微生物與環(huán)境的關(guān)系

微生物與環(huán)境的關(guān)系第一頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日微生物的特點(diǎn)：1.體積微小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

2.分布廣泛，種類繁多

3.繁殖速度快，代謝強(qiáng)度高

4.適應(yīng)能力強(qiáng)，易于培養(yǎng)

5.易變異微生物學(xué)的任務(wù)：利用有利的一面為人類造福、變有害為有利。微生物與人類的關(guān)系：疾病、物質(zhì)的霉變、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)。第二頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日環(huán)境問(wèn)題的出現(xiàn)第二次世界大戰(zhàn)后，世界各國(guó)特別是發(fā)展中國(guó)家紛紛采取傳統(tǒng)的“增長(zhǎng)第一戰(zhàn)略”來(lái)發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)，其主要特征是大力推進(jìn)工業(yè)化，以謀求國(guó)民生產(chǎn)總值得以迅速增長(zhǎng)，傳統(tǒng)片面的追求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的戰(zhàn)略，雖然使許多國(guó)家在一定時(shí)期內(nèi)取得了經(jīng)濟(jì)上的較快增長(zhǎng)，同時(shí)產(chǎn)生了包括環(huán)境污染在內(nèi)的一系列嚴(yán)重問(wèn)題。各種新興工業(yè)的產(chǎn)生與迅速發(fā)展，使工業(yè)廢水量急劇增加，石油煉廠廢水、石油化工廢水、造紙廢水、印染廢水、紡織工業(yè)廢水、屠宰廢水、食品加工廢水、發(fā)酵工業(yè)廢水等種類繁多的工業(yè)廢水都直接或間接地排入自然水體，造成了嚴(yán)重的水體污染。各種類型的工廠和越來(lái)越多的汽車(chē)，產(chǎn)生大量的廢氣派入大氣，導(dǎo)致酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧空洞、光化學(xué)煙霧的產(chǎn)生第三頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日微生物與環(huán)境的關(guān)系當(dāng)今世界，對(duì)保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已達(dá)成共識(shí)，而搞好環(huán)境保護(hù)是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。保護(hù)環(huán)境涉及范圍廣，主要是消除污染和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，微生物在這兩方面都有重要作用。微生物不僅自然界物質(zhì)循環(huán)過(guò)程中擔(dān)當(dāng)分解者的重要角色維持生物圈的動(dòng)態(tài)平衡，同時(shí)也是去除環(huán)境污染物的生力軍。微生物的作用微生物種類和代謝途徑的多樣性，可以使各種有機(jī)物得以降解其高效性可以使有機(jī)污染物在較短的時(shí)間內(nèi)降解其變異性可處理難降解的污染物基因工程技術(shù)的發(fā)展：聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR技術(shù)）對(duì)常規(guī)方法難以克隆的基因進(jìn)行克隆，對(duì)降解聯(lián)苯和多氯聯(lián)苯的bphC基因的克隆、可治理米糠油事件第四頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日生態(tài)環(huán)境的處理合成有機(jī)物的降解化學(xué)元素的處理食品安全人體健康農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)第五頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日處理污染過(guò)程這里都是生物的方法基本原理利用各種微生物的分解作用，對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化，使之礦化且使水中的重金屬適當(dāng)轉(zhuǎn)化廢水處理：廢水中的病毒的去除（利用生物直接吞食病毒、產(chǎn)生生物熱、分泌抑制病毒存活的物質(zhì)或影響PH值使病毒失活的方法。