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微生物的研究方向范文第1篇

關(guān)鍵詞：中成藥；木香順氣丸；微生物限度；驗(yàn)證

Abstract：Objective To provide a method of the microbial limit test for proprietary chinese medicine Muxiangshunqi Pill and carry out the verification of the method test of method.Methods Routine method，medium dilution method（0.5ml/dish and 0.2ml/dish）were adopted for the test according to test methods of Chinese Pharmacopoeia 2010 edition of a microbial limit.Results Based on recovery test，the number of bacteria were tested by medium dilution method（0.2ml/dish），molds and yeasts were tested by routine method，and using the toutine method for the inspection of the control bacteria.Conclusion The method can be used for microbial limit for proprietary chinese medicine Muxiangshunqi Pill.

Key words：Proprietary chinese medicine；Muxiangshunqi Pill；Microbial limit；Validation

木香順氣丸是由木香、砂仁、香附、檳榔、甘草、陳皮、厚樸、枳殼、蒼術(shù)、青皮等中藥組成的復(fù)方制劑，主治行氣化濕，健脾和胃，用于濕濁中阻、脾胃不和所致的胸膈痞悶、脘腹脹痛、嘔吐惡心、噯氣納呆。按照《中國(guó)藥典》2010年版規(guī)定，在進(jìn)行藥品中微生物限度檢查時(shí)，只有在該檢驗(yàn)條件下的樣品濃度不足以抑制污染微生物的生長(zhǎng)時(shí)，才能使供試品中的微生物的得到真實(shí)反映，從而保證檢驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確 性[1]。對(duì)于具有抑菌作用的品種，必須采取一定的措施，如培養(yǎng)基稀釋法、離心沉淀法、薄膜過(guò)濾法或其中2種方法連用，消除其抑菌作用后，再進(jìn)行檢驗(yàn)，以保證方法的可靠性[2]。在進(jìn)行木香順氣丸微生物限度檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)其具有一定的抑菌作用，故建立了木香順氣丸微生物限度檢查方法，為該類(lèi)品種制定微生物限度標(biāo)準(zhǔn)提供了科學(xué)依據(jù)。

1儀器與材料

1.1儀器MJ-Ⅱ 型霉菌培養(yǎng)箱（生產(chǎn)企業(yè)：上海一恒科技有限公司），SPX-150型生化培養(yǎng)箱（生產(chǎn)企業(yè)：上海金慧科電子有限公司），SPX-250B-Z型生化培養(yǎng)箱（生產(chǎn)企業(yè)：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）。

1.2樣品 木香順氣丸（陜西利君現(xiàn)代中藥有限公司，規(guī)格：8袋/盒）。

1.3稀釋液 0.9%無(wú)菌氯化鈉溶液（用于菌液稀釋?zhuān)籶H 7.0無(wú)菌氯化鈉-蛋白胨緩沖液（用于供試品制備）（按中國(guó)藥典方法制備，高壓蒸汽滅菌法滅菌）

1.4培養(yǎng)基 營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基（批號(hào)140807）、玫瑰紅鈉瓊脂培養(yǎng)基（批號(hào)140904）、膽鹽乳糖培養(yǎng)基（批號(hào)140912）、MUG培養(yǎng)基（批號(hào)150413）、乳糖膽鹽發(fā)酵培養(yǎng)基（批號(hào)150310）、改良馬丁液體培養(yǎng)基（批號(hào)140905）、氯化鈉蛋白胨緩沖液（批號(hào)141213）均由北京陸橋技術(shù)有限公司生產(chǎn)。

1.5陽(yáng)性對(duì)照菌 枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）[CMCC（B）63501]、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）[CMCC（B）26003]、大腸埃希菌（Escherichia coli）[CMCC（B）44102]、白色念珠菌（Candida albicans）[CMCC（F）98001]、黑曲霉（Aspergillus niger）[CMCC（F）98003]均由陜西省食品藥品檢驗(yàn)所提供。

2方法

2.1菌液制備 接種大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌至營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上，35℃培養(yǎng)24 h；接種白色念珠菌至改良馬丁瓊脂培養(yǎng)基上，25℃培養(yǎng)48 h，以上培養(yǎng)物均用0.9%無(wú)菌氯化鈉溶液制成50～100 cfu/ml的菌懸液；接種黑曲霉菌至改良馬丁瓊脂斜面25℃培養(yǎng)5 d（用0.05%聚山梨酯80的0.9%無(wú)菌氯化鈉溶液洗脫孢子，標(biāo)準(zhǔn)管比濁），再將培養(yǎng)物用0.05%聚山梨酯80的0.9%無(wú)菌氯化鈉溶液制成50～100 cfu/ml的菌懸液。

2.2供試品溶液制備稱(chēng)取供試品10 g，研細(xì)，加稀釋液100 ml，制備成1∶10供試液。

2.3常規(guī)法

2.3.1試驗(yàn)組 取1∶10供試液1 ml和試驗(yàn)菌50～100 cfu，采用常規(guī)法進(jìn)行細(xì)菌、霉菌和酵母菌數(shù)的測(cè)定。

2.3.2菌液組 取試驗(yàn)菌液1 ml，采用常規(guī)法測(cè)定所加試驗(yàn)菌數(shù)。

2.3.3供試品對(duì)照組 取1∶10供試液1 ml注入平皿中，不加試驗(yàn)菌，傾注相應(yīng)培養(yǎng)基，采用常規(guī)法測(cè)定供試品的本底菌數(shù)。

2.3.4回收率的計(jì)算 按如下方法計(jì)算試驗(yàn)組的加菌回收率。

首先，用試驗(yàn)組的平均菌落數(shù)減去供試品對(duì)照組的平均菌落數(shù)，然后用這個(gè)結(jié)果再除以菌液組的平均菌落數(shù)，最后再乘以100%，得到回收率結(jié)果[4]。

即：試驗(yàn)組菌回收率（%）=[（試驗(yàn)組菌數(shù)-供試品對(duì)照組菌數(shù)）/菌液組菌數(shù)]×100%

2.3.5結(jié)果 試驗(yàn)結(jié)果表明，試驗(yàn)組金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的回收率均70%，可采用常規(guī)法進(jìn)行霉菌和酵母菌數(shù)測(cè)定，見(jiàn)表1。

