導(dǎo)語：如何才能寫好一篇微生物研究，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

在新收獲的糧食或經(jīng)過一段儲(chǔ)藏的糧食，其外部或內(nèi)部都存在大量微生物，.根據(jù)來源不同,可將這些微生物分為原生微生物區(qū)系和次生微生物區(qū)系兩個(gè)類型。前者在農(nóng)作物生長期間早已與植株建立了密切的關(guān)系.從相同農(nóng)作物植株上所采收的籽粒,往往攜帶著相類似的微生物區(qū)系,其存在的數(shù)量往往很多；后者主要在糧食收獲、干燥、包裝、運(yùn)輸及加工等流通環(huán)節(jié)傳播而來，其數(shù)量和類型常因作業(yè)的具體情況而有差異。糧食微生物可根據(jù)它們攝取營養(yǎng)的生活方式和對(duì)環(huán)境條件的要求不同而分為附生、寄生、半腐生、以及腐生等類型。

附生微生物這類微生物大量存在于新收獲的種糧顆粒外部或內(nèi)部，占糧食上帶菌量的極大比重，其中最主要的一種是植生假單胞桿菌(Pweusomonasherbicola)，比較次要的是螢光假單胞桿菌(P.fluorescens)。這些細(xì)菌在作物生育期已開始在植株上大量生產(chǎn)繁殖，但并不直接破壞作物的細(xì)胞組織，而僅吸收器官外部的滲出物作為主要營養(yǎng)來源。它們?cè)谧魑锷L期間還能大量合成維生素，有利于產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。同時(shí)還能對(duì)植物病原菌產(chǎn)生抑制和抵抗作用。所以，不論從植物營養(yǎng)或抗病的角度來看，附生微生物與農(nóng)作物之間實(shí)際上起了“共生”作用。實(shí)踐證明，植生假單胞桿菌附生在種不同種類的糧食微生物顆粒上，常和其他有害微生物處于對(duì)立的地位，其存在的相對(duì)數(shù)量及在不同時(shí)期的消長趨勢(shì)可作為判斷種糧健康狀況和儲(chǔ)藏穩(wěn)定性的客觀依據(jù)。當(dāng)這種細(xì)菌大量存在時(shí)，表明該批糧食糧情正常，生活力旺盛；否則就表明糧食的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性已遭破壞，應(yīng)加強(qiáng)檢查，注意糧情變化。因此附生微生物在糧食儲(chǔ)藏上應(yīng)視為有益微生物類型的代表。

寄生和半寄生微生物糧食上的寄生菌可根據(jù)它們從寄主獲得營養(yǎng)的依賴程度和利害關(guān)系分為寄生和半寄生兩個(gè)類型，但其間并沒有嚴(yán)格的界限，而且寄生的性質(zhì)還可隨寄主的代謝強(qiáng)度和生活條件而發(fā)生變化，有不少寄生微生物也兼營腐生的生活方式，也有很少數(shù)的種類能和寄主建立近乎“共生”的關(guān)系。這些類型的微生物大都在農(nóng)作物生育期間侵入正在形成或接近成熟的籽粒內(nèi)部，大多數(shù)為真菌，有少數(shù)是細(xì)菌。內(nèi)有一些是兼具腐生性的半寄生菌，另一些是具有活物寄生性的農(nóng)作物病原菌；后者不但會(huì)引起嚴(yán)重的農(nóng)作物病害，還可能使籽粒帶有毒性，失去食用價(jià)值，并不宜作為飼料，為了控制這類微生物的蔓延為害，必須建立嚴(yán)密的農(nóng)產(chǎn)品檢疫制度，加強(qiáng)綜合防治。

篇2

關(guān)鍵詞 :     微生物檢驗(yàn);研究進(jìn)展;發(fā)展趨勢(shì);

在諸多領(lǐng)域的工作中都涉及微生物檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，如食品、藥品等的檢驗(yàn)，對(duì)保障相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量具有重要作用。微生物檢驗(yàn)也是實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的重要手段，根據(jù)檢測(cè)需要和實(shí)際情況采取相應(yīng)的微生物檢驗(yàn)手段能更好地提升微生物檢驗(yàn)效果與水平，這就需要相關(guān)人員不斷深入研究微生物檢驗(yàn)技術(shù)，把握好微生物檢驗(yàn)的發(fā)展趨勢(shì)，使其在相關(guān)工作中得到更好的應(yīng)用。

1、 微生物檢驗(yàn)技術(shù)概述

微生物檢驗(yàn)主要是對(duì)部分產(chǎn)品（一般是口服的食品、藥品）中的微生物污染開展定性或者定量檢驗(yàn)的技術(shù)。該技術(shù)涉及諸多領(lǐng)域與行業(yè)，如食品、飲用水、外用或口服的藥品、需滅菌的產(chǎn)品和化妝品等，此類產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)有明確的規(guī)定，通過微生物檢驗(yàn)技術(shù)對(duì)其微生物污染實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格控制，避免各類有害病原微生物侵入人體而對(duì)廣大消費(fèi)者的健康造成危害。在微生物的常規(guī)檢驗(yàn)中，主要的測(cè)定內(nèi)容有需氧菌的總數(shù)、霉菌的總數(shù)、腸道的致病菌、化膿性的致病菌、食物的中毒菌、破傷風(fēng)的厭氧菌、活螨蟲和螨蟲卵以及大腸菌群等。在微生物檢驗(yàn)中，一定要嚴(yán)格執(zhí)行檢驗(yàn)的程序，在樣品檢驗(yàn)前一定要對(duì)操作的環(huán)境提前采取滅菌處理，操作期間謹(jǐn)防出現(xiàn)二次污染[1]。

在微生物檢驗(yàn)中，基本操作有接種、分離純化、培養(yǎng)、鑒定和保存等。在接種方面，常用的方法有劃線接種、三點(diǎn)接種、穿刺接種、澆混接種、涂布接種、液體接種、注射接種、活體接種等。對(duì)培養(yǎng)基完成高壓滅菌后，通過已滅菌處理的工具在無菌條件下進(jìn)行含菌材料向培養(yǎng)基上接種。在分離純化方面，若一個(gè)菌落內(nèi)的所有細(xì)胞都來自一個(gè)親代細(xì)胞，此菌落就被稱作純培養(yǎng)。在鑒定菌種時(shí)，用到的微生物要求是純培養(yǎng)物，而純培養(yǎng)物的獲取就是分離純化的過程，方法也有很多，如傾注平板、涂布平板、平板劃線、富集培養(yǎng)、厭氧處理、單細(xì)胞分離等。在培養(yǎng)方面，以培養(yǎng)時(shí)對(duì)氧氣的需求情況為標(biāo)準(zhǔn)，可以分為好氧培養(yǎng)、厭氧培養(yǎng)；以培養(yǎng)基的物理狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)，可以分為固體培養(yǎng)、液體培養(yǎng)。在鑒定方面，主要涉及形態(tài)學(xué)的觀察、生理生化的試驗(yàn)、化學(xué)成分的分析、基因型的分析、系統(tǒng)發(fā)育的分析等內(nèi)容。在保存方面，基本原理是挑選優(yōu)良的純培養(yǎng)物，使其處于休眠狀態(tài)，然后人為創(chuàng)造有利于其休眠的環(huán)境，使其在長期保存后依然具備菌種原有的優(yōu)良特性[2]。比較常用的方法有定期移植方法、液體石蠟方法、真空冷凍干燥法、低溫凍結(jié)方法等。