1.沉淀2.過(guò)濾、消毒、、、有的在處理之前要通過(guò)誘變育種生產(chǎn)所需的微生物或直接吸附）如：處理含酚的廢水（誘變），松花江（活性炭）生活用水的處理：水源中常常有致突變污染物方法先利用微生物檢驗(yàn)出來(lái)，1.利用工程菌形成固定化生物活性炭，消除水中微量有機(jī)物2.微生物生產(chǎn)生物絮凝劑，取代無(wú)機(jī)和有機(jī)絮凝劑，進(jìn)一步提高飲用水的水質(zhì)。第六頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第七頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第八頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日2.污染空氣的處理:因?yàn)榭諝庵腥狈ξ⑸锟芍苯永玫臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，微生物不能在空氣中生長(zhǎng)繁殖、空氣中也沒(méi)有固定的微生物種群利用微生物對(duì)污染空氣的凈化并不普遍，但在可控條件下采用微生物處理法比較高效、普遍1.城市垃圾中轉(zhuǎn)站的惡臭空氣，可向空氣中噴灑有效菌群的方式，2.在污泥消化過(guò)程中產(chǎn)生的氣體，也可以通過(guò)生物濾塔3.污染土壤的處理:土壤的污染主要是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥，工業(yè)廢水，有害固體廢氣物的堆放，有毒有害物質(zhì)的泄露。被污染的土壤通過(guò)對(duì)地表水和地下水形成二次污染和經(jīng)土壤-植物系統(tǒng)有事物鏈進(jìn)入人體，危害人體健康、方法:利用土壤微生物或篩選馴化的工程菌來(lái)進(jìn)行土壤修復(fù)的生物修復(fù)技術(shù)第九頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日凈化空氣的裝置第十頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日固體廢氣物的處理裝置第十一頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日合成有機(jī)物的降解的作用化學(xué)農(nóng)藥：因?yàn)橛泻芏噢r(nóng)藥在土壤中是十分穩(wěn)定的，如:有機(jī)氯農(nóng)藥DDT、狄氏劑等都很難被微生物降解，可在土壤中保持?jǐn)?shù)年，經(jīng)過(guò)大量的積累，導(dǎo)致環(huán)境的嚴(yán)重污染許多研究證明，絕大部分農(nóng)藥在環(huán)境生物群落的作用下，能夠或快或慢的降解，最主要的降解者是細(xì)菌和真菌。作用類型：去毒、降解（復(fù)雜變?yōu)楹?jiǎn)單，或徹底分解為CO2、H2O、NH3、Cl-等，如果完全被分解成無(wú)機(jī)化合物，即稱為農(nóng)藥的礦化）.活化作用（無(wú)毒或毒性低的轉(zhuǎn)化為有毒或毒性更強(qiáng)的化合物，如轉(zhuǎn)化為除草劑等對(duì)雜草及昆蟲(chóng)有毒害作用的物質(zhì)）.失去活化性（一些微生物能將這些化合物轉(zhuǎn)化為其他的無(wú)毒化合物，使其失去活化性而不再呈現(xiàn)農(nóng)藥的毒性）.結(jié)合作用（微生物的細(xì)胞代謝產(chǎn)物與農(nóng)藥結(jié)合，形成更為復(fù)雜的物質(zhì)）.改變毒性譜（有些農(nóng)藥對(duì)一類有機(jī)體有毒，當(dāng)被微生物代謝后，雖然消除了對(duì)原作用生命體的毒性作用，但其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物卻能抑制另一類有機(jī)體的生命活動(dòng)）.第十二頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日舉例2，4-二氯苯氧乙酸，簡(jiǎn)稱2，4-D，一種高效低殘留的除草劑，高中生物我們稱之為生長(zhǎng)素類似物。方法：降解苯氧乙酸，使其失去芳香環(huán)的結(jié)構(gòu)，使分子上的氯以無(wú)機(jī)氯的形式釋放出來(lái)。

