微生物一般不被肉眼所见，却富含在咱们呼吸的空气中、土壤里、水中、咱们的皮肤和头发上、咱们的 口腔和肠道里、咱们吃的食物表里。它们使土壤肥美，使环境清洁。它们改动(一般是改进)咱们的食物。其间有些更是维护咱们免受有害微生物的侵略。可是，大 多数人简直知道不到它们的存在，除非他们生了病。人们叫做“细菌”的微生物被认为是龌龊的、不受欢迎的东西，因为它们中有少量会让人患病，有少量会使食物蜕变。可是，早在数千年前大多数的微生物就被运用于出产日子的方方面面，微生物与人类的日常日子，密切相关。科学体系地知道“微生物”是非常有必要的。跟着科学的开展，人类更要做到“师夷之长技以制夷”。
到现在为止，绿色的地球是仅有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国际。在这个现在对人类仍有太多不知道的生命国际里，除了咱们熟知的动物、植物，还有一个奥秘的集体。它们太微小了，以致用 肉眼看不见或看不清楚，它们的名字叫微生物。它和咱们的日常日子密切相关。可是，绝大多数的人们对此，却是一知半解，乃至是一窍不通。已然要说“微生物与人类的日常日子”，那咱们首要得知道，什么是微生物？它究竟是什么？
微生物首要是由一群肉眼看不見的单细胞生物所构成的，其品种之繁复，数目之巨大，超乎咱们的相像。现在，微生物大致分类为细菌、真菌（包含酵母菌和微菌）、藻类和俗称为寄生虫的原虫和蠕虫。病毒是一种只能在活的生物细胞中仿制的简略有机体，严厉说来並不能视为一种生物，不过，也被归归于微生物。
近代, 跟着现代生物技能的不断进步, 微生物作为一种重要的资源, 因为其成长周期短, 易于大规模培育等长处, 现已被运用于农业出产的方方面面, 随之呈现了被称为“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运用尤为重要。近年来, 以微生物饲料、微生物肥料、微生物农药等为代表的新式农业出产技能的研讨和开发运用取得了长足进步。
微生物肥料又称生物肥料，是农业出产中运用的肥料制品的一种，与化学肥料、有机肥料、绿肥性质不同，它是运用微生物的生命活动及代谢产品的效果，改进作物养分供应，向农作物供应养分元素、成长物质、调控其成长，到达进步产值和质量，削减化肥运用，进步土壤肥力的意图。我国土壤微生物学的奠基人、我国科学院院士、华中农业大学教授陈华癸先生曾对微生物肥料做过精确的界说。他提出，微生物肥料是一类“含有活微生物的特定制品，运用于植物出产取得特定的肥料效应，在这种效应的发生中，制品中活微生物的生命活动起关键效果。”
运用微生物肥料能改进作物根际小生态环境。经过微生物生命活动中的组成或分化效果, 能改进因为长时间施用化学肥料带来的土壤板结、理化性差的情况, 使作物根际土壤保墒、保肥, 通透性杰出, 作物根系兴旺, 耐旱才能增强。并且, 由许多有利微生物种群构成的作物根际有利菌优势集体, 能拮抗相对弱势的致病菌种群, 消除或削弱病原菌, 然后减轻或避免作物发病。
微生物肥料比化肥在进步作物质量上更有优势。许多研讨实验成果证明, 微生物肥料具有平衡养分供应联系的效果, 关于进步农产质量量的效果显着。合理、正确地施用微生物肥料, 能够改进农产品的外观质量, 进步耐贮运功用, 优化风味口感, 添加干物质堆集。
制作和帮忙作物吸收养分, 增进土壤肥力,进步化肥运用率, 削减化肥运用量。经过微生物肥猜中特定微生物种群的固氮、解磷、解钾等功用,和微生物对作物根系的促生效果, 能够一方面增进吸收, 另一方面微生物种群的生命活动, 能够构成很多的腐殖质, 改进土壤理化性, 避免化肥在土壤中的很多固定和丢失, 然后进步肥效。一起, 因为微生物的分化、组成(如固氮等) 效果, 能够进步原生土壤对根际的供肥量, 削减化肥用量, 然后增效节能。
微生物肥料与化学肥料比较, 出产时所耗动力少, 出产本钱低。并且因为微生物肥料的运用, 能进步化肥的运用率至少达50% 以上, 就现在农业出产中化肥的运用情况来看, 无论是微观农业出产中出产本钱的节省, 仍是微观的国家动力节省方面, 这都是一笔惊人的经济账。
运用微生物肥料, 能促进农业废弃物(作物秸秆、畜禽粪便、畜产品下脚料等) 和城市废物的腐熟和开发运用; 可制成微生物有机复、混合肥, 完成废物运用, 供应农业低本钱的优质肥料。