2.4培養(yǎng)基稀釋法（0.5 ml/皿）

2.4.1取1∶10的供試液，采用0.5 ml/皿，分別加入試驗(yàn)菌金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌50～100 cfu，同常規(guī)法進(jìn)行試驗(yàn)。

2.4.2回收率的計(jì)算：同常規(guī)法。

2.4.3結(jié)果 試驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組金黃色葡萄球菌的回收率>70%，可采用培養(yǎng)基稀釋法（0.5 ml/皿）進(jìn)行測(cè)定，驗(yàn)證方法通過(guò)；而試驗(yàn)組枯草芽孢桿菌的回收率

2.5培養(yǎng)基稀釋法（0.2 ml/皿）

2.5.1取1∶10的供試液，采用0.2 ml/皿，加入試驗(yàn)菌枯草芽孢桿菌50～100 cfu，同常規(guī)法進(jìn)行試驗(yàn)。

2.5.2回收率的計(jì)算：同常規(guī)法。

2.5.3結(jié)果 試驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組枯草芽孢桿菌的回收率>70%，可采用培養(yǎng)基稀釋法（0.2 ml/皿）進(jìn)行測(cè)定，驗(yàn)證方法通過(guò)，見(jiàn)表3。

2.6控制菌檢查方法驗(yàn)證（常規(guī)法） 當(dāng)建立產(chǎn)品的微生物限度檢查法時(shí)，應(yīng)進(jìn)行控制菌檢查方法的驗(yàn)證，以確認(rèn)所采用的方法是否適合于該藥品的控制菌檢查。驗(yàn)證時(shí)，依各品種項(xiàng)下微生物限度標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定檢查的控制菌選擇相應(yīng)驗(yàn)證的菌株。驗(yàn)證大腸埃希菌和大腸菌群時(shí)，采用的驗(yàn)證菌株都是大腸埃希菌。

2.6.1大腸埃希菌 試驗(yàn)組：取菌數(shù)回收率測(cè)定項(xiàng)下1∶10的供試液10 ml和大腸埃希菌試驗(yàn)菌液10～100 cfu，接種至100 ml的膽鹽乳糖培養(yǎng)基中，依據(jù)大腸埃希菌檢查法試驗(yàn)。陰性對(duì)照組：取稀釋液10 ml加入到膽鹽乳糖培養(yǎng)基100 ml中，依據(jù)大腸埃希菌檢查法試驗(yàn)。

2.6.2大腸菌群 試驗(yàn)組：取菌數(shù)回收率測(cè)定項(xiàng)下1∶10的供試液1 ml和大腸埃希菌試驗(yàn)菌液10～100 cfu，加入到10 ml的乳糖膽鹽發(fā)酵培養(yǎng)基管中，依據(jù)大腸菌群檢查法試驗(yàn)。陰性對(duì)照組：取稀釋液1 ml加入到10 ml乳糖膽鹽發(fā)酵培養(yǎng)基管中，依據(jù)大腸菌群檢查法試驗(yàn)。

2.6.3結(jié)果 試驗(yàn)結(jié)果表明，可采用常規(guī)法進(jìn)行控制菌（大腸埃希菌和大腸菌群）的檢查，見(jiàn)表4。

2.7結(jié)果 本品按照《中國(guó)藥典》2010年版一部附錄微生物限度檢查法要求，進(jìn)行方法學(xué)驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果可采用培養(yǎng)基稀釋法（0.2 ml/皿）進(jìn)行細(xì)菌菌數(shù)檢查，可采用常規(guī)法法進(jìn)行霉菌和酵母菌數(shù)檢查；可采用常規(guī)法進(jìn)行大腸埃希菌和大腸菌群的控制菌檢查[5]。

3 討論

由于中成藥含有多種成分，其中任何成分具有抑菌作用，均可能影響微生物限度檢查的準(zhǔn)確性，常規(guī)法可用于無(wú)抑菌作用或抑菌作用弱的藥物，而對(duì)抑菌作用較強(qiáng)的藥物，可采用培養(yǎng)基稀釋法減少藥品中抑菌成分的數(shù)量，從而消除其對(duì)細(xì)菌、霉菌與酵母菌生長(zhǎng)的影響[3]。因此藥品在進(jìn)行微生物限度檢查前，要排除自身抑菌作用所帶來(lái)的干擾，這樣測(cè)出的結(jié)果才能可靠、有效。中成藥木香順氣丸處方中所含有的木香、蒼術(shù)、甘草、厚樸提取物對(duì)金黃色葡萄球菌都有明顯的抑制作用[4-7]，蒼術(shù)和厚樸提取物還對(duì)枯草芽孢桿菌有明顯抑制作用[5，8]。而這幾種中藥材作為木香順氣丸的主要成分，其對(duì)微生物限度檢查的影響有多大無(wú)法確定，故采用依次漸進(jìn)的辦法來(lái)確定最為合適的檢查方法。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，木香順氣丸對(duì)金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌有一定的抑制作用，這與實(shí)驗(yàn)前對(duì)成分抑菌作用的分析一致，因此，在進(jìn)行中成藥微生物限度檢測(cè)前，進(jìn)行必要的成分分析，有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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微生物的研究方向范文第2篇

關(guān)鍵詞：微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；教學(xué)模式

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.55 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）35-0249-02

微生物學(xué)是高等院校生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必修課，發(fā)酵工程、基因工程、細(xì)胞工程都是在微生物學(xué)的基礎(chǔ)上形成和發(fā)展起來(lái)的。微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是一門(mén)操作技能很強(qiáng)的基礎(chǔ)課程，其重要性不亞于其理論課程。該實(shí)驗(yàn)課程是將理論與實(shí)踐相結(jié)合的橋梁與紐帶，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)態(tài)度、樹(shù)立創(chuàng)新意識(shí)、提高獨(dú)立科研能力和素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、課程考核等方面都存在弊端，因而對(duì)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革迫在眉睫。