4，4-二氯二苯三氯乙烷，即DDT，非常難以被微生物的降解，在使用十年后，仍有5%~10%殘留在土壤中。方法：1，在厭氧條件下對(duì)DDT發(fā)生不同程度的脫氯作用，2，在好氧條件下，緩慢地脫氯，生成二氯二苯乙烯DDE，3，單獨(dú)用一種微生物并不能將DDT徹底降解，它的降解礦化，需要不同微生物種群間的聯(lián)合作用。有機(jī)磷農(nóng)藥，是醇類與磷酸結(jié)合的酯類化合物或磷酸與其他有機(jī)酸結(jié)合成的酸酐類化合物。在環(huán)境中有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，劇毒高殘留。大多數(shù)微生物都可參與它的生物降解，過(guò)程復(fù)雜且此類農(nóng)藥的降解受到生物因素和非生物因素的影響。（微生物種類、群體大小、生長(zhǎng)速率、溫度，PH、鹽度、土壤含水量。）

第十三頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日合成洗滌劑:它不僅在家庭生活中，且在許多工業(yè)生產(chǎn)如纖維、紡織、造紙、食品、皮革、金屬洗滌等行業(yè)大量使用。其基本成分是表面活性劑，現(xiàn)在洗滌劑的結(jié)構(gòu)中合成了烷基苯磺酸鹽LAS，提高了它的降解速率。方法：LAS在微生物的作用下，通過(guò)烷基氧化、苯環(huán)裂解、脫磺酸作用以及微生物的共代謝作用得到降解。塑料:聚氯乙烯合成的高分子化合物，塑料制品中都添加了增塑劑，這正是微生物的主要作用對(duì)象。塑料聚合物先經(jīng)過(guò)不同程度的光解作用后再經(jīng)生物降解可加快其礦化。多氯聯(lián)苯PCB:米糠油事件，作為穩(wěn)定劑使用廣泛如潤(rùn)滑油、油漆等，它是一種致癌因子，主要作用于皮膚、肝臟、神經(jīng)、骨骼等，方法：先經(jīng)過(guò)厭氧菌作用（對(duì)PCB起脫氯作用）再由好氧菌接著分解。脫氯菌釋放氫，氫又被氫細(xì)菌消耗，使脫氯菌繼續(xù)脫氯，共代謝作用、降解性質(zhì)粒以及微生物之間的互生關(guān)系，使其降解、礦化。第十四頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日化學(xué)元素的處理一.Mn的轉(zhuǎn)化錳轉(zhuǎn)化造成的危害在給排水管道內(nèi)常有氧化錳和鐵的細(xì)菌，會(huì)產(chǎn)生大量錳和鐵的化合物，與大量增生的菌體黏合在一起，造成管道堵塞，使管道輸水能力顯著下降?？商幚硭娜帐录械?Mn生盤(pán)纖發(fā)菌:一種具有很強(qiáng)氧化錳能力的絲狀細(xì)菌，其鞘上具有催化錳氧化的物質(zhì)，并能分泌大量黏液，使鞘沉積大量錳.生絲微菌屬的細(xì)菌在細(xì)胞末端生有小柄，在土壤中能氧化錳,Mn2+化為Mn4+反應(yīng)是在這類菌柄的表面部位發(fā)生的并在柄表形成一層衣鞘當(dāng)處于PH值中性條件是，會(huì)發(fā)生錳的的氧化，這類菌附著于管表，柄部拖在水中，好像海綿一樣在吸收水中的Mn2+.不少真菌具有氧化錳的能力，且在酸性環(huán)境中，錳的氧化以真菌為主飲用水的處理，用加石灰形成Mn(OH)2沉淀的方法去除第十五頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日水俁病，汞，廣泛存在于自然界中但含量極低，主要以元素Hg,和HgS形式存在。含無(wú)機(jī)汞的廢水排入水俁灣后，在海底沉積，經(jīng)細(xì)菌作用，轉(zhuǎn)化為甲基汞，它毒性更強(qiáng)，易溶于脂肪，更為迅速地滲入生物體內(nèi)，經(jīng)過(guò)生物富集作用和食物鏈的放大作用，導(dǎo)致水俁病的發(fā)生。方法：日本正在研究利用已分離出的一種假單胞菌和大腸桿菌將離子汞轉(zhuǎn)化為元素汞的能力，處理含汞污水。第十六頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日食品與微生物作用的兩面性歐盟要求進(jìn)口水產(chǎn)品和動(dòng)物產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工企業(yè)必須獲得歐盟的注冊(cè)、備案，對(duì)進(jìn)口花生及其制品實(shí)行“自動(dòng)報(bào)警”制度，即任何一個(gè)歐盟成員國(guó)發(fā)現(xiàn)進(jìn)口花生中黃曲酶素（黃曲酶素能引起肝癌，是目前發(fā)現(xiàn)最強(qiáng)的致癌物）超標(biāo)，其它成員國(guó)相應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉花生進(jìn)口市場(chǎng)。歐盟從1999年開(kāi)始對(duì)蜂蜜產(chǎn)品進(jìn)行鏈霉素殘留限量檢驗(yàn)，2000年開(kāi)始實(shí)施茶葉進(jìn)口新標(biāo)準(zhǔn)，部分農(nóng)藥殘留限量的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)比以前提高了100～200倍。