2、 基因檢測(cè)在微生物鑒定中的應(yīng)用進(jìn)展

在微生物鑒定中，基因檢測(cè)是一種新技術(shù)，目前已經(jīng)研究出下一代測(cè)序（Next Generation Sequencing,NGS），此方法主要是對(duì)大量DNA的小片段進(jìn)行檢測(cè)，通過特定算法對(duì)個(gè)體檢測(cè)的數(shù)據(jù)與參考基因的序列實(shí)施對(duì)比，發(fā)現(xiàn)可能存在的變異情況。以醫(yī)學(xué)臨床中的微生物檢驗(yàn)為例，NGS可以用于感染性疾病病原體的鑒定。對(duì)病原微生物的傳統(tǒng)鑒定方法主要包括涂片鏡檢處理、分離培養(yǎng)、質(zhì)譜和生化反應(yīng)等，但此類方法呈現(xiàn)出周期長、靈敏度低和過程復(fù)雜等缺點(diǎn)，對(duì)分枝桿菌的菌種鑒定用時(shí)需30～40 d，對(duì)苛養(yǎng)菌、病毒等的培養(yǎng)條件也極為苛刻，大大增加了培養(yǎng)的難度。分子診斷基于聚合酶鏈反應(yīng)（Polymerase Chain Reaction,PCR）有效解決了上述病原體的鑒定問題，但不能解決未知的微生物檢驗(yàn)難題，因?yàn)槲粗奈⑸锖怂嵝蛄幸参粗瑹o法設(shè)計(jì)引物，這也成為該技術(shù)最大的難題[3]。在NGS檢測(cè)中，不需要對(duì)病原體實(shí)施分離培養(yǎng)處理，也不依賴已知的核酸序列，能直接實(shí)現(xiàn)標(biāo)本的測(cè)序、鑒別，有效節(jié)省了檢測(cè)時(shí)間、提升了診斷效率，在對(duì)未知物種和難培養(yǎng)病原體的鑒定中具有顯著的優(yōu)勢(shì)。在對(duì)病原體的鑒定中，NGS的應(yīng)用主要包括兩種方法，分別是r RNA基因測(cè)序、全基因組測(cè)序（Whole Genome Sequencing,WGS）。其中，r RNA基因測(cè)序法在臨床上主要用于細(xì)菌和真菌等鑒定，也是菌群分析環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)；WGS和r RNA基因測(cè)序方法相比，WGS能獲取更加全面的信息，適合在病毒的鑒定中使用。大部分的病毒是不可培養(yǎng)的，且存在高度變異的情況，NGS和基因芯片、Sanger測(cè)序法等相比，NGS具有更高的效率，也不需要設(shè)計(jì)特定探針，適用于復(fù)雜的臨床標(biāo)本病毒鑒定。

3 、微生物鑒定技術(shù)的研究進(jìn)展

微生物鑒定的定義是以現(xiàn)有的分類系統(tǒng)對(duì)未知微生物的特征實(shí)施測(cè)定，以對(duì)其實(shí)施細(xì)菌、霉菌和酵母菌等大類區(qū)分，或?qū)?、種和菌株水平進(jìn)行確定的過程。在鑒定污染微生物時(shí)，一般結(jié)合鑒定的水平合理選擇鑒定的方法。在微生物的鑒定中，傳統(tǒng)方法（經(jīng)典的生化反應(yīng)、革蘭氏染色的顯微鏡鑒別等）一般適用于大多數(shù)非無菌類藥品的生產(chǎn)以及部分無菌生產(chǎn)環(huán)境中的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。但在藥品的微生物污染相關(guān)事件中，通過傳統(tǒng)的方法并不能滿足快速分型、準(zhǔn)確鑒定和溯源分析等需求，所以，研究分子生物學(xué)時(shí)產(chǎn)生的基因型鑒定法逐漸得到應(yīng)用[4]。

采用傳統(tǒng)技術(shù)鑒定表型主要包括菌落形態(tài)的觀察、染色、生化鑒定、顯微鏡檢查等環(huán)節(jié)，呈現(xiàn)出成本低和便于操作等優(yōu)點(diǎn)。但微生物表型存在一定的可變性，不同的生長環(huán)境會(huì)對(duì)其表觀形態(tài)產(chǎn)生影響，如不同培養(yǎng)基內(nèi)的微生物可能有不同的顏色。同時(shí)，傳統(tǒng)表型鑒定技術(shù)對(duì)人員經(jīng)驗(yàn)和培養(yǎng)條件較為依賴，在一些生長緩慢、培養(yǎng)難度大、需特殊營養(yǎng)的微生物鑒定中具有很大的局限性。隨著社會(huì)的發(fā)展，現(xiàn)代化的微生物鑒定技術(shù)逐漸在藥品污染的微生物鑒定、溯源分析以及污染調(diào)查等方面得到廣泛運(yùn)用，此類技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)表型鑒定的拓展與豐富，如生化鑒定系統(tǒng)（如VITEK和API的系統(tǒng)）、FTIR（傅里葉紅外光譜）、MALDI-TOF-MS（基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜）、以碳源分析為基礎(chǔ)的全自動(dòng)化微生物鑒定系統(tǒng)、脂肪酸鑒定系統(tǒng)等，有效提升了微生物的鑒定效率和藥品質(zhì)量的控制水平。

隨著鑒定技術(shù)的發(fā)展，基因型鑒定技術(shù)被研發(fā)出來，這是一種以微生物的基因序列為基礎(chǔ)，對(duì)其分子實(shí)施生物學(xué)鑒定的技術(shù)，不依賴微生物的培養(yǎng)，是一種現(xiàn)代化的鑒定技術(shù)類型?；蛐丸b定技術(shù)和表型鑒定技術(shù)存在很大不同，其數(shù)據(jù)庫較為完善，能以微生物的遺傳物質(zhì)為基礎(chǔ)，通過差異分析對(duì)微生物進(jìn)行鑒定，呈現(xiàn)出高效率、高準(zhǔn)確度和高通量等特點(diǎn)。在自然環(huán)境中，約有10%的物種能以分離培養(yǎng)的方法獲取，以微生物的培養(yǎng)為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)表型鑒定具有很大的應(yīng)用局限性，而采用基因型鑒定，以16S r RNA的高通量式測(cè)序法獲取的微生物群落信息就十分全面。當(dāng)然，基因型鑒定也有一定的缺陷，使用16S r RNA法時(shí)，不能對(duì)某些親緣較近、不明顯的特征序列類微生物進(jìn)行準(zhǔn)確鑒定；采用高通量的測(cè)序分析混合樣本時(shí)，不能有效排除已死亡的微生物干擾因素等[5]。

4、 微生物檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

在微生物檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展過程中，逐漸產(chǎn)生了很多技術(shù)類型，各有優(yōu)缺點(diǎn)。為了有效地彌補(bǔ)各檢驗(yàn)方式的缺陷，可以對(duì)多種方式實(shí)現(xiàn)聯(lián)合運(yùn)用。在選擇檢驗(yàn)方式時(shí)，需要綜合考慮相應(yīng)條件，特別是檢驗(yàn)中對(duì)靈敏度的要求。因此，提升靈敏度、消除假陽性是檢驗(yàn)技術(shù)研究過程中的重要關(guān)注內(nèi)容。在計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，微生物檢驗(yàn)技術(shù)朝著高度自動(dòng)化以及簡便快速的方向發(fā)展。目前，分子生物學(xué)相關(guān)技術(shù)在自動(dòng)化的儀器聯(lián)合中，已經(jīng)被運(yùn)用于病原菌的診斷和鑒定、耐藥基因的檢測(cè)等方面。要想實(shí)現(xiàn)高質(zhì)、高效和價(jià)格低廉等有效統(tǒng)一，就要改變臨床中病原菌的檢驗(yàn)現(xiàn)狀以及傳統(tǒng)觀念，在各學(xué)科的交叉發(fā)展中，新型檢驗(yàn)技術(shù)也會(huì)越來越多。

近年來，新型技術(shù)得到了迅速發(fā)展，如電化學(xué)和比濁法等技術(shù)，可以對(duì)藥品內(nèi)的活微生物實(shí)現(xiàn)直接測(cè)定；固相細(xì)胞的計(jì)數(shù)法以及流式細(xì)胞的計(jì)數(shù)法等，能分析微生物細(xì)胞內(nèi)的特定成分。上述技術(shù)能提高藥品檢測(cè)的準(zhǔn)確性，也能保證檢測(cè)人員的安全，因此，應(yīng)用前景十分廣闊。基于技術(shù)的迅速發(fā)展，要想實(shí)現(xiàn)藥品中微生物檢驗(yàn)的進(jìn)步，還要完善檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，提升相關(guān)檢驗(yàn)人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)水平。因?yàn)樗幤窓z驗(yàn)期間需要人工操作，操作人員的技術(shù)水平會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生直接影響。為了提升操作人員的技術(shù)水平，要對(duì)檢測(cè)人員開展定期培訓(xùn)。目前，在藥品微生物的檢驗(yàn)中，軟硬件設(shè)備都得到了顯著改善，且藥品的微生物檢驗(yàn)技術(shù)也朝著標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，特別是對(duì)無菌制劑的研究已取得顯著成就，推動(dòng)著檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法、藥典制定的依據(jù)等朝著更科學(xué)的方向發(fā)展[6]。

5 、結(jié)語

微生物的檢驗(yàn)在諸多領(lǐng)域得到了應(yīng)用，也逐漸產(chǎn)生了很多檢驗(yàn)技術(shù)和方法，各有優(yōu)點(diǎn)與不足。為了促進(jìn)相關(guān)技術(shù)作用的充分發(fā)揮，還需要對(duì)檢驗(yàn)技術(shù)不斷進(jìn)行研究，把握好檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，推動(dòng)檢驗(yàn)技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[3]王穎臨床微生物快速檢驗(yàn)技術(shù)研究進(jìn)展[J]醫(yī)藥前沿, 2017(23):6-7.

[4]鄭小玲,王銀環(huán),陳君豪,等藥品微生物檢驗(yàn)替代方法國內(nèi)外研究進(jìn)展[]藥物分析雜志, 2020(4):8-13.