一、該課程存在的主要問(wèn)題

1.教學(xué)方法。在很多高校以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中，教師通過(guò)講授法進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生往往被動(dòng)地、機(jī)械地按照教師的講解、演示、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等完成實(shí)驗(yàn)[1]。這種方法只發(fā)揮了教師的主導(dǎo)地位，忽略了學(xué)生的主體地位，使學(xué)生的主觀能動(dòng)性不能有效發(fā)揮，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高，缺乏思考的獨(dú)立性。

2.教學(xué)內(nèi)容。微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)主要包含無(wú)菌技術(shù)、染色技術(shù)、純培養(yǎng)技術(shù)、顯微技術(shù)這四大技術(shù)[2]。傳統(tǒng)的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程通常將這些實(shí)驗(yàn)技術(shù)分散在相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)單元中，各單元之間缺乏方法和內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合，不能有效地培養(yǎng)學(xué)生融會(huì)貫通，以聯(lián)系性、全面性的思維去解決問(wèn)題的能力。此外實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多采用驗(yàn)證式模式[3]，該模式對(duì)于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性往往事倍功半，導(dǎo)致學(xué)生到了工作崗位缺乏獨(dú)立工作的能力，不能將已學(xué)過(guò)的微生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技能串聯(lián)起來(lái)去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和解決實(shí)際問(wèn)題。

3.課程考核。由于實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)比理論課學(xué)時(shí)少，有相當(dāng)一部分學(xué)生把實(shí)驗(yàn)課當(dāng)作理論課的“附屬課”，沒(méi)有意識(shí)到實(shí)驗(yàn)課程對(duì)于微生物學(xué)科的重要性。實(shí)驗(yàn)課程的評(píng)分依據(jù)一般以學(xué)生課下完成的實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，造成學(xué)生只看重實(shí)驗(yàn)報(bào)告而輕視實(shí)驗(yàn)操作的不良后果[4]。此外微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)多以小組為單位來(lái)進(jìn)行，存在抄襲甚至篡改數(shù)據(jù)等現(xiàn)象，不利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)事求是的科研品質(zhì)。

二、項(xiàng)目研究目標(biāo)

研究型高校一個(gè)重要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的思維和創(chuàng)新能力?；诖?，開(kāi)發(fā)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、重組實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、最大程度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力中的作用將成為微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的主要方向。本教改項(xiàng)目在確保學(xué)生全面掌握微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作技術(shù)和方法的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的根本性轉(zhuǎn)變，教師更多地發(fā)揮引導(dǎo)和服務(wù)的功能，將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)真正還給學(xué)生，最大限度地培養(yǎng)學(xué)生的科研能力。

三、項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容和方法

研究型微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革采用模擬科研課題的方式，將分散獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容串聯(lián)成有著密切聯(lián)系的整體，通過(guò)針對(duì)解決某一科學(xué)問(wèn)題而展開(kāi)實(shí)踐和探索。

1.探索式研究。在這一層次上，首先由教師將一系列獨(dú)立單元實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成圍繞為解決某一模擬課題而展開(kāi)的系列關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)；然后學(xué)生遵循框架式實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在一定范圍內(nèi)自主選擇實(shí)驗(yàn)對(duì)象，學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法，并學(xué)會(huì)對(duì)不同實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析比較；最后教師從總體上剖析模擬課題的目標(biāo)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)的思路，學(xué)生在反觀已開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上探討其他可行方案，從整體/系統(tǒng)的角度看待模擬課題，對(duì)實(shí)驗(yàn)課題如何入手、如何安排獲得基本認(rèn)識(shí)。

2.綜合式研究。在這一層次上，教師圍繞某一專(zhuān)題通過(guò)課堂集中講述或提供實(shí)驗(yàn)技術(shù)錄像的方式，分別闡述針對(duì)同一目的的不同技術(shù)方法，并設(shè)定不同的背景條件或者給予不同的實(shí)際樣本。學(xué)生通過(guò)課堂討論及輔助教學(xué)手段學(xué)習(xí)多種技術(shù)方法，對(duì)教師提供的一系列不同情況/樣品進(jìn)行自主選擇適用方法并開(kāi)展實(shí)踐，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較分析。例如：以“微生物的生長(zhǎng)和控制”為專(zhuān)題，對(duì)不同的微生物（原核、真核），不同的培養(yǎng)基質(zhì)，不同的細(xì)胞濃度（極低、高濃度），圍繞生長(zhǎng)測(cè)定方法的選擇和使用，半自主設(shè)計(jì)小型方案研究理化因素（pH、溫度、碳氮源等）對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響，通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)結(jié)果，初步掌握培養(yǎng)條件優(yōu)化的方案。

3.設(shè)計(jì)式研究。在這一層次上，采用“學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)”的開(kāi)放式教學(xué)模式。學(xué)生通過(guò)前兩個(gè)階段的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，在開(kāi)放式的教學(xué)平臺(tái)上，分組開(kāi)展獨(dú)立課題研究，自主進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、內(nèi)容安排、時(shí)間分配及相互配合完成整個(gè)過(guò)程，并獲得結(jié)果進(jìn)行分析討論，提出改進(jìn)或后續(xù)研究規(guī)劃。例如：以“產(chǎn)特定目標(biāo)產(chǎn)物的目的菌株的篩選”為研究課題，通過(guò)生境分析明確采樣地點(diǎn)，自行采樣，查找或自行設(shè)計(jì)快速檢出方法，進(jìn)行富集和選擇培養(yǎng)，比較獲取相對(duì)優(yōu)良的產(chǎn)生菌株，并進(jìn)行初步鑒定和簡(jiǎn)單的培養(yǎng)優(yōu)化。這不僅可以提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)興趣，更重要的是使他們獲得一個(gè)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程的鍛煉。

4.改革課程考核評(píng)價(jià)體系?？己说膬?nèi)容不僅應(yīng)包括對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能的掌握，還應(yīng)包括分析和解決問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神以及科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。因此實(shí)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果并重的考評(píng)方法對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)技能和求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度很有必要[4]。教師要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的管理和考核，要嚴(yán)格規(guī)范微生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)操作，除了在課堂上做好操作演示外，要隨時(shí)指導(dǎo)糾正學(xué)生不正確的操作方法。對(duì)于一次實(shí)驗(yàn)課能夠完成的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)教師應(yīng)當(dāng)場(chǎng)檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成情況和結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題當(dāng)場(chǎng)指出，并評(píng)定課堂表現(xiàn)成績(jī)，并要求學(xué)生當(dāng)堂提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師將根據(jù)實(shí)驗(yàn)課堂表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況，給出每個(gè)單元實(shí)驗(yàn)的綜合成績(jī)，這樣避免了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作假和抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告的現(xiàn)象發(fā)生。對(duì)于需要多次實(shí)驗(yàn)才能完成的綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，要求提供詳細(xì)的原始記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析報(bào)告作為實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核的重要依據(jù)。