黃曲霉毒素（強(qiáng)致癌物質(zhì)）來(lái)源于黃曲霉菌污染，黃曲霉素廣泛存在于霉變的花生、玉米、大米、豆類食品中，可以誘發(fā)肝癌及腎、肺、胃、皮下組織的腫瘤。鐘南山指出，廣州近年來(lái)肝癌、大腸癌的發(fā)病率都在上升，與食品中亞硝酸銨、黃曲酶素超標(biāo)有關(guān)。第十七頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日高產(chǎn)微生物油脂菌種的選育及應(yīng)用食品安全該項(xiàng)目選育出國(guó)內(nèi)油脂含量高達(dá)55%以上的菌種，采用液體發(fā)酵和固體發(fā)酵兩種工藝技術(shù)，培養(yǎng)條件粗放，提取采用自溶、酸水解和有機(jī)溶劑萃取綜合工藝，因此，油脂提取率高達(dá)48%，微生物油脂種的不飽和脂肪酸的含量為56%以上。該項(xiàng)目開(kāi)創(chuàng)了食用和工業(yè)用油脂來(lái)源的新途徑。微生物油脂不僅是人類理想的保健食品，也是良好的飼料添加劑。該項(xiàng)目不論是菌種的含油率，還是油脂的提取率均高于國(guó)外技術(shù)指標(biāo)。該項(xiàng)目填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)微生物油脂的空白，居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。該項(xiàng)目研制的對(duì)蝦蛋雞的飼料填加劑和腦黃金醬油等新產(chǎn)品，經(jīng)初步應(yīng)用已獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，應(yīng)用前景非常好。多不飽和脂肪酸具有促進(jìn)大腦發(fā)育、防治兒童智力低下、老年癡呆；防治心血管疾病、腫瘤和糖尿病，延緩衰老，提高中、老年人的性欲等方面，均具有特殊的療效。同時(shí)，粗制品做為微生物飼料添加劑加入飼料中，可明顯提高畜禽的消化吸收率，防病治病，改善肉類和蛋的品質(zhì)等。因此，該產(chǎn)品在生化藥物、保健品和飼料方面需求量是很大的。第十八頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日農(nóng)業(yè)應(yīng)用目前，中國(guó)農(nóng)業(yè)面臨農(nóng)作物病害制約農(nóng)作物增產(chǎn)增質(zhì)以及化學(xué)農(nóng)藥引起嚴(yán)重環(huán)境污染和生態(tài)破壞的問(wèn)題，本產(chǎn)品符合農(nóng)民需要，市場(chǎng)廣闊。高效牛蒡葉生物活性物質(zhì)無(wú)公害農(nóng)藥高效牛蒡葉生物活性物質(zhì)無(wú)公害農(nóng)藥是以牛蒡葉提取物中的生物活性物質(zhì)為主要成分配以微生物抗菌孢子及其他抗病誘導(dǎo)物質(zhì)等成分研制而成的生物技術(shù)產(chǎn)品。本項(xiàng)目的研究得到了山東省科委和江蘇省科技廳等的資助，已經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的嚴(yán)格科學(xué)實(shí)驗(yàn)/試驗(yàn)，生產(chǎn)工藝成熟(主要包括：牛蒡葉生物活性物質(zhì)的提取分離、抗菌孢子的培養(yǎng)、制劑的配制及分裝)，操作簡(jiǎn)單、方便，成本低，效果明顯，好于目前市場(chǎng)同類產(chǎn)品，無(wú)公害。產(chǎn)品主要具有以下生理功能：促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)健壯，增強(qiáng)農(nóng)作物的光合效能和干物質(zhì)的定向運(yùn)輸與積累，提高根冠比，提高作物抗性，促進(jìn)作物早熟，顯著提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)等。該產(chǎn)品適用于保護(hù)地及非保護(hù)地瓜果、蔬菜、馬鈴薯、甘薯、花卉、果樹(shù)和糧食作物等，使用方法多樣，可浸種、灌根、噴施。第十九頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日利用遺傳工程方法改變瓜果上市時(shí)間和花卉開(kāi)花時(shí)間創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益花是植物的觀賞器官和種子果實(shí)的孕育器官，一直是生物學(xué)家所關(guān)注的重要對(duì)象。