篇3

關(guān)鍵詞：昆蟲腸道；微生物；多樣性

引言

昆蟲腸道是微生物分布的一類特殊生境，存在種類繁多、數(shù)量龐大的微生物。昆蟲腸道系統(tǒng)受多變的環(huán)境影響，因此這類微生態(tài)具有多樣性，該多樣性與昆蟲種類、食性、殺蟲劑抗性機(jī)制、宿主的生理功能等密切相關(guān)。近年來，隨著社會(huì)發(fā)展，社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)高度重視，這促進(jìn)了昆蟲腸道微生物研究，同時(shí)測(cè)序技術(shù)高速發(fā)展，為該研究提供了技術(shù)支持。已經(jīng)有很多學(xué)者著手研究昆蟲與腸道微生物的共生關(guān)系。

1 昆蟲腸道微生物的種類及研究方法

腸道微生物可分為常駐群落和過路群落，常駐菌群是在昆蟲腸道中長期存在的；過路菌群是指不能在健康的動(dòng)物腸道里長期停留的菌群。同時(shí)菌群可分為益生菌和病原菌，在數(shù)量上占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)的菌群基本均為常住菌群和益生菌。有些腸道微生物能夠與昆蟲互利共生則為共生菌，包括兼性共生菌和專性共生菌，有些腸道微生物會(huì)對(duì)昆蟲的生長發(fā)育造成明顯影響，甚至可能導(dǎo)致寄主死亡，為寄生菌。

昆蟲腸道微生物多樣性檢測(cè)方法包括傳統(tǒng)培養(yǎng)檢測(cè)方法、分子檢測(cè)的方法（16S rRNA基因的分子檢測(cè)方法、基于宏基因組學(xué)的檢測(cè)方法等）。其中由于16S rRNA基因的分子檢測(cè)操作相對(duì)簡單，可以作為昆蟲腸道微生物檢測(cè)和鑒定的首選方法。

2 昆蟲與微生物互作的研究意義

2.1 提供營養(yǎng)物質(zhì)

昆蟲腸道中的微生物，含有多種酶系統(tǒng)，參與代謝，在昆蟲的生化反應(yīng)中起著重要作用。已有報(bào)道證實(shí)了腸道微生物能合成特定的氨基酸、合成類脂、維生素、并含有固氮作用，如根瘤菌。有時(shí)腸道微生物本身也可以成為昆蟲的食物，為昆蟲提供營養(yǎng)物質(zhì)。

2.2 挖掘具有特殊功能的微生物資源

昆蟲與微生物互作的研究，有利于從昆蟲腸道這一特殊生境中挖掘具有特殊功能的微生物資源?，F(xiàn)已有研究，進(jìn)行昆蟲腸道微生物的分離，以產(chǎn)生高活性生物活性物質(zhì)為篩選目標(biāo)，篩選獲得有重要應(yīng)用價(jià)值的微生物菌株，如產(chǎn)抗菌、抗腫瘤、特殊酶等活性物質(zhì)的微生物菌株，分離純化所產(chǎn)生物活性物質(zhì)，研究活性物質(zhì)組成和特性，優(yōu)化活性物質(zhì)產(chǎn)生條件，更好地開發(fā)微生物資源以及利用生物活性物質(zhì)。

2.3 昆蟲與腸道細(xì)菌的免疫互作

腸道細(xì)菌與昆蟲的免疫系統(tǒng)的存在著相互作用。免疫的作用機(jī)制對(duì)害蟲的生物防治具有重要的意義。宿主昆蟲與腸道細(xì)菌的免疫互作，是腸道細(xì)菌研究的一個(gè)難點(diǎn)。其免疫的機(jī)制可以用于抵御外來病原微生物的入侵，同時(shí)又能抑制腸道微生物的過度增殖。從中也不難看出，在長期的發(fā)展中，腸道細(xì)菌與昆蟲的共生關(guān)系達(dá)到一種協(xié)同作用，相互妥協(xié)，兩者在免疫系統(tǒng)上的相互作用促進(jìn)了各自的發(fā)展。

3 昆蟲腸道微生物多樣性的影響因素

3.1 攝取的食物

昆蟲種類的多樣使得其腸道環(huán)境也有多樣性。腸道是昆蟲的重要消化場(chǎng)所，腸道微生物菌能對(duì)特定食物進(jìn)行代謝、降解。不同的昆蟲食性不同，攝取的食物種類也有所不同。研究表明，小菜蛾成蟲中腸道內(nèi)阿氏腸桿菌含量較高，而陰溝腸桿菌較少，小菜蛾幼蟲專性取食十字花科植物，成蟲主要取食蜂蜜，這可能是小菜蛾腸道微生物多樣性改變的原因之一，即食性的改變。

3.2 宿主的生理功能

通^研究暗黑鮑金龜成蟲腸道、卵以及不同齡期幼蟲后腸內(nèi)微生物的群落組成，可以觀察到暗黑銀金龜，在不同發(fā)育階段的腸道微生物分子多態(tài)性。證實(shí)了宿主的生理功能的確影響昆蟲腸道微生物多樣性和分子的多態(tài)性。

3.3 殺蟲劑抗性機(jī)制

昆蟲殺蟲劑抗性機(jī)制與昆蟲腸道微生物的多樣性有關(guān)，昆蟲利用腸道微生物對(duì)殺蟲劑產(chǎn)生抗性，昆蟲腸道內(nèi)若共生有能夠降解殺蟲劑的菌群，昆蟲即可以對(duì)殺蟲劑產(chǎn)生抗性，并降解殺蟲劑，而且通過宿主昆蟲與腸道細(xì)菌的免疫互作，也能使宿主對(duì)生物農(nóng)藥的抗性提高。通過對(duì)該機(jī)制的研究呢，也有利于對(duì)昆蟲的生物防治。

4 結(jié)束語

昆蟲腸道內(nèi)含有數(shù)以萬計(jì)的微生物，含有豐富的微生物資源。昆蟲為腸道微生物提供一個(gè)相對(duì)特殊且較外界環(huán)境穩(wěn)定的生境，于此同時(shí)，昆蟲腸道微生物為昆蟲提供營養(yǎng)物質(zhì)、協(xié)助免疫系統(tǒng)，為昆蟲的發(fā)育和代謝作出貢獻(xiàn)。

現(xiàn)已有關(guān)于昆蟲腸道微生物多樣性方面的研究報(bào)告，也見少量從家蠶、白蟻、蟑螂等少數(shù)昆蟲腸道進(jìn)行微生物菌株分離的報(bào)道，如從蟑螂腸道中分離獲得產(chǎn)抗菌蛋白的假單胞菌，從螳螂腸道中分離獲得產(chǎn)抗腫瘤活性分子的霉菌菌株?；诂F(xiàn)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及社會(huì)發(fā)展，昆蟲腸道微生物的研究應(yīng)著重于以下幾個(gè)方面。首先是通過昆蟲腸道菌群不斷探索新的害蟲防治方法。根據(jù)腸道微生物的研究結(jié)果，可以有效進(jìn)行害蟲的生物防治。此外，目前人們已經(jīng)對(duì)許多昆蟲的腸道微生物種類進(jìn)行了研究，但對(duì)很多腸道微生物的作用和功能并不太了解，尤其是人們對(duì)腸道微生物彼此的復(fù)雜關(guān)系、其在昆蟲生理、發(fā)育中所起的具體作用、以及相應(yīng)的機(jī)制尚知之甚少，因此應(yīng)致力于研究、理解其互作關(guān)系的機(jī)制，并投之于研制、應(yīng)用微生態(tài)制劑。同數(shù)十萬計(jì)的昆蟲種類相比，目前關(guān)于昆蟲腸道微生物資源的發(fā)掘和利用，只能算是剛剛起步，有大量的昆蟲種類還有挖掘具微生物資源的價(jià)值，腸道微生物有更多我們未知的功能需要被繼續(xù)研究利用。

參考文獻(xiàn)

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篇4

關(guān)鍵詞：微生物；血栓；溶栓藥物

心肌梗死、動(dòng)靜脈血栓栓塞等心血管疾病是造成全球人口死亡的主要原因之一。目前臨床上使用的溶栓藥物主要是組織型纖溶酶原激活劑、尿激酶等纖溶酶原激活劑。盡管應(yīng)用廣泛，這些藥物價(jià)格昂貴、對(duì)纖維蛋白的特異性較低、出血危險(xiǎn)等限制了這些藥物的使用，因此有待開發(fā)更為理想的溶栓藥物。微生物是溶栓藥物的重要來源，其種類繁多、代謝產(chǎn)物多樣化、生長周期短、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，為篩選新型溶栓活性物質(zhì)提供了豐富的資源。