我們希望通過(guò)上述改革能夠很好地解決微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、實(shí)踐動(dòng)手能力、分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，為培養(yǎng)能夠適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的優(yōu)秀人才做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：江南大學(xué)2013年本科教學(xué)改革項(xiàng)目（JGB2013078）。

微生物的研究方向范文第3篇

關(guān)鍵詞：微生物油氣勘探　儲(chǔ)層評(píng)價(jià)　異常模式　含油氣性預(yù)測(cè)

作為近地表油氣化探技術(shù)的重要指標(biāo)，微生物的數(shù)量與種類(lèi)在近地表油氣化探創(chuàng)立初期就為人們所注意。上世紀(jì)30年代，前蘇聯(lián)地質(zhì)學(xué)家最早提出了以近地表土壤的烴氧化菌作為指標(biāo)進(jìn)行油氣勘探的設(shè)想。50年代末，美國(guó)菲利普石油公司創(chuàng)造了微生物石油測(cè)量技術(shù)。大致同時(shí)，德國(guó)研究人員提出了油氣微生物勘探技術(shù)。它們的本質(zhì)都是利用特定種群的微生物指標(biāo)來(lái)推斷儲(chǔ)層的含油氣性。

一、微生物油氣勘探技術(shù)體系

1.技術(shù)原理

油氣埋藏中的烴類(lèi)成分向地面方向的鉛直運(yùn)動(dòng)位移是地表油氣化探的原理。微生物油氣勘探技術(shù)作為地表油氣化探的手段之一同樣基于此。地下油氣藏中烴類(lèi)組分在濃度和壓力的作用下，必然會(huì)向上運(yùn)移，在地表形成自身濃度較高的區(qū)域。而這個(gè)區(qū)域存在的某些微生物，以這些烴類(lèi)作為唯一的碳源。因此，隨著烴類(lèi)濃度的變化，這些微生物的發(fā)育程度也會(huì)有所變化。主要體現(xiàn)在微生物高值的異常。這樣就可以將微生物的異常與油氣的埋藏聯(lián)系起來(lái)。

2.常用指標(biāo)篩選與異常劃分

上世紀(jì)五六十年代，地表微生物油氣勘探技術(shù)初現(xiàn)之時(shí),人們首先對(duì)指標(biāo)的細(xì)菌的種類(lèi)進(jìn)行了探索。最早用于油氣勘探的是甲烷氧化菌,但后續(xù)成果表明這類(lèi)細(xì)菌在應(yīng)用中存在影響因素,首先甲烷來(lái)源上，由于近地表中大量存在的纖維素分解菌可以把土壤中的纖維素分解為甲烷和二氧化碳,引起甲烷濃度增加,從而導(dǎo)致甲烷氧化菌發(fā)育。所以必須在纖維素分解菌濃度比較低時(shí),才可使用甲烷氧化菌為勘探指標(biāo)。所以地表微生物油氣勘探時(shí),甲烷氧化菌須和纖維素分解菌一起使用,或進(jìn)行碳、氫同位素檢驗(yàn),以確定甲烷的來(lái)源與類(lèi)型。相比于甲烷氧化菌,乙/丙/丁烷等氧化菌受地表干擾相對(duì)比較小,這是由于這些較重的烴類(lèi)難以因地表作用產(chǎn)生。基本是地下油氣藏?zé)N成分的運(yùn)移產(chǎn)物。因此,在地表微生物油氣勘探的過(guò)程中最常用的指標(biāo)是乙烷、丙烷和丁烷氧化菌。地表微生物技術(shù)使用于天然氣勘探,因天然氣藏主要成分為甲烷,很難在地表造成乙、丙和丁烷等氧化菌的異常,所以主要采信甲烷氧化菌。依照測(cè)量值的大小,把測(cè)區(qū)分成A級(jí)異常區(qū)、B級(jí)異常區(qū)、不確定區(qū)與背景區(qū)。

3.典型異常模式

通過(guò)已知區(qū)域上方進(jìn)行的地表微生物測(cè)量,得出地表微生物油氣勘探的幾種典型異常模式。

甲.干孔大都位于微生物測(cè)值背景區(qū)或不確定區(qū)。

乙.已開(kāi)采的老區(qū)域微生物總表現(xiàn)出低值異常。油氣藏經(jīng)開(kāi)采壓力降低,向上的滲漏就會(huì)減弱或停止。導(dǎo)致微生物低值異常。相反，未經(jīng)開(kāi)采區(qū)域，由于垂向滲漏，將會(huì)導(dǎo)致高值異常。已開(kāi)采油井因?yàn)樽⑺畬?dǎo)致使壓力升高,繼續(xù)引發(fā)油氣微滲漏,亦會(huì)引發(fā)地表微生物的高值異常。

二、微生物油氣勘探技術(shù)發(fā)展概況

微生物油氣勘探技術(shù)濫觴至今已經(jīng)有近80年的歷史。最早由前蘇聯(lián)微生物學(xué)家和勘探家發(fā)軔，40年代美國(guó)分離出地表土壤中的烴氧化菌并將其作為油氣藏性質(zhì)指標(biāo)。我國(guó)自1955年由中科院菌種保藏委員會(huì)與前石油工業(yè)部合作了微生物勘探石油的研究。90年代中期至今已在二連盆地、四川盆地、華北油田等已知或未知區(qū)域進(jìn)行了地表土壤微生物的勘探研究，取得了良好的驗(yàn)證與預(yù)測(cè)效果。2002年，合肥石油化探研究所在其研究項(xiàng)目中也對(duì)微生物油氣勘查進(jìn)行了試驗(yàn)探究。

三、微生物油氣勘探技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

1.未采區(qū)含油氣性預(yù)測(cè)