對(duì)植物如何從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖發(fā)育轉(zhuǎn)化的研究，對(duì)農(nóng)業(yè)蔬菜果實(shí)花卉植物具有指導(dǎo)意義。例如如果能人為控制植物開(kāi)花時(shí)間使其果實(shí)延遲或提前成熟而錯(cuò)開(kāi)上市高峰時(shí)間，使得其暢銷并以若干倍的高峰售價(jià)銷售，必將獲得重大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，如果能改變花卉植物的開(kāi)花時(shí)間，人民能在不同季節(jié)欣賞不同花卉，栽培銷售此種花卉也將獲得巨大經(jīng)濟(jì)回報(bào)。在植物開(kāi)花調(diào)控領(lǐng)域進(jìn)行了多年的研究，成功地分離鑒定了科技人員開(kāi)發(fā)的具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的開(kāi)花調(diào)控基因。通過(guò)遺傳工程方法，目前已將其應(yīng)用于若干植物中，成功地使得植物開(kāi)花結(jié)實(shí)時(shí)間改變。因此，此技術(shù)可廣泛地應(yīng)用于各種水果花卉，開(kāi)發(fā)應(yīng)用獲得經(jīng)濟(jì)效益。第二十頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日普魯蘭的生產(chǎn)與應(yīng)用普魯蘭是出芽茁霉(Aureobasidiumpullulans)分泌的一類高分子多糖，分子量可達(dá)200萬(wàn)元以上。在日本，此產(chǎn)品用來(lái)作為水處理絮凝劑和血漿代用品，國(guó)內(nèi)目前的開(kāi)發(fā)以醫(yī)藥品為主。華中科技大學(xué)經(jīng)過(guò)近十年的研究與開(kāi)發(fā)，已形成中試規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)并將產(chǎn)品應(yīng)用于高濁度水凈化處理、城市污水一級(jí)強(qiáng)化處理及味精生產(chǎn)中廢水的處理，形成了完整的工藝與技術(shù)。其生產(chǎn)附產(chǎn)物作為生豬促長(zhǎng)劑可增重10%。普魯蘭的生產(chǎn)以農(nóng)副產(chǎn)品為原料，原料易得，成本低廉，產(chǎn)品用途廣，凡具有生物發(fā)酵能力的工廠均可經(jīng)適當(dāng)調(diào)整后投入生產(chǎn)。本項(xiàng)目采用生物工程技術(shù)/高科技生產(chǎn)工藝，利用微生物代謝產(chǎn)物，產(chǎn)品無(wú)毒無(wú)害，不污染環(huán)境，易生物降解，通過(guò)發(fā)酵—分離獲得，可利用現(xiàn)行生物發(fā)酵工廠部分廠房與設(shè)備及技術(shù)。本項(xiàng)目已形成4t/d生產(chǎn)能力的全套工藝技術(shù)與條件；生產(chǎn)原料廣，成本低；生產(chǎn)不污染環(huán)境；生產(chǎn)規(guī)模彈性大。本項(xiàng)目應(yīng)用領(lǐng)域：(1)污染治理領(lǐng)域：產(chǎn)品作為絮凝劑，即新型生物絮凝劑；(2)飼料領(lǐng)域：產(chǎn)品可作為肥豬育肥促長(zhǎng)劑，用量少，成本低，使用方便，見(jiàn)效快。第二十一頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日人體健康L-谷氨酰胺發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酰胺是近50年來(lái)營(yíng)養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)的最重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。近年來(lái)的醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)表明，谷氨酰胺缺乏將引發(fā)多種疾病，谷氨酰胺的補(bǔ)充則對(duì)機(jī)體各種機(jī)能都有廣泛而重要的影響。谷氨酰胺臨床主要應(yīng)用于：治療胃潰瘍、緩解腹瀉、炎性腸道疾病和短腸綜合癥，減輕癌癥病人化療或放療的副作用；治療精神分裂癥，改善衰老和智力發(fā)育遲鈍，防止癲癇病發(fā)作，治療帕金森綜合癥，減輕肩周炎和頸椎病的痛苦，幫助提高孩子學(xué)習(xí)能力和增強(qiáng)記憶力，治療神經(jīng)衰弱，改善腦出血后遺癥的記憶障礙；阻止肌肉細(xì)胞分解，大幅度縮短病人、超負(fù)荷運(yùn)動(dòng)者或重體力勞動(dòng)者恢復(fù)期；調(diào)節(jié)血糖和胰島素水平，控制高血壓、心臟病及糖尿病的發(fā)展；重建免疫系統(tǒng)(燒傷、愛(ài)滋病、關(guān)節(jié)炎)，治療和支持肝臟功能，治療酒精中毒等。