1 幾種重要的微生物源溶栓藥物

1.1鏈激酶 1949年研究人員從β-溶血鏈球菌的發(fā)酵產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)鏈激酶（Streptokinase， SK），其分子量為47kD，由414個(gè)氨基酸組成，是最早應(yīng)用于臨床的溶栓類藥物。SK通過與纖溶酶原以1：1的比例結(jié)合成SK-纖溶酶原復(fù)合物，然后暴露活化位點(diǎn)，激活纖溶酶原成為纖溶酶，從而進(jìn)行血栓溶解。臨床應(yīng)用表明SK有效且冠狀脈開通率高，但因具有天然的抗原性而時(shí)有嚴(yán)重的免疫反應(yīng)發(fā)生，且極短的半衰期極大的影響藥效作用的發(fā)揮。

1.2 葡激酶 葡激酶（Staphylokinase， SaK）是由溶源性金黃色葡萄球菌分泌產(chǎn)生的一種由四種纖溶酶原激活因子構(gòu)成的蛋白質(zhì)家族，分子量均為16.5kD。SaK在血漿中同樣是與纖溶酶原形成復(fù)合物，激活纖溶酶原成為纖溶酶并溶解血栓。大量動(dòng)物血栓模型實(shí)驗(yàn)顯示， SaK溶解動(dòng)脈血栓的效果要明顯優(yōu)于SK。SaK具有極強(qiáng)的纖維蛋白特異性，當(dāng)無纖維蛋白或血栓時(shí)，SaK-纖溶酶原復(fù)合物很快被2-抗纖溶酶滅活而不激活纖溶系統(tǒng)。雖然到目前為止尚未見SaK引起過敏反應(yīng)的報(bào)道， 但SaK來源于細(xì)菌，仍然有著潛在的免疫原性。

1.3納豆激酶 納豆激酶（Nattokinase， NK）是在納豆發(fā)酵過程中由納豆枯草桿菌產(chǎn)生的一種絲氨酸蛋白酶，由Sumi等在1987年發(fā)現(xiàn)。NK的分子量為27.7kD，在pH6～12.5的范圍內(nèi)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定性好，甚至在酸性環(huán)境下酶活也不會(huì)完全喪失，并已經(jīng)從枯草桿菌中獲得了其基因aprN。在臨床實(shí)驗(yàn)中，口服NK膠囊能明顯縮短優(yōu)球蛋白溶解時(shí)間。NK具有纖溶活性外，還纖溶酶原激活劑，對(duì)交聯(lián)纖維蛋白有很強(qiáng)的水解活性，但對(duì)纖維蛋白原卻并不敏感，所以不易引起出血?；贜K來源于食源性微生物，無任何毒副作用，原料來源豐富，因而有很大的開發(fā)價(jià)值。

2 來源于其他微生物的溶栓藥物

2.1來源于鏈霉菌的纖溶酶 鏈霉菌是多數(shù)抗生素生產(chǎn)的重要菌種，次級(jí)代謝產(chǎn)物豐富，可同時(shí)分泌多種蛋白酶，且為非致病菌，因此研究該種菌產(chǎn)生的活性物質(zhì)具有重要的實(shí)際意義。

中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院篩選到產(chǎn)多種纖溶活性成分的鏈霉菌Y4051，并分離出了單亞基多肽鏈蛋白酶SW-1，可以直接降解纖維蛋白和纖維蛋白原，但不具有纖維蛋白特異性，可能造成系統(tǒng)性纖溶，因此在使用上受到一定限制。Chitte等2由鏈霉菌SD-5分離出來一種纖溶酶原激活劑，其相對(duì)分子量為35kD，最適pH值和溫度分別為8和55°C，它的一大優(yōu)點(diǎn)是在工業(yè)上有可能在較低的成本下進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。鞠秀云等3從鏈霉菌XZNUM00004發(fā)酵液中純化得到絲氨酸蛋白酶SFE1，其相對(duì)分子質(zhì)量為20kDa，最適pH和最適溫度分別為7.8和35℃。SFE1纖溶活性高且有耐熱的優(yōu)點(diǎn)，能夠快速水解纖維蛋白原的三條鏈。Mander等4分別從三株鏈霉菌菌株CS624、CS684和CS628發(fā)酵液中分離得到三種纖溶酶FES624、FP84和FP28，其中FP28的相對(duì)分子質(zhì)量為17.6kDa，是目前為止報(bào)道的鏈霉菌產(chǎn)生的最小的纖溶酶，可在兩小時(shí)內(nèi)分別水解纖維蛋白原的三條鏈，體外動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明其具有很好的溶栓活性，在未來可發(fā)展成為有前景的溶栓藥物。Uesugi等5從鏈霉菌中得到一種絲氨酸蛋白酶SOT，體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SOT的纖溶活性是纖溶酶的18倍，同時(shí)也具有纖溶酶原激活劑活性。SOT能夠迅速水解纖維蛋白原的A（-和B（-鏈，與納豆激酶具有纖溶協(xié)同效應(yīng)，可作為一種有效的溶栓劑用來進(jìn)行血栓的治療。

2.2海洋假單胞菌產(chǎn)生的溶栓活性物質(zhì) 海洋微生物具有耐高壓、噬低溫、耐鹽等生理特性，被認(rèn)為是獲取具有新型理化性質(zhì)物質(zhì)的又一重要來源。劉晨光等從海洋假單胞菌中提取得到一種分子量21kD的纖溶酶，最適pH值和最適溫度分別為8和50℃，且該酶具有降解苯甲酰-L-精氨酸乙酯鹽酸鹽的活性。對(duì)于該酶還需對(duì)其結(jié)構(gòu)、催化特征以及毒理藥效作用等作進(jìn)一步研究，為進(jìn)一步開發(fā)為新藥和發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

2.3其他 天津科技大學(xué)分離出一株中國根霉 12#，劉曉蘭等利用紫外線-氯化鋰復(fù)合誘變的方式，得到酶產(chǎn)量較出發(fā)菌株提高32.9%的穩(wěn)定高產(chǎn)正突變株，并通過固體發(fā)酵分離純化得到分子量為18.0kD的纖溶酶，有直接降解纖維蛋白和纖溶酶原激活劑的的雙重溶栓作用。Wodeuk等6從芽孢桿菌CK-114的發(fā)酵產(chǎn)物中分離純化得到了枯草激酶CK，其分子量為28.2kD，最適pH值為7.0，且熱穩(wěn)定性較好，具有纖溶活性和促纖溶活性。目前CK已在許多動(dòng)物模型中表現(xiàn)出較理想的體內(nèi)溶栓效果。此外Lee等7還從密環(huán)菌發(fā)酵物中分離到具溶纖作用的金屬蛋白酶，分子量為21kD，其最適pH值和溫度分別為6和 33°C，能有效水解纖維蛋白原。

3 分子生物學(xué)研究

目前國內(nèi)外正致力開發(fā)新一代溶栓劑，如用蛋白質(zhì)工程手段分子改造，通過定點(diǎn)突變或改變相關(guān)結(jié)構(gòu)域等手段提高對(duì)纖維蛋白的特異性、延長半衰期以及發(fā)展導(dǎo)向性溶栓功能等。

1992年Nadamura等8確定了納豆激酶的基因序列和 氨基酸序列，為從基因工程角度提高納豆激酶的產(chǎn)量和活性提供了可能。2003年彭勇等克隆了豆豉溶栓酶基因，又將α-淀粉酶啟動(dòng)子及信號(hào)肽與豆豉溶栓酶基因前肽及成熟肽序列融合，并將純化標(biāo)簽His-Tag與豆豉溶栓酶基因融合，通過金屬親合柱進(jìn)行純化，簡化純化步驟，提高回收率。不同溶栓酶間存在很高的同源性，解析這些酶的空間結(jié)構(gòu)并用生物信息學(xué)確定酶的功能氨基酸，可通過定點(diǎn)突變改造基因以提高酶比活和纖維蛋白特異性。利用 DNA 重排等定向進(jìn)化手段來改造纖溶酶， 將可以提高纖溶酶產(chǎn)品的功效。

4 結(jié)論及展望

隨著現(xiàn)代生物化學(xué)與分子生物學(xué)的發(fā)展，人們?cè)絹碓疥P(guān)注微生物產(chǎn)生的溶栓活性物質(zhì)，對(duì)產(chǎn)生大量蛋白酶的微生物進(jìn)行篩選，并進(jìn)行分離純化、功能研究與開發(fā)，以及通過不同的分子生物學(xué)手段對(duì)蛋白酶結(jié)構(gòu)及基因進(jìn)行改造，重組表達(dá)出優(yōu)化溶栓物質(zhì)，降低副反應(yīng)，獲得工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，將成為這一領(lǐng)域今后的研究方向。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

關(guān)鍵詞 煙草發(fā)酵；微生物；種類；動(dòng)態(tài)變化；發(fā)酵機(jī)理；應(yīng)用

中圖分類號(hào) TS44+.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2014）09-0302-02

Research Progress of Microorganism in Tobacco Fermentation

SUN Yu-yu

（Department of Environmental Engineering and Chemistry of Luoyang Institute of Science and Technology，Luoyang Henan 471023）

Abstract Fermentation plays an important role to improve the quality of tobacco in the process of tobacco processing. Microbial flora is the main biological factors affecting the quality of tobacco，and throughout the whole process of tobacco fermentation. In this paper，research about microbial species，dynamic changes in tobacco fermentation，the fermentation mechanism and application at home and abroad were summarized，and the role of the research on the tobacco industry to improve tobacco quality was pointed out，so as to provide theoretical basis and technical support for the generalization and application of microbial fermentation technology.