地表微生物的高值異常區(qū)域是油氣藏?zé)N滲漏的有效指標(biāo)，所以單獨(dú)使用微生物技術(shù)針對(duì)未知區(qū)開(kāi)展含油氣性預(yù)測(cè)從理論上可行。但在綜合勘探已是目前大勢(shì)的情形下,該技術(shù)應(yīng)更多地與其他勘探手段相結(jié)合。既可與其他地球化學(xué)勘探方法結(jié)合使用,也可將其與本地地質(zhì)資料和地震等物探資料對(duì)照使用。

2.成熟探區(qū)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

在其應(yīng)用早期，微生物油氣勘探技術(shù)僅應(yīng)用于油氣遠(yuǎn)景區(qū)的預(yù)測(cè)。但近10年來(lái),在測(cè)量結(jié)論的解釋上，這種技術(shù)也大有突破。美國(guó)首先在對(duì)地下油氣儲(chǔ)層分布狀況的評(píng)價(jià)之中使用該方法,并產(chǎn)生了微生物儲(chǔ)層特性評(píng)價(jià)技術(shù),將該技術(shù)的使用由勘探領(lǐng)域拓展到開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。

四、結(jié)論與建議

依據(jù)理論上的支持，微生物油氣勘探技術(shù)已擁有比較完善的操作方法和理論體系。并且經(jīng)濟(jì)高效?？捎行У卮_定出未知區(qū)的含油氣遠(yuǎn)景區(qū)塊,是判斷構(gòu)造是否存在烴類(lèi)埋藏的可靠措施；在已采的老油氣田區(qū)域,可找出潛在的漏失層。對(duì)于地表微生物測(cè)量,對(duì)油氣藏的特征分析,連通性以及封閉單元分布狀況和含油氣儲(chǔ)層的延伸方向范圍的確定上大有裨益。

近年來(lái)我國(guó)油氣勘探中的地表微生物技術(shù)也受到了很多單位和研究者的重視, 大大減小鉆探風(fēng)險(xiǎn)。但綜觀全局,我國(guó)微生物油氣勘探技術(shù)在探究與實(shí)踐方面仍然處于起步期,在地震探明構(gòu)造含油氣遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)與地下儲(chǔ)層性質(zhì)描述方面的研究與應(yīng)用尚未見(jiàn)報(bào)道。

進(jìn)行地表微生物勘探將會(huì)是一件投入少見(jiàn)效快的勘探方式?？梢垣@得最有利的含油氣遠(yuǎn)景區(qū)或是老產(chǎn)區(qū)地下儲(chǔ)層的埋藏情況。這對(duì)于油氣田勘探工程意義重大。因此,加強(qiáng)地表微生物油氣勘探技術(shù)的研究與應(yīng)用,應(yīng)該引起我國(guó)油氣勘探者的重視。

參考文獻(xiàn)

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微生物的研究方向范文第4篇

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代生物技術(shù)  廢水生物處理  生物修復(fù)  水處理劑

        0 引言 

        隨著工業(yè)的高速發(fā)展，水環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重地威脅著人類(lèi)的生存環(huán)境，制約著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，水污染控制成為全世界共同關(guān)注的問(wèn)題。目前的水處理技術(shù)中，生物處理法已成為世界各國(guó)控制水污染的主要手段，尤其是現(xiàn)代生物技術(shù)將成為水污染控制領(lǐng)域重點(diǎn)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的技術(shù)手段，主要應(yīng)用于廢水處理、生物修復(fù)以及微生物水處理劑等方面。

        1 現(xiàn)代生物技術(shù)的內(nèi)容與特點(diǎn)

        現(xiàn)代生物技術(shù)是指以dna 技術(shù)為先導(dǎo)，包括微生物工程、細(xì)胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質(zhì)工程和生物修復(fù)技術(shù)在內(nèi)的一系列生物高新技術(shù)的統(tǒng)稱(chēng)[1，2]。其中每個(gè)方面都有其特定的理論基礎(chǔ)和不同的應(yīng)用領(lǐng)域，但它們之間又相互補(bǔ)充和銜接，形成一個(gè)完整的體系。

        生物技術(shù)的特點(diǎn)大致有[3]：①以生物為對(duì)象，不依賴(lài)地球上的有限資源,而是著眼于再生資源的利用；②在常溫、常壓下進(jìn)行，過(guò)程簡(jiǎn)單，可連續(xù)化操作，并可節(jié)約能源，減少環(huán)境污染；③開(kāi)辟了生產(chǎn)高純度、優(yōu)質(zhì)、安全可靠的生物制品的新途徑；④可解決常規(guī)技術(shù)和傳統(tǒng)方法不能解決的問(wèn)題；⑤可定向地按人們的需要?jiǎng)?chuàng)造新物種、新品種和其他有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的生命類(lèi)型。

        2 現(xiàn)代生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用

        廢水生物處理是利用微生物的生命活動(dòng)過(guò)程對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，從而使廢水得到凈化的處理方法。廢水生物處理技術(shù)發(fā)展迅速，好氧法、厭氧生物法以及生物發(fā)酵法已趨于成熟，所以，這里只介紹固定化等新興技術(shù)。

        2.1 固定化微生物技術(shù) 固定化微生物技術(shù)是生物工程領(lǐng)域中的一項(xiàng)新技術(shù)。進(jìn)入80年代后國(guó)內(nèi)外開(kāi)始應(yīng)用這種具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)的新技術(shù)來(lái)處理工業(yè)廢水和分解難生物降解的有機(jī)物質(zhì)，一些具有特異性的優(yōu)勢(shì)菌種不斷得到改造或創(chuàng)造，將這些高效專(zhuān)性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進(jìn)行固定化后，菌體密度提高，大大提高了處理效率，尤其是對(duì)難降解有毒物質(zhì)有明顯優(yōu)勢(shì)。王增長(zhǎng)等人利用新研制的聚集—交聯(lián)固定化細(xì)胞技術(shù)，將篩選的高效優(yōu)勢(shì)脫色菌種固定在活性污泥上，投加于“厭氧—好氧—生物濾池 ”工藝流程中，處理印染廢水，結(jié)果表明：出水色度極低，處理后的水可回用[4]。

