高新技术的发展使我国农业生产发生了巨大变化,令农民看到了转机。 在生物技术众多领域中,微生物(酶)工程技术是农业技术革新中的最主要力量之一[1]。我国拥有世界10%的生物资源,据不完全统计其中微生物种类有3万种[2],意味着我国的微生物工程和酶工程研究具有很大的发展潜力。 1微生物肥料 微生物肥料是指一类含有活微生物的特定制品,应用于农业生产中,作物能够获得特定的肥料效应,在这种效应的产生中,制品中活微生物起关键作用。微生物肥料作为一种新型肥料,施入土壤后,通过特定菌株的快速繁殖,能固定大气中的氮素,释放土壤中固定态的磷、钾元素,使得环境的养分潜力得以充分发挥并为作物生长营造一个良好的土壤微生物环境,在减少化肥用量、降低环境污染、提高农作物品质等方面具有重要意义。尤其是集固氮、解磷解钾和作物生长刺激素于一身的复合微生物肥料的研发在农业可持续发展中有举足轻重的作用。 1.1微生物肥料的作用 1.1.1微生物在自然生态系统中的作用 微生物作为自然生态系统的基本组分,履行着主要分解者的作用,推动着自然界养分元素的生物化学循环过程,是大自然中元素的平衡者。 1.1.2 微生物对土壤肥力的特殊作用 在土壤—植物生态系统中,微生物对土壤肥力的作用至关重要。微生物一方面分解有机物质形成腐殖质并释放出养分,另一方面又转化土壤碳素和固定无机营养元素。土壤微生物对于系统中的养分循环和植物有效性主要有两方面的作用:一是微生物自身含有一定数量的C、N、P、S等,可看成一个有效养分的储备库;二是土壤微生物通过其新陈代谢推动着这些元素的转化与活动。 1.1.3 刺激和调控作物生长 许多用作微生物肥料生产的微生物种类在生长繁殖过程中产生对植物有益的代谢产物,如生长素、吲哚乙酸、维生素、氨基酸,能够刺激和调节作物生长,使植物生长健壮,营养状况改善,进而有增产效果。 1.1.4 减少或降低植物病(虫)害 研究证明,多种微生物可以诱导植物的过氧化物酶、苯甲氨酸解氨酶、脂氧合酶、葡聚糖酶等参与植物防御反应,利于防病抗病。有的微生物种类还能产生抗菌素类物质,有的则是由