該項(xiàng)目從菌種選育、發(fā)酵工藝控制、產(chǎn)品分離純化等三方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。采用特殊工藝控制菌體代謝由生長(zhǎng)向谷氨酰胺合成的轉(zhuǎn)向，通過(guò)一系列專利技術(shù)控制過(guò)程狀態(tài)，并通過(guò)流加和后期生長(zhǎng)因子適時(shí)添加，最終實(shí)現(xiàn)了谷氨酰胺的高產(chǎn)。提取工藝主要采用了該實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)專利，極大地提高了產(chǎn)品提取收率。第二十二頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日利用基因工程技術(shù)提高煙草煙葉品質(zhì)煙草煙葉的品質(zhì)極大程度地與煙葉中的鉀含量高低相關(guān)，提高鉀含量可在抽煙時(shí)降低焦油量等。而我國(guó)煙草鉀含量大大低于美國(guó)，致使我國(guó)煙葉的品質(zhì)不高，嚴(yán)重地限制了我國(guó)煙草業(yè)的發(fā)展。通過(guò)遺傳工程辦法能顯著地提高煙葉的鉀含量，目前的結(jié)果表明鉀含量可從對(duì)照煙葉2.8%左右提高到改良煙葉的4.0%左右。其方法為：首先用可能刺激鉀離子通道而提高鉀含量的基因構(gòu)建基因表達(dá)構(gòu)件，使欲表達(dá)的基因能在煙葉中表達(dá)；將此構(gòu)件導(dǎo)入細(xì)菌并經(jīng)進(jìn)一步的分子生物學(xué)方法包括限制性酶分析、DNA序列分析等鑒定；分離表達(dá)構(gòu)件DNA并導(dǎo)入農(nóng)桿菌；轉(zhuǎn)化煙草品種獲得煙草；進(jìn)一步篩選高鉀含量煙草并產(chǎn)業(yè)化。通過(guò)上述方法，能提高煙葉的鉀含量。如擴(kuò)大篩選規(guī)模，應(yīng)可獲得含鉀量更高的煙葉。如果將此技術(shù)應(yīng)用于煙草業(yè)，將可為提高我國(guó)煙草業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，生產(chǎn)高質(zhì)量香煙作出貢獻(xiàn)。第二十三頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日工業(yè)應(yīng)用生物塑料PHA生產(chǎn)技術(shù)PHA是聚β-羥基丁酸PHB(Poly-β-droxybutricacid)和聚β-羥基戊酸PHB(Poly-β-droxyvalericacid)的共聚物，是以顆粒狀態(tài)存在于微生物細(xì)胞內(nèi)的一種高分子聚合物，可用化工方法從細(xì)胞內(nèi)提取得到。

PHA是一種熱塑性塑料，具有良好的使用與加工性能，可進(jìn)行拉絲、模壓、熱注塑加工成型，其基本理化性能與聚丙烯相似。PHA具有可完全生物降解的特性，埋土100天左右完全降解成水和二氧化碳。PHA還有可貴的生物相容性和壓電性能。中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所生化工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)國(guó)家“八五”攻關(guān)PHB及九五“八六三”研究新材料PHA任務(wù)，用中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)構(gòu)建的基因工程菌大腸桿菌，以葡萄糖、丙酸等為原料，利用高效的氣升式反應(yīng)器發(fā)酵培養(yǎng)，二段堿液提取取得了成功，全生產(chǎn)過(guò)程技術(shù)成熟。

PHA材料的應(yīng)用領(lǐng)域：農(nóng)業(yè)：用作長(zhǎng)效緩釋化肥、除莠劑、抗真菌劑、殺蟲(chóng)劑等。環(huán)保：用于制作食品包裝材料及地膜。生物化工材料：制成高性能的濾膜。微電材料：用于熱封閉元件的壓力傳感器中。醫(yī)藥：在醫(yī)學(xué)上利用PHA的生物相容性在機(jī)體內(nèi)容易被吸收的特性做成緩釋長(zhǎng)效藥物載體，分別用于靜脈注射液、口服、皮下埋植延長(zhǎng)藥效，使藥物達(dá)到難以到達(dá)的施藥部位。醫(yī)用材料：PHA可做成外科縫合線、肘釘、傷口敷料、血管替代品、骨骼替代品、骨板、醫(yī)藥用棉、傷病員服、骨骼愈合支持架及人體整形時(shí)的填充材料等。第二十四頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日用食物殘?jiān)a(chǎn)環(huán)保塑料(夏威夷)