        2.2 生物強(qiáng)化處理技術(shù) 為了提高廢水處理的效果，而向廢水中投加從自然界中篩選的優(yōu)勢(shì)菌種或通過(guò)基因組合技術(shù)產(chǎn)生的高效菌種，以去除某一種或某一類(lèi)有害物質(zhì)。主要強(qiáng)化方法有：①高濃度活性污泥法，以高污泥濃度和長(zhǎng)泥齡來(lái)促進(jìn)對(duì)難分解物質(zhì)的處理，加快反應(yīng)速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果[5]。②生物—鐵法，是在普通活性污泥中加入無(wú)機(jī)鹽，多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉)，形成生物鐵絮凝體活性污泥，具有高濃度活性污泥法的特點(diǎn)，主要用來(lái)提高除磷效果。③生物—活性炭法，綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者產(chǎn)生協(xié)同增效作用。在該系統(tǒng)中，每g活性炭去除 1～3gcod ，分解廢水毒性能力明顯增強(qiáng)，同時(shí)提高脫氮水平。

        2.3　生物反應(yīng)器技術(shù)　生物反應(yīng)器技術(shù)，是現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要方向?，F(xiàn)代化的新型生物膜反應(yīng)器，其共同特點(diǎn)是反應(yīng)器內(nèi)裝有比表面大的載體，有利于微生物附著生長(zhǎng)形成生物膜，供氣或供給的其他反應(yīng)條件優(yōu)越，污染物具有充分的時(shí)間與微生物接觸，有利于增強(qiáng)微生物的分解代謝能力。目前，2000m3的反應(yīng)器已經(jīng)問(wèn)世。雖然其處理能力較低，造價(jià)較高，但其管理方便 ，運(yùn)行費(fèi)用低，所以歐美地區(qū)約有 7%的污水處理廠采用該技術(shù)[6]。

        3 生物修復(fù)技術(shù)

        生物修復(fù)技術(shù)[7]是利用生物，特別是微生物將土壤、地下水或海洋中污染物現(xiàn)場(chǎng)降解為co2和h2o或轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的工程技術(shù)系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)正被用于清除地下水、廢水中的污染物。金屬雖然不能被生物降解，但微生物可將其轉(zhuǎn)移或降低其毒性。為了加快去除污染物的進(jìn)程，常常采用許多強(qiáng)化措施，使自然生態(tài)系統(tǒng)維持原狀的前提下，使受污染的環(huán)境得以修復(fù)。研究表明 ，生物修復(fù)與傳統(tǒng)的物化法相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：①經(jīng)濟(jì)，僅為物化法30%-50%；②對(duì)環(huán)境影響小，不產(chǎn)生二次污染，遺留問(wèn)題少；③最大限度地降低污染物的濃度；④修復(fù)時(shí)間較短，就地修復(fù)，操作方便。

        生物修復(fù)中主要涉及兩大問(wèn)題，即有效性和安全性評(píng)價(jià)。為提高有效性今后將應(yīng)用分子微生物學(xué)分離、鑒別、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。為提高生物修復(fù)的安全性評(píng)價(jià)水平，需發(fā)展鑒定微生物的分子生物技術(shù)，以確定微生物在環(huán)境中的去留和基因[8]。

        4 微生物水處理劑

        微生物水處理劑主要集中在以下幾個(gè)方面：①微生態(tài)制劑。微生態(tài)制劑是一種由優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的微生物菌群、繁殖促進(jìn)劑和活化劑配制而成的活性微生物制劑，已經(jīng)在保健領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。用于環(huán)境凈化的微生態(tài)制劑由于其應(yīng)用范圍廣、使用安全、無(wú)副作用，為區(qū)域環(huán)境保護(hù)提供了新的重要手段。歐美近年來(lái)加快了這方面的研究開(kāi)發(fā)，已有采用微生態(tài)制劑原位修復(fù)水體的成功實(shí)例[9]。②生物吸附劑。生物吸附劑是廢水生物處理的一個(gè)新的發(fā)展方向，主要有兩大類(lèi)：一類(lèi)是高比表面積和高吸附率的生物體吸附水中的污染物；另一類(lèi)是集生物吸附和生物降解能力為一體凈化廢水中的污染物的生物吸附劑。目前生物吸附劑的固定化技術(shù)使生物與離子交換樹(shù)脂一樣能解吸回收金屬和重復(fù)利用。③微生物絮凝劑。微生物絮凝劑是利用生物技術(shù)，通過(guò)微生物發(fā)酵，抽提精制而得到的一種具有生物分解性和安全性的新型、高效、無(wú)毒的廉價(jià)的水處理劑，這些是無(wú)機(jī)或有機(jī)合成高分子絮凝劑所不具備的。其特點(diǎn)是降解性能好，成本低，無(wú)二次污染等。目前，已篩選出19種具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌8 種，細(xì)菌5種，放線菌5種，酵母菌1種[10]。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，微生物水處理劑的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用具有良好的前景。

        現(xiàn)代生物技術(shù)在水污染控制領(lǐng)域已顯示出獨(dú)特的魅力和應(yīng)用前景。但筆者認(rèn)為，今后應(yīng)從四個(gè)方面進(jìn)行深入研究：①分離、篩選和培養(yǎng)高效降解菌，利用微生物共代謝作用、多菌種協(xié)同作用降解難降解污染物；②構(gòu)建高效反應(yīng)器，優(yōu)化運(yùn)行條件，探索新技術(shù)新方法；③開(kāi)發(fā)高效、無(wú)毒、廉價(jià)、可大批量生產(chǎn)的微生物水處理劑；④著力實(shí)踐和推廣生物修復(fù)示范工程，為生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供有力的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]李亞一.生物技術(shù)[m].北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社.1994.1.

[2]王凱軍.發(fā)達(dá)國(guó)家環(huán)境生物技術(shù)研究規(guī)劃簡(jiǎn)介[j].給水排水.1996.22（9）：7-9.