微生物肥料用量少, 省工节时, 自身无毒无害, 没有环境污染问题; 并能因其促生效果而削减农药用量, 简化耕耘操作工序。而化学肥料的运用则构成严峻的环境污染问题。
微生物农药是指非化学组成、具有杀虫防病效果的微生物制剂，如微生物杀虫剂、杀菌剂、农用抗生素等．这一类微生物包含杀虫防病的细菌、病毒和真菌．
杀虫微生物中研讨最多，用量最大的是苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis，简称Bt)．该菌在生成芽孢时菌体中可构成一个或多个具有激烈杀虫效果的称为内毒素的蛋白晶体，因而能广泛用于粮食、经济作物与蔬菜、林业以及一些卫生害虫的防嘲，Bt的另一杰出长处是选择性强，对人畜、天敌、植物都非常安全，可谓“无公害农药”．可是Bt也存在一些缺陷与缺乏，如毒索蛋白晶体易受环境要素效果而分鳃；杀虫效果不耐久，田间防治效果仅能坚持3、4天；杀虫谱偏窄，仅对部分鳞翅目害虫有用；终年运用，害虫或许发生抗药性等．2O世纪8O时代以来，对Bt杀虫效果的分子机理已有很多研讨，国际上迄今已命名的cry和cyt杀虫蛋白基因已达130余个．这些基因大多定位在质粒上，因而，经过质粒的润饰与交流，基因的体外重组或杀虫基因向其他受体细菌的搬运，能够有用地对Bt进行遗传改从而到达扩展杀虫谱和进步杀虫毒力的意图。
当时社会是高速开展，改动的社会，跟着人类工农业的高速开展和全球人口的急速添加，使人类赖以生存的自然环境严峻恶化，今世人类的出产活动必然构成环境污染。污染物长时间残留在环境之中，对生态环境和人类健康损害极大。生态环境是人类和其他生物赖以生存的空间，生命质量和环境密切相关已成为全球一致。我国在曩昔几十年的经济开展中，因为忽视了开展中的环境维护问题，环境情况非常严峻，现已影响了我国经济的可持续开展。微生物是自然界中的分化者，在好氧条件下，它能将有机污染物完全的氧化，分化成CO2、H2O、NO3-等无机物，在厌氧条件下，能将有机物降解，转化成有机酸、CO2、CH4等。微生物品种繁复（我国约有微生物26万种），代谢类型多样，每一种微生物都有共同的酶系与功用。因而，它们是自然界进行自净效果的主力军，也是咱们对污染物进行生物处理的“有力兵器”，是环境管理的首要东西。
（1）废水中的脱氮除磷，废水中氮、磷是构成水体富养分化的本源，运用生物脱氮除磷已进行了广泛的研讨。生物脱氮中，有反硝化才能的微生物有变形杆菌、微球菌属、假单胞菌属、芽胞杆菌属等。
（2） 废水中有机物的降解，有机物的生物降解中，白腐菌是值得一提的。白腐菌是一类提子真菌，在废水管理中，其降解污染物的规模非常广泛。
（3） 废水中重金属的去除，因为藻类对重金属离子具有较强的富集才能，运用其生物吸附效果可从工业污水中去除有毒、放射性金属和收回稀有、宝贵金属。除了人工组成的有机汞制剂外，细菌具有组成甲基汞的才能，即生物甲基化，它会使汞的生物毒性大大增强。而另一些微生物又可使甲基汞降解、复原，下降其毒性。该法具有高效、经济、简洁、选择性好等长处，特别适用于低浓度及一般办法不易去除的金属。
在我国人口急剧上升，每天因为人类活动，日子的废物也越来越多，每天都有很多的固体废弃物，如各种废物的发生，特别是大城市的固体废弃物的产值更是惊人。这些固体废弃物都应该进行无害化处理，但现在简直95%的废物未经这样的处理，一般仅仅简略地堆集起来或倾入江河中。
（1） 城市废物微生物处理，现在城市首要能够分为三大类：化学法（如絮凝沉淀法）、物理法（过滤法）和生物法（如活性污泥法）。这三类办法也能够结合运用。在污染物的处理中，尽管物理、化学办法作出了必定的奉献，但因为这些办法存在出资大、本钱高、二次污染的问题，而逐步被生物法所替代。可见微生物有特殊之效。
（2）乡村废物微生物处理，沼气发酵微生物是在缺氧条件下降解有机质发生沼气的一群微生物。沼气常构成 于富含有机质的沼地、塘、湖等水下缺氧沉积物中，是一种可燃性气体，其首要成分为甲烷（占55～70％）和二氧化碳（占30～45％）。
沼气微生物使自然界中缺氧环境的有机质降解，进入碳、氮等物质循环圈，所发生的甲烷终究又被氧化为二氧化碳。发生于深海沉积物中的甲烷则或许转化为甲烷水合物，从而转化为天然气。我国广阔乡村正在运用沼气微生物的效果，以秸秆、粪便等制取沼气，作为一种再生性弥补动力，一起也有利于乡村生态平衡，坚持、进步土壤肥力并改进环境卫生，也是最经济，最有用的动力开展方向。