Key words tobacco fermentation；microorganism；species；dynamic changes；fermentation mechanism；application

吸煙危害健康已是眾所周知的事實(shí)。我國是世界上最大的煙草生產(chǎn)和消費(fèi)國家之一，煙草帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也給人類健康造成了很大的威脅。吸煙者主要是吸食煙草燃燒產(chǎn)生的煙氣，煙草經(jīng)高溫燃燒釋放的煙氣中含有大量的有害物質(zhì)如煙堿、亞硝胺（TSNA）和焦油等。煙草經(jīng)燃燒釋放的有害物質(zhì)大部分由煙草中的蛋白質(zhì)、碳水化合物等燃燒產(chǎn)生，這些有害物質(zhì)不僅危害健康，而且影響卷煙的品質(zhì)。減少卷煙燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì)，提高卷煙品質(zhì)，是煙草業(yè)廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)和難題[1]。研究發(fā)現(xiàn)，煙葉中含有可以降解煙草中產(chǎn)生有害物質(zhì)的大分子物質(zhì)的微生物，如將這些微生物有效利用，以分解煙草中的大分子物質(zhì)，從而促進(jìn)煙草化學(xué)成分和物理性質(zhì)的改變，減少卷煙產(chǎn)生的有害物質(zhì)，可增加卷煙的可用性與吸食安全性。

1 煙草中微生物的種類

微生物在煙草中廣泛存在且種類繁多，最早Reid等在雪茄煙煙葉表面發(fā)現(xiàn)大量細(xì)菌和真菌，并從烘烤后的煙葉中分離出巨大芽孢桿菌、青霉和曲霉。Tamayo等[2]從西班牙煙葉中分離出優(yōu)勢(shì)菌株芽孢桿菌和球菌。Garner 等從白肋煙中分離出細(xì)菌和酵母菌，得到的細(xì)菌主要是枯草芽孢桿菌，但酵母菌的數(shù)量要比細(xì)菌少。韓錦峰等[3-4]研究發(fā)現(xiàn)，煙葉中的微生物類群主要包括細(xì)菌、放線菌和霉菌三大類，微生物含量一般為5萬～8萬個(gè)/g。羅家基等[5]從煙葉中分離出4種優(yōu)勢(shì)菌種，且均為芽孢桿菌（Bacillacea）。邱立友等[6]分析了3種烤煙不同陳化時(shí)間的10個(gè)煙樣葉面微生物的數(shù)量和種類，發(fā)現(xiàn)煙葉微生物發(fā)酵中，細(xì)菌中芽孢桿菌屬為優(yōu)勢(shì)菌群，而放線菌和霉菌數(shù)量較少。朱大恒等[7]發(fā)現(xiàn)復(fù)烤后煙葉表面微生物中芽孢桿菌屬（Bacillus）和梭菌屬（Clostridium）為優(yōu)勢(shì)菌，但細(xì)菌總數(shù)逐漸降低。雷麗萍等[8]對(duì)8個(gè)白肋煙品種的細(xì)菌菌落進(jìn)行觀察和計(jì)數(shù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)菌落顏色和形態(tài)因煙草品種不同而差異較大。王 革等[9]從自然發(fā)酵煙葉上分離出酵母菌。Ruiz Gutierrez 等從干煙葉表面分離出一種能夠降解煙堿的菌株，經(jīng)鑒定為陰溝腸桿菌（Enterobacter）。

2 煙草發(fā)酵中微生物的動(dòng)態(tài)變化

在煙草發(fā)酵過程中，煙葉表面的微生物數(shù)量和種類不斷變化，并且隨發(fā)酵條件、發(fā)酵時(shí)間的不同而產(chǎn)生不同的變化[10]。對(duì)于深色明火烤煙，煙葉中的細(xì)菌數(shù)量先增加，之后緩慢降低[3]。陳福星等[11]的研究表明，煙草發(fā)酵完成時(shí)煙葉中有少量細(xì)菌、放線菌和霉菌。English等研究發(fā)現(xiàn)，在高溫高濕等條件下發(fā)酵的煙葉中的微生物易造成煙葉腐爛，并降低煙葉香氣。Ray F. Dawson等發(fā)現(xiàn)，嗜熱性放線菌屬（Thermophilic actinomyces）在低濕度的醇化煙中生長緩慢，會(huì)促使煙葉的香氣宜人。Miyake等發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵過程中煙梗中的微生物也有一定的變化[12-14]。

3 煙草中微生物的發(fā)酵機(jī)理

煙草發(fā)酵是卷煙工業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量的一種初加工方法，也是卷煙加工中極為重要的環(huán)節(jié)。煙葉經(jīng)發(fā)酵后化學(xué)成分發(fā)生了很大變化，煙草品質(zhì)提升，香氣顯露，增加了可用性和吸食性。煙草發(fā)酵可分為自然發(fā)酵和人工發(fā)酵。自然發(fā)酵是指在自然環(huán)境中陳化煙葉，使煙葉更符合吸食標(biāo)準(zhǔn)。自然發(fā)酵方法在歐美和中國的云南使用較多。人工發(fā)酵是指在特定的發(fā)酵室進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵室可以設(shè)定特定的溫度與濕度等環(huán)境指標(biāo)，煙葉在發(fā)酵室中陳化加速，吸食品質(zhì)增強(qiáng)。人工發(fā)酵方法在東歐和中國也使用較多。

國內(nèi)外研究者對(duì)煙草發(fā)酵中微生物的作用進(jìn)行了大量的研究。首先Suchsland研究了雪茄煙中的微生物，提出煙草發(fā)酵是由微生物活動(dòng)引起的。而后，Reid[1]也發(fā)現(xiàn)在雪茄煙發(fā)酵中，微生物數(shù)量劇增，擴(kuò)增為原來的10～100倍，并且與酶活呈正相關(guān)性，因而也認(rèn)為微生物在煙草發(fā)酵中起重要作用。Susumu等則從煙葉中分離出被細(xì)菌降解的煙堿-N′-氧化物，說明了微生物具有降解煙堿的作用。余永茂等[15]利用微生物酶加速低次煙草發(fā)酵取得一定效果，可增加煙葉還原糖含量，降低蛋白質(zhì)含量。韓錦峰等[4]通過對(duì)煙草發(fā)酵不同時(shí)期煙葉中酶活性、微生物數(shù)量及種群動(dòng)態(tài)變化的研究，證明煙葉中酶活動(dòng)及微生物對(duì)煙葉的發(fā)酵起著一定作用，并在利用煙葉中優(yōu)勢(shì)菌群促進(jìn)煙葉發(fā)酵，縮短發(fā)酵時(shí)間，改善煙葉品質(zhì)和降低有害物質(zhì)等方面取得了初步成效。

目前，煙草發(fā)酵中微生物的作用機(jī)理尚不明確，但在煙草發(fā)酵過程中，同時(shí)存在著氧化作用、微生物作用和酶作用，3種作用相輔相承，對(duì)煙葉內(nèi)在化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生綜合效應(yīng)，使不具有香氣特征的大分子化合物如蛋白質(zhì)發(fā)生氧化分解，而使具有香氣特征的小分子化合物如揮發(fā)酸、揮發(fā)性羰基化合物以及各種揮發(fā)性芳香類物質(zhì)等得以合成，從而使卷煙的吸食品質(zhì)明顯提升。

4 煙草發(fā)酵中微生物的應(yīng)用

4.1 微生物發(fā)酵降解煙草中有害成分

煙堿、亞硝胺（TSNA）和焦油是煙草中的主要有害物質(zhì)。由于人們?cè)絹碓疥P(guān)注健康，煙草業(yè)逐漸致力于降低煙草中煙堿、亞硝胺和焦油量[16]。張玉玲等[17]發(fā)現(xiàn)，微生物能夠使煙葉中的有害物質(zhì)分解，特別是煙堿和亞硝胺。微生物是通過不同的生化代謝方式使煙草中的生物堿降解成不同的產(chǎn)物，微生物對(duì)煙堿的降解能力與菌株有關(guān)。馬 林等[18]采用微生物發(fā)酵煙葉，使煙葉中蛋白質(zhì)大大降低，焦油的含量降低26.01%，煙氣中HCN降低76.19%，NO降低71.43%，CO降低42.33%。宋鵬[19]研究發(fā)現(xiàn)，煙草發(fā)酵中大量有益的微生物能夠抑制煙葉中引起TSNA積累的有害微生物的生長活動(dòng)，并減少形成TSNA的前體物質(zhì)。在工業(yè)生產(chǎn)上，國外的B&W煙草公司利用假單胞桿菌（Pseudomonas putid）降解煙草，使得煙葉中煙堿含量明顯減少。PM公司報(bào)道，煙草經(jīng)微生物發(fā)酵后，煙氣中的35種有害成分含量大大降低[20-23]。