微生物的研究方向范文第5篇

【關(guān)鍵詞】有機(jī)污染物微生物處理基因代謝

中圖分類(lèi)號(hào)：Q93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、引言

環(huán)境中存在一些滯留時(shí)間長(zhǎng)、難于直接降解的有機(jī)污染物，其中有一些污染物毒性高，具致畸、致突變、致癌及生殖毒性，對(duì)人類(lèi)健康造成威脅的物質(zhì)。隨著有機(jī)化合物使用量增大，在很多自然水體中都可以檢測(cè)到，而且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署規(guī)定的安全濃度，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，采用生物降解手段來(lái)處理這些污染物成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。

微生物對(duì)廣泛分布在自然界中的有機(jī)污染物具有降解作用，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多微生物對(duì)有毒、難降解的有機(jī)化合物具有生物降解能力，使得被污染的環(huán)境得到修復(fù)。微生物修復(fù)技術(shù)由于成本低、效果好、對(duì)環(huán)境負(fù)面影響小且無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，受到廣泛關(guān)注。因此，利用生物界中存在的有凈化能力的微生物進(jìn)行生物治理，已成為環(huán)境治理的主要手段之一。

國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者致力于研究如何利用微生物處理技術(shù)來(lái)提高有機(jī)污染物的降解效率，本文綜述了近年來(lái)微生物處理有機(jī)污染物等方面的研究進(jìn)展，并對(duì)其研究方向進(jìn)行了概述。

二、有機(jī)污染物的微生物處理研究進(jìn)展

1、利用有效菌種降解有機(jī)污染物

通過(guò)從污染現(xiàn)場(chǎng)的分離，目前已經(jīng)得到不少能夠降解有機(jī)污染物的特殊菌種。如廣州科研所研制出了具有廣譜脫色能力和降解苯胺能力的希瓦氏菌；中科院蘭州化物所從土壤中篩選出的“帕氏氫噬胞菌LHJ38”和“類(lèi)黃氫噬胞菌LHJ39”，對(duì)芳香烴類(lèi)化合物有較強(qiáng)的降解作用。任華峰等人從活性污泥中分離出一株降解對(duì)氯苯胺的細(xì)菌PCA039菌株，該菌株能夠以對(duì)氯苯胺為唯一碳源與氮源生長(zhǎng)。美國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)一種叫G4的細(xì)菌，對(duì)高濃度的三氯乙烯(TCE)有分解能力。日本研究人員也獲得一種叫M菌的菌株具有類(lèi)似的降解TCE的效力。在美國(guó)，還獲得耐抗生素的擬球菌195菌株，能專(zhuān)一地使高氯乙烯(如四氯乙烯)完全轉(zhuǎn)化為無(wú)害的乙烯。

2、基因工程菌在生物降解中的應(yīng)用

基因工程技術(shù)作為生物降解處理有機(jī)污染物研究的前沿領(lǐng)域，能夠提高微生物的降解速率，拓寬底物的專(zhuān)一性范圍，維持低濃度下的代謝活性，改善有機(jī)污染物降解過(guò)程中的生物催化穩(wěn)定性等。因此從環(huán)境中篩選分離出的菌種，經(jīng)過(guò)基因工程手段改造后能夠成為具有特殊降解功能的超級(jí)工程菌。

石油污染在中國(guó)乃至世界是一個(gè)很大的危害，所以急需尋找能夠降解石油污染物的工程菌。Chakrab-arty等人在20世紀(jì)70年代首先構(gòu)建成功了具有多種降解功能的細(xì)菌菌株。他們將假單胞菌中不同菌株的CAM、OCT、SAL、NAH四種降解性質(zhì)粒接合轉(zhuǎn)移至1個(gè)菌株中，構(gòu)建成1株能同時(shí)降解芳香烴、多環(huán)芳烴、菇烴和脂肪烴的“超級(jí)細(xì)菌”。該菌能將天然菌要花一年以上才能消除的浮油縮短為幾個(gè)小時(shí)，取得了美國(guó)的專(zhuān)利權(quán)，在污染治理工程菌的構(gòu)建上，這是第一塊里程碑。

崔中利等分離到一株假單胞菌(Pseudomormssp)P3，該菌能夠以對(duì)硝基苯酚為唯一碳源和氮源進(jìn)行生長(zhǎng)，P3有比較廣泛的底物適應(yīng)性，對(duì)多種芳香族化合物都有降解能力，以P3為受體菌，通過(guò)接合轉(zhuǎn)移的手段將甲基對(duì)硫磷水解醇基因mpd克隆至P3菌中，獲得了具有甲基對(duì)硫磷水解酶活性的基因工程菌PM，PM能夠以甲基對(duì)硫磷為唯一碳源進(jìn)行生長(zhǎng)，具有較高的甲基對(duì)硫磷降解活性及穩(wěn)定性。多環(huán)芳烴萘可采用現(xiàn)場(chǎng)活體轉(zhuǎn)基因微生物進(jìn)行修復(fù)。Sayler等利用經(jīng)過(guò)萘降解質(zhì)粒PUTK21修飾的Pseudomonas fluorescens菌株HK44對(duì)萘進(jìn)行降解，其中降解質(zhì)粒經(jīng)過(guò)了lux基因誘變。該轉(zhuǎn)基因微生物對(duì)萘的降解分為兩步，首先是使萘轉(zhuǎn)化為水楊酸鹽，然后氧化水楊酸鹽使其成為乙醛和丙酮酸鹽。當(dāng)該轉(zhuǎn)基因微生物暴露于萘或其代謝中間產(chǎn)物時(shí)，該生物體就會(huì)發(fā)光，我們就可以通過(guò)光學(xué)和光子計(jì)算模型對(duì)其進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。

3、代謝工程在生物降解中的應(yīng)用

通過(guò)代謝工程手段可以把不同宿主細(xì)胞來(lái)源的代謝組件組裝到一個(gè)宿主細(xì)胞中，從而達(dá)到創(chuàng)造新的代謝途徑，擴(kuò)大宿主底物利用范圍，使宿主對(duì)某些環(huán)境污染物部分降解為徹底礦化等目的，防止生成難以降解的終端產(chǎn)物或有毒的中間產(chǎn)物而對(duì)環(huán)境造成二次污染。

如惡臭假單胞菌P?prtida mt22雖然具有降解廣泛底物的甲苯途徑，但它不能直接利用苯作為底物，這限制了對(duì)石油污染物的降解。Lee等人克隆了編碼甲苯還原酶的基因todClC2BA，并將重組質(zhì)粒導(dǎo)入P?prtida mt22中，使重組菌株可以徹底降解苯、甲苯和二甲苯。