華裔生化工程師余健與夏威夷天然能源學(xué)會(huì)研究人員，利用食物餿水殘?jiān)晒ρ邪l(fā)出生物可分解性環(huán)保塑料。余健與研究人員向一家餐廳收集食物殘?jiān)?，將它們與水混合成濃稠的糊狀物，然后將其置于溫暖密封的容器中數(shù)周后，厭氧性細(xì)菌便會(huì)繁衍并分解食物的有機(jī)分子。其他細(xì)菌會(huì)把上述過(guò)程釋出的酸轉(zhuǎn)化為生物可分解性環(huán)保塑料。采用食物殘?jiān)圃爝@種塑料，成本可降低40%。研究人員指出，食物殘?jiān)?，有機(jī)物比率很高，很容易被微生物分解，合成高分子聚合物。除節(jié)省成本外，和一般塑料相比，這種塑料的制造過(guò)程也更符合環(huán)保原則，其可由環(huán)境中的細(xì)菌分解，可用于制造一次性的免洗瓶罐、膠膜甚至手術(shù)用具。第二十五頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日具有延展性的降解塑料開(kāi)發(fā)成功(日本)

日本東京工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家最近開(kāi)發(fā)出了一種能夠大大增強(qiáng)塑料延展性的降解塑料。研究人員以淀粉和脂肪酸為原料，給大腸桿菌提供醋酸或葡萄糖等養(yǎng)分，并調(diào)節(jié)培養(yǎng)溫度和反應(yīng)液的酸度，使之發(fā)生共聚反應(yīng)，以生成聚酯類可降解塑料。由于其分子結(jié)構(gòu)排列整齊，因而這種降解塑料的延展性大大提高，質(zhì)量更加均勻，克服了普通降解塑料硬而脆的弱點(diǎn)。這種塑料用途廣泛，不僅可以用于生產(chǎn)包裝材料和日用器皿，而且能夠用作橡膠的輔助材料1.日本北海道大學(xué)最近研制出一種新型低溫磁性塑料。這種材料是將乙炔衍生物溶于乙醇中，用銠催化劑催化反應(yīng)24h，生成一種黃色的沉淀物質(zhì)，將其加熱到200℃制成的。用于制造新型磁傳感器2.法國(guó)開(kāi)發(fā)出一種適于超市用的冷凍食品保溫袋，從而解決了超市冷凍食品的化凍問(wèn)題，保持了食品的原有風(fēng)味。袋分兩層，外層是一般塑料或厚紙，內(nèi)側(cè)是由尼龍纖維制成絕緣層，袋上方封口嚴(yán)3.美國(guó)伊士曼化工公司特種塑料部近期推出兩個(gè)共聚聚酯新品，用于生產(chǎn)化妝品和個(gè)人衛(wèi)生用品包裝瓶。特點(diǎn)為比其他聚酯產(chǎn)品透明度高、韌性好，光透過(guò)率達(dá)92%，易于生產(chǎn)厚壁瓶子，加工性優(yōu)于丙烯酸酯類樹(shù)脂。比較第二十六頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日生物催化由于具有反應(yīng)條件溫和、催化效率高和專一性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，利用生物催化或生物轉(zhuǎn)化等生物方法來(lái)生產(chǎn)藥物的組分已成為當(dāng)今生物技術(shù)研究的熱點(diǎn)課題。繼醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)之后，工業(yè)生物催化已經(jīng)被認(rèn)為是“生物技術(shù)的第三次浪潮”，其核心則是生物催化劑的使用和生產(chǎn)。生物催化劑主要有兩種：全細(xì)胞和游離酶，在生產(chǎn)小分子的藥物及中間體時(shí)，生物轉(zhuǎn)化和傳統(tǒng)的化學(xué)方法最顯著的區(qū)別就是非常有效地不對(duì)稱合成手性化合物。手性是生物體的基本特征，手性藥物是指有藥理活性的光學(xué)純化合物，體內(nèi)許多內(nèi)源性化合物，包括與藥物發(fā)生作用的天然大分子都具有手性。人體的手性環(huán)境可以識(shí)別手性藥物對(duì)映體，使對(duì)映體的藥代動(dòng)力學(xué)和藥理學(xué)出現(xiàn)差異，不同手性的藥物作用于生物體時(shí)，它們所起的作用是不同的，在活性、代謝過(guò)程及毒性等方面存在顯著差異。正是基于這一原因，開(kāi)發(fā)單一對(duì)映體形式的合成藥成為近幾年的研究熱點(diǎn)。生物催化劑還能合成經(jīng)典的化學(xué)方法難以合成的非手性小分子化合物，此外酶還可用于生產(chǎn)大分子的化合物，如抗生素和有治療作用的蛋白質(zhì)。第二十七頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日微生物強(qiáng)化采油技術(shù)