农业微生物学作业题参考答案

农业微生物学作业题参考答案 作业题一参考答案 一、名词解释(20分) 生长曲线:在分批培养中,以细胞数目的对数值作纵坐标,以培养时间作横坐标,就可以画出一条有规律的曲线,这就是微生物的典型生长曲线。 氨化作用:就是微生物将有机氮化物转化成氨的过程。 培养基:培养基是一种人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质 拮抗作用:由某种微生物的生长而引起的其他条件改变抑制或杀死他种生物的现象。 菌落:微生物在固体培养基上局限一处大量繁殖,形成肉眼可见的群体,即称为菌落。 朊病毒:朊病毒在电子显微镜下呈杆状颗粒、直径26nm,长100~200nm(一般为125~150nm)。 生物固氮:生物固氮是指分子氮通过固氮微生物固氮酶系的催化而形成氨的过程。 衣原体:衣原体是一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型革兰氏阴性原核生物。 根瘤:是根瘤细菌与豆科植物的共生在植物根部共生发育形成的特殊结构。 互生作用:一种微生物的生命活动可以创造或改善另一种微生物生活条件,彼此促进生长。 二、填空(20分) 1. 细菌的基本形态有球状、杆状、螺旋状 2. 放线菌的菌丝有营养菌丝、气生菌丝、孢子丝 3. 霉菌的无性孢子有节孢子、胞囊孢子、分生孢子、厚垣孢子 4. 微生物的呼吸类型有有氧呼吸、无氧呼吸、兼性呼吸 5. 地衣是蓝细菌和真菌的共生体。 6. 常用的微生物杀虫剂包括细菌、真菌、病毒 7. 根据固氮微生物与高等植物间关系,可以把固氮作用分为自生、共生、联合 三、简答题(30分) 1、举例说明微生物多样性和环境适应性及其用于农业生产中的实例 五个共性对人类来说是既有利又有弊的。我们学习微生物学的目的在于能兴利除弊、趋利避害。人类利用微生物(还可包括单细胞化的动、植物)的潜力是无穷的。通过本课程的学习,要使自己努力达到能在细胞、分子和群体水平上认识微生物的生命活动规律,并设法联系生产实际,为进一步开发、利用或改善有益微生物,控制、消灭或改造有害微生物打好坚实的基础。 2.简述温度对微生物的影响 ⑴低温对微生物的影响 大多数微生物对低温具有很强的抵抗力,当微生物所处环境的温度降低到生长最低温度以下时,微生物的新陈代谢活动逐渐降低,最后处以停滞状态,但微生物仍能维持较长的生命,当温度恢复到该微生物最适生长温度时,又开始正常的生长繁殖。所以可以采用低温保藏菌种,用冷藏方法保藏食品,以期限制其中的微生物活力,防止腐败。 ⑵高温对微生物的影响 高温可以死微生物,主要是由于它使微生物的蛋白质和核酸等重要生物高分子发生变性、破坏。所以可以采用高温进行灭菌和消毒。 3.简述革兰氏染色方法及其机理 革兰氏阳性细菌由于细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和其分子交联度较紧密,在用乙醇洗脱时,肽聚糖网孔会因脱水而明显收缩,再加上它基本上不含类脂,故乙醇处理不能在壁上溶出缝隙,因此,结晶紫与碘复合物仍能牢牢阻留在其细胞壁内,使其呈现紫色。反之,革兰氏阴性细菌因其壁薄、肽聚糖含量低和交联松散,故遇乙醇后,肽聚糖网孔不易收缩,加上它的类脂含量高,所以当乙醇把类脂溶解后,在细胞壁上就会出现较大的缝隙,这样,结晶紫与碘的复合物就极易被溶出细胞壁,因此,通过乙醇脱色后,细胞又呈无色。这时,再经番红等红色染料进行复染,就使革兰氏阴性细菌出现红色,而革兰氏阳性菌则仍呈紫色。 四、论述题(30分) 1.论述氮素循环途径及微生物在氮素循环中的作用

食品微生物问答题

《食品微生物学》思考题 第一章绪论 1、微生物的定义?它包括哪些类群? 2、简述微生物的特点? 3、试根据微生物的特点,谈谈为什么说微生物既是人类的敌人,更是人类的朋友? 4、简述微生物发展史上每个时期的特点和代表人物? 5、谁提出了微生物的命名方法?双名法在微生物中如何运用的 6、微生物分类依据有哪些? 第二章原核微生物的形态、结构与功能 1、什么是原核微生物、真核微生物?其代表微生物有哪些? 2、细菌细胞的基本结构与特殊结构的功能与化学成分? 3、细菌的形态有哪几种? 4、试述革兰氏染色法的机制并说明此法的重要性? 5、革兰氏染色法的主要步骤与操作要点? 6、什么是菌落与菌苔?观察菌落特征时应注意哪些因素? 7、试讨论细菌的细胞形态与菌落形态间的相关性? 8、细菌繁殖的主要方式?什么是同形裂殖、异形裂殖? 9、畸形与衰颓形的定义? 7、影响细菌大小测量结果的因素有哪些? 8、鞭毛的基本结构?与化学组成、功能与特点? 9、判断鞭毛是否存在的主要方法?判断鞭毛是否存在有何意义? 10、什么是 S-型菌落、R-型菌落?荚膜的成分与功能? 11、什么是芽孢?结构与特点?请分析芽孢的形成是有利还是有害的? 12、什么是伴孢晶体?在生产上有什么应用? 13、古细菌的显著特征是什么?为什么古生物学家对这些细菌特别兴趣? 14、放线菌的菌丝分哪三类?其功能如何? 15、放线菌的菌落与液体培养的主要特征? 16、放线菌繁殖的主要方式?孢子形成的主要方式? 17、链霉菌的生活史? 18、什么是原生质体、原生质球、L—细菌? 19、蓝细菌的定义? 第三章真核微生物的形态与结构 1、真菌与细菌和其他微生物是怎样的关系? 2、真菌细胞壁与其他微生物相比有什么区别? 3、真菌的多细胞特征与植物的相似吗? 4、真菌菌丝的细胞间全都有隔壁吗?

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