Walker等將有機(jī)磷水解酶基因opd和來(lái)自Pseudomonas sp?ENV2030的對(duì)硝基苯酚降解酶基因轉(zhuǎn)入Pseudomonas putida中得到能以對(duì)硫磷作為唯一碳源和能源生長(zhǎng)的工程菌，為該類(lèi)污染物的降解提出了新的方法。

2-氯甲苯(2-chlorotoluene)也是一類(lèi)較難降解的氯代芳香族化合物。Haro MA等對(duì)2-氯甲苯的代謝降解途徑進(jìn)行了深入的研究，并構(gòu)建了可以降解2-氯甲苯的假單胞工程菌。組合的途徑包括：從菌株P(guān)seudomonas putida F1的TOD系統(tǒng)獲得一個(gè)編碼甲苯雙加氧酶基因(todC1C2BA)的片段，可以將2-氯甲苯轉(zhuǎn)化為2-氯苯甲醛；另一個(gè)片段來(lái)自Pseudomonas putida mt-2菌株的PWW0質(zhì)粒，編碼整個(gè)TOL途徑，表達(dá)的苯甲醇脫氫酶(由xylB編碼)和苯甲醛脫氫酶(由xylC編碼)可以將2-氯苯甲醇轉(zhuǎn)化為2-氯苯甲酸。將上述的TOL和TOD片段組合到單個(gè)的mini-Tn5轉(zhuǎn)座子，再將此轉(zhuǎn)座子整合到2-氯苯甲酸降解菌Pseudomonas aeruginosa PA142和Pseudomonas aeruginosa JB2的染色體上，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)，證明的確可以將2-氯甲苯礦化，同時(shí)證明，PA142和JB2都不能將2-氯甲苯作為唯一的碳源。

三、微生物處理技術(shù)研究的主要方向

1、尋求能夠降解有機(jī)污染物的高效的多功能菌種

前面已經(jīng)介紹了大量的國(guó)內(nèi)外關(guān)于這方面的報(bào)道。但是這些已發(fā)現(xiàn)的自然菌種或者已經(jīng)構(gòu)成的工程菌大部分都是專(zhuān)一性菌種，尋找降解性更強(qiáng)的多功能降解菌群仍是研究的主要任務(wù)之一。

2、提高有機(jī)污染物的可利用性

大部分有機(jī)污染物的辛醇水分配系數(shù)都很高，尤其是污泥中的有機(jī)污染物，因?yàn)樗鼈兌际墙?jīng)過(guò)水處理以后富集在污泥當(dāng)中的。這些污染物吸附在污泥上，難以與微生物接觸，由此導(dǎo)致有機(jī)物的可利用性降低。為了提高有機(jī)物的可利用性，這方面的工作主要集中在對(duì)疏散和解吸污染物非常有效的表面活性劑上。TiehmA等人用兩種聚乙烯烷基苯基醚非離子表面活性劑研究了多環(huán)芳香烴的生物可利用性。結(jié)果表明，由于表面活性劑增強(qiáng)了多環(huán)芳香烴的活性而加快了PAHs的降解，所有的實(shí)例中均發(fā)現(xiàn)了土壤污染毒性的降低。房敏等人研究多環(huán)芳烴的降解性時(shí)添加了非離子表面活性劑吐溫80，發(fā)現(xiàn)吐溫80的添加對(duì)蒽和芘的生物降解率有著顯著的作用，分別是不加表面活性劑對(duì)照處理的1.5倍和2.5倍。

3、探明高效降解菌株的代謝動(dòng)力學(xué)和代謝機(jī)理

目前對(duì)于微生物降解有機(jī)污染物的代謝動(dòng)力學(xué)和代謝機(jī)理的報(bào)道還不太多，尤其是關(guān)于共代謝的機(jī)理，到目前也沒(méi)有形成統(tǒng)一的解釋。Foster認(rèn)為微生物不能在某種基質(zhì)上生長(zhǎng)的原因，并不是因?yàn)槲⑸锊荒芊纸獯x該物質(zhì)，而是由于微生物本身缺乏吸收、同化其氧化產(chǎn)物的能力。Hughes提出鹵代芳烴化合物的共代謝是由于微生物無(wú)法從苯環(huán)上脫去鹵素取代基，并把芳香環(huán)基質(zhì)導(dǎo)向碳吸收同化的節(jié)點(diǎn)。Tranter和Cain把具有氧化代謝鹵代芳烴化合物功能的細(xì)菌不能在該基質(zhì)上生長(zhǎng)的原因歸結(jié)于中間產(chǎn)物的抑制。但目前提出的各種假設(shè)都不能圓滿的解釋實(shí)際工程中所發(fā)生的各種共代謝現(xiàn)象，而且不同的生長(zhǎng)基質(zhì)培養(yǎng)出的細(xì)菌的馴化能力是不一樣的。對(duì)于機(jī)理的研究一般包括闡明共代謝底物的反饋機(jī)制、傳遞效率、氧氣供應(yīng)等。王建龍等人對(duì)具有高效脫氯能力的微生物群落的生理特性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，該微生物群落可以利用丙酮酸為碳源和能源，丙酮酸發(fā)酵、硫酸鹽還原和脫氯反應(yīng)三個(gè)過(guò)程嚴(yán)格的按順序依次進(jìn)行，并且丙酮酸濃度在最初2天內(nèi)急劇下降，同時(shí)有代謝產(chǎn)物乙酸、甲酸和氫氣形成。只有當(dāng)硫酸鹽被還原成硫化物后，脫氯反應(yīng)才會(huì)發(fā)生，硫酸鹽和鉬酸鹽的存在會(huì)強(qiáng)烈抑制微生物的脫氯活性。溴乙烷磺酸酯可以完全抑制微生物的產(chǎn)甲烷活性。

總結(jié)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展擴(kuò)大了環(huán)境微生物研究的廣度和深度，這些技術(shù)的發(fā)展必然提高人們對(duì)降解性微生物的整體和系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，使得這項(xiàng)研究更具目標(biāo)性和可控性，為更有效地治理難降解污染物提供堅(jiān)實(shí)的理論和技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

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