石油是一種非再生的能源，經(jīng)過(guò)一次采油和二次采油后，地層中仍有約60%～70%的原油無(wú)法開(kāi)采出來(lái)。如何提高采收率，從地下采出更多的原油，多年來(lái)一直是許多國(guó)家不斷研究的課題。目前普遍采用的是用化學(xué)方法開(kāi)采原油，如堿、表面活性劑、聚合物組成的ASP三元復(fù)合驅(qū)油體系。用微生物提高采收率技術(shù)也可以稱為四次采油技術(shù)或微生物強(qiáng)化采油(MEOR，MicrobialEnhancedOilRecovery)技術(shù)，它是指利用微生物生產(chǎn)有用的代謝產(chǎn)品或者利用微生物能夠分解碳?xì)浠衔锏男阅?，從而提高原油采收率的技術(shù)。微生物強(qiáng)化采油技術(shù)主要包括兩類［2］：一類是利用微生物產(chǎn)品如生物聚合物和生物表面活性劑作為油田用化學(xué)劑進(jìn)行驅(qū)油，稱為微生物地上發(fā)酵提高采收率工藝，即生物工藝法，目前該技術(shù)在國(guó)內(nèi)外已趨成熟；另一類是利用微生物及其代謝產(chǎn)物提高采收率，主要是利用微生物地下發(fā)酵和利用油層中固有微生物的活力，稱為微生物地下發(fā)酵提高采收率方法。一般說(shuō)微生物采油是指利用微生物地下發(fā)酵提高采收率的方法。用于采油的微生物可分為油層中固有的微生物和從外部注入的微生物兩種。第二十八頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日

微生物強(qiáng)化采油技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用條件微生物強(qiáng)化采油技術(shù)與其它三次采油方法相比具有以下優(yōu)點(diǎn)［2,13］：(1)注入的微生物和培養(yǎng)基價(jià)格便宜，成本低，來(lái)源廣，容易獲得，便于應(yīng)用，可以針對(duì)具體的油藏靈活調(diào)整微生物配方；(2)微生物具有自我復(fù)制功能，注入到有油藏中的細(xì)菌通過(guò)生長(zhǎng)、繁殖，可以在一個(gè)很長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)起作用；(3)幾種機(jī)理同時(shí)起作用，效果顯著，因此在礦場(chǎng)試驗(yàn)中往往將具有不同功能的細(xì)菌一起注入地下，使它們共同起作用；(4)設(shè)備與注入工藝簡(jiǎn)單，與注水驅(qū)替注入方式類似，微生物采油礦場(chǎng)試驗(yàn)不需要大型地面設(shè)備，注入工藝也很簡(jiǎn)單，因此，施工非常方便，成本低廉；(5)不會(huì)對(duì)地層產(chǎn)生傷害、引起油和水品質(zhì)明顯下降，也不會(huì)引起明顯的結(jié)垢腐蝕或堵塞等問(wèn)題；(6)微生物只在需要它的地方繁殖并產(chǎn)生代謝產(chǎn)物，針對(duì)性較強(qiáng)；(7)微生物體積小，運(yùn)移能力強(qiáng)，能進(jìn)入其它驅(qū)油工藝不能觸及到的油層中的死角和裂縫；(8)產(chǎn)物可以降解，不污染環(huán)境；(9)可開(kāi)采各種類型的原油，尤其對(duì)重質(zhì)原油效果優(yōu)異。第二十九頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日安全第三十頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日現(xiàn)狀與前景我國(guó)先后從美國(guó)、加拿大引進(jìn)微生物產(chǎn)品和微生物采油技術(shù)，從多方面來(lái)加快我國(guó)微生物采油技術(shù)的發(fā)展。先導(dǎo)性試驗(yàn)的油田增多，推廣速度加快。先后在新疆、大慶、扶余、大港、勝利、冀東、遼河、江漢等油田開(kāi)展了微生物采油技術(shù)的推廣應(yīng)用，中科院上海有機(jī)所和北京微生物所、南開(kāi)大學(xué)、山東大學(xué)等科研單位參加了與油田有關(guān)的聯(lián)合研究工作，為室內(nèi)試驗(yàn)盡快轉(zhuǎn)入礦場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)揮了積極作用。微生物強(qiáng)化采油技術(shù)的研究應(yīng)用前景微生物強(qiáng)化采油技術(shù)經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展已日趨成熟。世界上許多國(guó)