4.2 微生物發(fā)酵提升煙草品質(zhì)

微生物通過生長繁殖可有效降解煙草中碳水化合物和蛋白質(zhì)等，并且會(huì)使得煙草中部分有害成分加速分解，進(jìn)而形成一些有益的小分子物質(zhì)，以改變煙草成分，提高卷煙品質(zhì)。Tamayo等利用微生物菌劑處理煙葉，提高煙葉品質(zhì)，促使煙葉香氣更佳。Henri等利用微生物菌劑處理煙梗，增加了其揮發(fā)物質(zhì)的含量。

我國煙草工作者在煙草發(fā)酵方面也進(jìn)行了一系列研究，以提高煙葉品質(zhì)為目標(biāo)，收集、分離和鑒定了發(fā)酵過程中煙葉表面的微生物。韓錦峰等[4]從煙葉中分離出2種優(yōu)勢(shì)菌種，并將其配制成生物制劑用于煙葉的發(fā)酵，結(jié)果表明，煙葉化學(xué)成分的轉(zhuǎn)變加快，并且吸食質(zhì)量有所提高。陳福星等[11]從發(fā)酵煙葉上分離鑒定出4個(gè)芽孢桿菌科的優(yōu)勢(shì)菌，用這些菌種的菌液處理煙葉，有效改善了煙葉的品質(zhì)及香氣。羅家基等[5]優(yōu)化出4種優(yōu)勢(shì)菌種，將菌液分別加到香煙絲上進(jìn)行發(fā)酵，結(jié)果表明，發(fā)酵后可使低檔卷煙提高品級(jí)；并將菌液施加于煙葉上進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)其具有明顯的煙香，色澤好轉(zhuǎn)，發(fā)酵時(shí)間縮短。趙銘欽等[24]利用增香菌和微生物酶混合發(fā)酵，處理后發(fā)現(xiàn)煙葉中有13種氨基酸的含量下降，3種脂肪酸的含量增加。黃靜文等[25]利用短小芽孢桿菌Van35作用于煙葉進(jìn)行發(fā)酵，該菌明顯降低刺激、掩蓋雜氣、提升煙香、醇和煙氣和改善卷煙的吸味。

4.3 微生物酶制劑提高煙草品質(zhì)

微生物在可分泌不同種類的酶，不同微生物影響不同酶的活性。列夫理論認(rèn)為煙葉發(fā)酵主要是由煙葉本身所含有的氧化酶、過氧化氫酶和過氧化物酶引起的[26]。將酶應(yīng)用于煙草發(fā)酵過程中，能夠降低煙堿含量，改變煙草的清雜氣，提升卷煙的香氣和吸食品質(zhì)，達(dá)到改善煙葉品質(zhì)的目的。就如何利用微生物代謝產(chǎn)生的酶制劑提高煙草品質(zhì)，國內(nèi)的一些研究人員正在進(jìn)行此項(xiàng)研究。周 瑾等[27]從烤煙葉面獲取4種微生物菌株，并對(duì)其進(jìn)行固體發(fā)酵培養(yǎng)，并提取纖維素酶處理煙葉，結(jié)果使得煙葉的還原糖含量增加，煙葉品質(zhì)提高。

5 結(jié)語

煙草發(fā)酵是煙葉采收后的重要加工步驟，可利用微生物改善煙葉品質(zhì)。微生物代謝系統(tǒng)復(fù)雜，并且很容易培養(yǎng)再生。因此，篩選可有效提升煙草品質(zhì)的微生物前景廣闊。微生物發(fā)酵需要特定的營養(yǎng)及工藝條件，但難以在溫度、濕度等方面建立完全適應(yīng)于微生物生長的條件，因而需利用現(xiàn)代生物技術(shù)方法改變微生物的適宜生長條件，提高微生物的生存適應(yīng)性，以達(dá)到在煙草發(fā)酵中提高煙草品質(zhì)的關(guān)鍵性目的[28-30]。這將有待于今后的進(jìn)一步研究。

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篇6

關(guān)鍵詞：喀什地區(qū)；水體；生態(tài)分布；豐度

中圖分類號(hào) X52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2016）24-0029-04

A Preliminary Study on Microbial Ecological Distribution of the Main Rivers in Kashgar

Liu Zhenming et al.

（College of Life and Geographic Sciences，Kashgar University Key Laboratory of Ecology and Biological Resources in Yarkand Oasis of Education of Xinjiang Uygur Autonomous Region，Kashgar 844006，China）

Abstract：The water microorganisms of Kizil River，Tuman River，East Lake，South Lake in Kashgar city were isolated by the serial dilution plate count technique，and the ecological distributions of different microbial physiological groups were studied. The results indicated that the microorganisms of the waters in Kashgar region display extreme abundance in biodiversity，the number and the diversity of bacteria was significantly higher than that of fungi or actinomycetes，the number of microorganisms in Tuman River was larger than others. Microbial abundance fluctuated seasonally，the quantity of microorganism in summer were much larger than that of in winter，and the abundance in upstream was also larger than that of in downstream.

Key words：Kashgar；Water；Ecological distributions；Abundance

喀什市位于新疆維吾爾自治區(qū)西南緣（E73°20′～79°57′，N35°20′～40°18′），是南疆的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，古絲綢之路上的重要商埠，亦是新疆維吾爾自治區(qū)唯一的歷史文化名城。喀什市水資源較為豐富，來源較廣，流經(jīng)市內(nèi)的主要河流有3條：克孜勒河、蓋孜河和吐曼河，孕育著喀什47萬人民。2010年5月中央新疆工作座談會(huì)決定大力建設(shè)新疆，設(shè)立喀什經(jīng)濟(jì)特區(qū)，近幾年來喀什地區(qū)經(jīng)濟(jì)文化建設(shè)取得了迅猛發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平進(jìn)一步提升。但在大開發(fā)、大建設(shè)過程中，也不可避免地帶來了一定的水環(huán)境問題，如水體污染嚴(yán)重、富營養(yǎng)化加劇、礦化度升高等，嚴(yán)重制約了喀什地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前克孜勒河、吐曼河等已遭受嚴(yán)重污染，并將嚴(yán)重威脅地到喀什市的地下水供水安全[1]。因此，近年來對(duì)其水質(zhì)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)成為生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作者關(guān)注的熱點(diǎn)。

水資源質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)涉及多項(xiàng)生物學(xué)參數(shù)和非生物學(xué)參數(shù)，其中微生物最具有指示意義[2]。水域生態(tài)系統(tǒng)中的浮游微生物不僅與區(qū)域環(huán)境密切相關(guān)，還在物質(zhì)與能量儲(chǔ)存中發(fā)揮積極作用，其類群分布與數(shù)量變化受到水文狀況、營養(yǎng)鹽含量及人類活動(dòng)的影響[3-5]。探討水體微生物生態(tài)分布可為深入研究水域生態(tài)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)及生物生產(chǎn)力提供一定的參考素材，為水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)及綜合治理提供科學(xué)依據(jù)。近年來對(duì)喀什水質(zhì)的研究多集中于污染原因和治理對(duì)策研究[6，7]，而微生物學(xué)指標(biāo)調(diào)查及分析鮮見報(bào)道。為此，本研究對(duì)喀什城市河流中微生物群落構(gòu)成、數(shù)量及時(shí)空分布等進(jìn)行了初步檢測(cè)分析，旨在為喀什城市河流污染現(xiàn)狀及防治對(duì)策提供生物學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集 選擇流經(jīng)喀什市的5個(gè)主要河流和湖泊：克孜勒河、蓋孜河、吐曼河、東湖、南湖，分別于2015年2月、8月同一位點(diǎn)、同一時(shí)段取樣，分析水體中微生物群落的時(shí)空分布，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)采樣點(diǎn)水溫、濁度、pH等項(xiàng)目。5個(gè)水體中3條河流屬流動(dòng)水體，按照一定比例將各河段分為上、中、下游，依據(jù)流速、流域面積及河水深度不同分別在河兩岸布設(shè)采樣點(diǎn)6個(gè)，無菌操作法取樣，每一采樣點(diǎn)取3瓶水。東湖、南湖為靜止水體，根據(jù)水域面積采樣：將2個(gè)湖面劃分成5個(gè)斷面，同樣無菌操作法取樣，每一斷面取3瓶水，盡快帶回實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)分析。