现在工业的迅速开展，很多的人工化学物质排放到环境中，对资源和环境构成越来越严峻的损坏。化石燃料的挖掘和运用，工业三废的排放，给咱们赖以生存的环境构成难以估计的污染。在我的家园，年年乡民一到谷雨后，就要购买一些工业化肥，其实那仅仅短期的效果，可是铢积寸累给土壤和水带来很多的有机污染，从此下去我国赖以生存的土地就会严峻损坏，导致无法耕耘。
自“绿色革命”以来，对蔬菜无公害无污染越来越严厉，咱们都喜爱绿色食品。人们在运用农药避免病虫草害的一起，也使粮食、蔬菜、瓜果等农药残留超支，土壤污染严峻，一起给非靶生物带来损伤，损坏了生态平衡，影响了农业的可持续开展，要挟着人类的身心健康。
土壤中的微生物，包含细菌、真菌、放线菌和藻类等，在它们中有一些具有农药降解功用的品种。咱们能够运用其特色，使细菌因为其生化上的多种适应才能和简单诱发骤变菌株，然后在农药降解中占有首要位置，例如假单胞菌对敌敌畏；曲霉菌、镰孢霉菌对敌百虫；芽孢杆菌、曲霉、青霉、假单胞杆菌、瓶型酵母等对甲胺磷。
半个世纪以来微生物转化在药物研发中一系列突破性的运用给医药工业发明了巨大的医疗价值和经济效益。微生物制药工业出产的特色是运用某种微生物以“纯种状况”，也便是不只“种子”要优并且只能是一种，如其它菌种进来即为杂菌。微生物在其生命活动进程中发生的，能以极低浓度按捺或影响其他生物机能的低分子量代谢物。微生物制药运用微生物技能，经过高度工程化的新式归纳技能，以运用微生物反响进程为根底，依赖于微生物机体在反响器内的成长繁衍及代谢进程来组成必定产品，经过别离纯化技能进行提取精制，并终究制剂成型来完成药物产品的出产。微生物制药的生物来历是青霉素，放线菌；效果对象是抗菌药，抗肿瘤药，抗病毒药，除草剂，酶按捺剂，免疫调节剂；效果机制是按捺细胞壁组成药，影响细胞膜功用药，搅扰蛋白质组成药；化学结构是抗生素，维生素，氨基酸，甾体激素，酶及酶按捺剂。
1、抗生素。细菌对抗生素的抗性有内涵抗性( intrinsic resistance) 和取得性抗性( acquired re2sistance) 。内涵抗性是指细菌天然对某些抗生素不灵敏。取得性抗性触及细菌遗传布景的改动。细菌可经过随机骤变, 或表达潜在抗性基因取得抗性; 也可经过抗性基因水平搬运取得抗性。细菌可移动遗传元件(mobile genetic elements, MGE) 能够在同种乃至不同种菌株间水平搬运, 加快了临床上耐药及多重耐药菌株发生。
链霉素（streptomycin）是一种氨基葡萄糖型抗生素，分子式C21H39N7O12。 1943年美国 S.A.瓦克斯曼从链霉菌中析离得到，是继青霉素后第二个出产并用于临床的抗生素。它的抗结核杆菌的特效效果，创始了结核病医治的新纪元。链霉素归于不含伯胺基的氨基糖苷类抗生素，可选用两种办法制备免疫原。一是运用醛基能够选用O-(羧甲基)羟基胺法，将其生成含有带羧基的半抗原衍生物，然后选用碳化二亚胺法，将带有羧基的半抗原与载体蛋白的胺基或许羧基结合。二是运用链霉素其醛基直接与载体蛋白的胺基缩和。现在已发 现的天然抗生素约2/ 3 来历于链霉菌。运用链霉菌产抗生素才能与链霉素抗性基因之间的对应联系定向挑选正向骤变株,是现在农用抗生素科研范畴的研讨热门，紫外诱变是菌种选育进程中最常用的诱变办法之一,但该法导致的菌种骤变是随机的,正骤变株的呈现频率很低,需求进行很多的挑选作业。经过将链霉素抗性挑选法与传统紫外诱变法结合,可快速、有用的取得抱负的抗生素高产骤变株。
2、甾体激素。甾体激素药物是仅次于抗生素的第二类药物, 因为其结构极端杂乱, 现在运用全组成的办法比较困难, 一般以具有甾体母核结构的天然产品为质料选用半组成的办法改造后制得。曾经出产甾体激素类药物以薯蓣皂素为开始质料, 但自20世纪70时代以来, 薯蓣资源日渐干涸, 皂素价格不断上涨, 促进国表里一些公司寻觅和开发新的甾体激素药物的质料。植物甾醇的结构特色决议了它能够作为甾体激素药物半组成的质料。微生物选择性降解甾体侧链技能的开展使这些廉价易得的甾醇充分运用成为或许。
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