1.2 水體微生物分析

1.2.1 菌株分離培養(yǎng)及計(jì)數(shù) 采用常規(guī)稀釋平板法，將樣品在無菌工作臺(tái)下適度稀釋（10-1、10-2、10-3、10-4），每一稀釋度設(shè)3個(gè)平行，用移液槍移取100μL稀釋液涂布到3種不同培養(yǎng)基平板上。細(xì)菌分離培養(yǎng)用細(xì)菌通用培養(yǎng)基LB，真菌分離用馬丁氏培養(yǎng)基，放線菌培養(yǎng)用YPD培養(yǎng)基。接種后各平板置于37℃培養(yǎng)箱恒溫倒置培養(yǎng)，其中細(xì)菌培養(yǎng)1～2d，真菌培養(yǎng)4～5d，放線菌培養(yǎng)6～7d。待菌落長至合適大小，挑取單克隆用平板劃線法純化2～3次，即得到不同類型微生物純培養(yǎng)物。微生物計(jì)數(shù)均采用平皿傾注法檢測(cè)菌落總數(shù)，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析證明。平板適宜計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為細(xì)菌和放線菌為每皿50～200個(gè)菌落，真菌每皿20～80個(gè)菌落，取3個(gè)平行樣品的均值作為終值。

1.2.2 表型特征 參照《常用細(xì)菌鑒定手冊(cè)》[8]觀察分離到的微生物表型特征（包括形態(tài)、大小、顏色、透明度等），記錄并分析可培養(yǎng)微生物多樣性。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析 采用DPS（Data Processing System）7.05對(duì)微生物數(shù)量進(jìn)行方差分析，最小顯著差異法（least significant difference，LSD）進(jìn)行多重比較，分析不同水體中微生物時(shí)空分布規(guī)律。

2 結(jié)果與分析

2.1 微生物種群、數(shù)量的季節(jié)分布 微生物的生命活動(dòng)對(duì)外界因子較敏感，其數(shù)量易受環(huán)境條件影響，始終處于不斷發(fā)展變化中，不同季節(jié)、不同水域環(huán)境中微生物數(shù)量及種類各異。由表1可知，調(diào)查期間喀什5個(gè)水體中細(xì)菌數(shù)量波動(dòng)范圍為4.1×104～7.7×105，真菌波動(dòng)范圍2.1×102～7.4×103，放線菌為1.0×102～6.0×102，各區(qū)系最高峰均出現(xiàn)在2015年8月。5個(gè)水體中3類微生物數(shù)量和類型季節(jié)變化趨勢(shì)一致，8月份的細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量均高于2月份，微生物類型也較豐富。尤其吐曼河中游細(xì)菌數(shù)量由8.5×104增加到1.2×105，數(shù)值差別達(dá)到1個(gè)數(shù)量級(jí)（P

微生物季節(jié)變動(dòng)與各類群微生物自身生長特性、環(huán)境因子及水體各項(xiàng)理化性質(zhì)密切相關(guān)[9]，尤其溫度對(duì)微生物生命活動(dòng)影響強(qiáng)烈，推測(cè)喀什5個(gè)水體中微物季節(jié)差異主要受溫度影響。微生物生長繁殖在一定范圍內(nèi)與溫度呈正相關(guān)，而喀什夏季光照十分充足、水溫升高，微生物生產(chǎn)力顯著提高，數(shù)量自然增加；冬季光照減弱、水溫相對(duì)降低，抑制微生物新陳代謝，導(dǎo)致微生物種類貧乏，數(shù)量稀少。此外，可能還受到溶解氧、透明度、營養(yǎng)鹽水平以及部分離子濃度影響。

2.2 微生物種群、數(shù)量的空間分布 喀什不同河流中微生物豐度及分布情況（年均值）如表2所示。由表2可知，5個(gè)不同水體中細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量差異顯著（P蓋孜河>南湖>東湖>克孜勒河，真菌數(shù)量分布為吐曼河>東湖>南湖>克孜勒河>蓋孜河，放線菌數(shù)量分布為東湖>南湖>吐曼河>蓋孜河>克孜勒河。根據(jù)污水生物系統(tǒng)法評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)菌總數(shù)>106/mL為多污帶，105～106/mL為α-中污帶，

從河段看，3條河流微生物豐度從上游至下游逐步升高，推測(cè)上游水體中有機(jī)物含量較少，污染較輕，水體自凈能力使微生物含量較低。河水流動(dòng)過程中受人們大量生活污水、工業(yè)有機(jī)廢水及農(nóng)作物施肥等影響，越往下游營養(yǎng)物質(zhì)越豐富，氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)富集超標(biāo)越嚴(yán)重，污染越加劇，致使下游河段微生物種類、豐度最多，尤以吐曼河最顯著。從多樣性看，細(xì)菌類群也較真菌、放線菌豐富，如吐曼河下游細(xì)菌種類多達(dá)14種，而霉菌、放線菌種類有7種。

3 討論

微生物對(duì)環(huán)境污染或變化較為敏感，其作為水質(zhì)評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，能及時(shí)反映整個(gè)水生環(huán)境的變化，從生物學(xué)角度為水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)與處理提供依據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)喀什5個(gè)水體中微生物數(shù)量差異顯著，但均以細(xì)菌絕對(duì)優(yōu)勢(shì)菌，真菌和放線菌相對(duì)較少，這與其他水體中微生物生態(tài)分布相符。吳根福[10]對(duì)杭州西湖水域菌群分布調(diào)查發(fā)現(xiàn)，水體微生物數(shù)量以細(xì)菌最高，放線菌數(shù)量較少；王風(fēng)芹[11]等報(bào)道賈魯河水體微生物數(shù)量細(xì)菌數(shù)量顯著高于真菌和放線菌，但上下游水體中微生物區(qū)系數(shù)量沒有呈現(xiàn)規(guī)律性變化。

喀什5個(gè)水體中細(xì)菌豐度均超過104cfu/mL，為β-中污型水體，尤其吐曼河細(xì)菌數(shù)量年均達(dá)到2.6×105，表明吐曼河水質(zhì)一年四季均處于嚴(yán)重污染狀態(tài)，為重污染帶。這與吐曼河承擔(dān)著喀什工農(nóng)業(yè)活動(dòng)和生活用水的主體責(zé)任，排污口較多，大量工業(yè)廢水廢物及生活污水直接排入關(guān)系巨大。東湖和南湖屬于湖泊，水動(dòng)力交換差，水體滯庫時(shí)間長，也為水體富營養(yǎng)化創(chuàng)造客觀條件，導(dǎo)致微生物污染。

喀什水體中各微生物類群分布受季節(jié)影響顯著，夏季豐度、類群均高于冬季，與張紅光有關(guān)青藏高原青海湖和納木錯(cuò)湖水微生物[12]的報(bào)道相符。而朱亮[13]對(duì)宿遷市大運(yùn)河沉積微生物時(shí)空分布研究顯示，冬季微生物數(shù)量反而高于夏季，與Comte[14]、Findlay[15]等報(bào)道相符；北京溫榆河流域微生物數(shù)量受季節(jié)影響并不顯著[16]。說明微生物的季節(jié)變動(dòng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合問題，水體中的微生物并不是獨(dú)立存在的。推測(cè)不同季節(jié)下微生物數(shù)量多寡可能與地域環(huán)境因子有關(guān)，受微生物所能利用的底物含量制約，而喀什冬夏季溫差較大，直接影響微生物新陳代謝，也會(huì)對(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)力、溶解氧等產(chǎn)生一定影響，最終導(dǎo)致微生物群落結(jié)構(gòu)改變。

從河段看，吐曼河、克孜勒河、蓋孜河3條河流中下游河段污染均較上游輕，推測(cè)原因主要與人類活動(dòng)影響有關(guān)。河流水體本身具有過濾自凈能力，河體中的泥沙也可以吸附一定有機(jī)污染物質(zhì)，所以上游污染較輕。但水體流動(dòng)過程中承接人類大量的工農(nóng)業(yè)廢水、廢物，造成氮、磷、鉀等元素不斷積蓄，為各類微生物生長繁殖提供充足的營養(yǎng)源，造成中下游水體富營養(yǎng)化，環(huán)境污染加劇，破壞了河段間生態(tài)平衡。感觀上比較，下游水體顏色也明顯變暗、混濁，同上游形成強(qiáng)烈反差。綜上，喀什主要河流水質(zhì)已呈現(xiàn)不同程度的富營養(yǎng)化，日益惡化的水環(huán)境問題應(yīng)當(dāng)引起政府和科研部門的高度關(guān)注。

研究結(jié)果提示當(dāng)前喀什主要水體中微生物豐度較高，類群較豐富，受工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活影響較多的中下游水系中微生物尤其多，夏季數(shù)量高于冬季?？κ菜w中微生物時(shí)空分布格局，體現(xiàn)了其作為一個(gè)敏感指標(biāo)對(duì)自然及人類活動(dòng)雙重影響下河流湖泊生態(tài)環(huán)境變化的響應(yīng)。進(jìn)一步探討喀什河流中不同微生物生理類群與水體中氮、磷、鉀營養(yǎng)鹽、溶解氧（DO）、化學(xué)耗氧量（COD）等的相關(guān)性，或可為喀什河流污水生物治理及水體生態(tài)修復(fù)提供更全面的理論和參考資料。

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篇7

關(guān)鍵詞：微生物標(biāo)本；臨床標(biāo)本；檢驗(yàn)方式

通常在臨床標(biāo)本微生物檢驗(yàn)中，采用的方式主要為標(biāo)本分離、藥敏試驗(yàn)以及菌種鑒定。另外還有一種方式為應(yīng)用酵母樣真菌進(jìn)行微生物檢驗(yàn)。皮質(zhì)類固醇激素及一些廣譜抗生素屬于是患者發(fā)生院內(nèi)感染的主要治療方式[1]，從而導(dǎo)致目前臨床上酵母樣真菌的臨床感染率有顯著上升，因此必須要加大對(duì)抗真菌藥物治療準(zhǔn)確性。本文特選取2013年180株真菌，藥敏檢驗(yàn)采用Rosco紙片法，具體如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 本次180例標(biāo)本均來自靖州縣人民醫(yī)院檢驗(yàn)科，本次選取的標(biāo)本類型不同，其中包括血液、痰以及糞便等。

1.2方法 沙保弱瓊脂培養(yǎng)基分離標(biāo)本細(xì)菌，物種檢驗(yàn)方式為API20CAUX。藥敏檢驗(yàn)t采用來自丹麥Rosco公司的6種株菌，其中主要包括：兩性霉素B、酮康唑、克霉唑、氟康唑、制霉菌素以及伊曲康唑。微生物檢驗(yàn)采用Rosco紙片法，將以上單個(gè)菌落放置在生理鹽水中，并且把菌懸液調(diào)整到0.5上下，將調(diào)整好的菌懸液均勻的涂抹在改良Shadomy平板上，在將平板上的水分全部曬干之后，即可以貼上Rosco藥敏紙片，保持平板原有方向?qū)⑵渲苯臃胖迷?5°培養(yǎng)箱，持續(xù)孵育時(shí)間為18～20 h。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 本次研究所得數(shù)據(jù)及資料均采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 20.0分析及處理。

2 結(jié)果

2.1本次檢驗(yàn)的180株標(biāo)本，檢出率從低到高分別為：其他念珠菌、克柔念珠菌、滑念珠菌、光滑念珠菌、星形念珠菌、熱帶念珠菌以及白色念珠菌，檢出率分別為：2.78%、5.56%、6.67%、7.22%、14.44%、20.56%以及42.78%，對(duì)各個(gè)菌株檢出率對(duì)比發(fā)現(xiàn)，差異對(duì)比結(jié)果顯著P

2.2酵母樣真菌藥敏實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 見表2。

2.3采用Rosco紙片法實(shí)施49株酵母樣真菌藥敏檢驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，本次檢驗(yàn)符合率為88.9%，敏感性為82%。

3 討論

目前醫(yī)療檢驗(yàn)自動(dòng)化水平的發(fā)展降低了臨床療效，從而導(dǎo)致微生物檢驗(yàn)的陽性率比較低。和下酵母型菌落相比，酵母樣真菌在外觀上與其有相似處，但是在菌落表面卻不相同，酵母樣真菌包括生涯細(xì)胞及生芽細(xì)胞假菌絲，例如在檢驗(yàn)中出現(xiàn)的念珠菌等。針對(duì)這一菌種常用的鑒定方式為：①首先進(jìn)行玉米培養(yǎng)基及沙保若氏種植，對(duì)沙保若氏及培養(yǎng)機(jī)上的菌落特點(diǎn)及生長特點(diǎn)仔細(xì)觀察。②對(duì)科瑪嘉上的4種常見種酵母樣真菌實(shí)施培養(yǎng)鑒定，依照顯色效果進(jìn)行鑒定。③在進(jìn)行常見酵母樣真菌鑒定中，發(fā)酵試驗(yàn)方法不但簡單易于操作，而且準(zhǔn)確率高。

在臨床上，酵母樣真菌會(huì)導(dǎo)致患者出現(xiàn)多系統(tǒng)感染、全身性多臟器損壞，甚至可導(dǎo)致患者死亡[2-4]。院內(nèi)感染的引發(fā)病菌類型主要為真菌，這一感染模式不但感染發(fā)生率高，并且會(huì)直接導(dǎo)致患者菌種增多及耐藥性加強(qiáng)，加大患者臨床治療難度。基于目前研究結(jié)果能夠發(fā)現(xiàn)白色念珠菌感染率有顯著上升，但是熱帶念珠菌及滑念珠菌等感染率在近些年來則有顯著上升[5]。

酵母樣真菌特性不同自然耐藥性也不同，在本次藥敏檢驗(yàn)中選用的檢驗(yàn)方式為Rosco紙片法，結(jié)果顯示敏感性為82%、檢驗(yàn)符合率為88.9%。在其他酵母樣真菌中也出現(xiàn)較高耐藥性，抗真菌藥物在臨床的耐藥性具有差異，因此想要提高抗真菌藥物應(yīng)用合理性，即可以應(yīng)用Rosco紙片法實(shí)施藥敏檢驗(yàn)，這種方式不但便于操作，并且結(jié)果具有重復(fù)性，經(jīng)濟(jì)效益高[6]。

總之，顯著提高微生物標(biāo)本檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確率，能夠仙顯著提高患者臨床疾病的診斷準(zhǔn)確率，減少患者誤診、漏診發(fā)生率。另外借助于患者的微生物標(biāo)本陽性率檢驗(yàn)結(jié)果，可以幫助醫(yī)生了解病菌感染原因，從而為患者的疾病治療提供客觀依據(jù)[7]。所以必須要對(duì)微生物標(biāo)本的陽性率分布認(rèn)真分析，掌握不同微生物標(biāo)本的陽性分布規(guī)律，以此為微生物標(biāo)本檢驗(yàn)發(fā)展積累經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于患者疾病感染及診斷治療水平提高均具有重要意義[8]。在微生物標(biāo)本檢驗(yàn)中，微生物的生長方式及生化特點(diǎn)對(duì)病原菌存在方式具有直接影響作用。另外不同微生物標(biāo)本的病原菌分布不同，但是在其檢驗(yàn)中方式具有一致性，均必須采用三個(gè)步驟，其中分別是標(biāo)本分離、菌種鑒定以及藥敏試驗(yàn)。在本次真菌藥敏檢驗(yàn)中應(yīng)用的Rosco紙片法，可以在臨床上作為通用方式進(jìn)行推廣應(yīng)用。

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篇8

關(guān)鍵詞：微生物 機(jī)油污染廢水 微生物降解

Abstract: Two strains of high-effective， lubricating oil degrading bacteria， ZL1 and ZL2， were screened out　from oil-contaminated soil， which were preliminarily identified as flavobacteriun and tnicrococcus. The effects of　temperature， oil content and pH value on their oil-degrading capacities were dletermined by orthogonal experiment　of growth conditions. A degrading capacity experiment was carried out with an initial wastewater oil content of　270 mg/L. The experimental results showed that the oil removal rates by the strains ZL1 and ZL2 from the in-oculum in about 2 days were up to 67. 9% and 76. 2% respectively and the adaptation range of strain ZL2 to oil content and pH value was wider than that of ZL1.

Key Words: lubricating oil; oil-containing wastewater; wastewater treatment; microorganism; flavobacteri-un; micrococcus

近年來，國內(nèi)外對(duì)石油及兵產(chǎn)品的微生物降解研究常見報(bào)道，卻鮮見機(jī)油廢水微生物降解方面的研究。本試驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^常規(guī)微生物馴化方法，以市售機(jī)油為唯一碳源，從油污土壤中分離篩選出機(jī)油高效降解菌株，并對(duì)其生長條件及降解特性進(jìn)行研究，以期進(jìn)一步應(yīng)用于含油污水的治理。

1 材料與方法

1．1 土壤樣品

某石油庫貯油罐附近的石油污染土壤，取樣3份，按含油量由多至少編為1＃，2＃，3＃。

1．2 培養(yǎng)基

本試驗(yàn)選取兩種無機(jī)基礎(chǔ)培養(yǎng)基，（用蒸餾水配制并高壓蒸氣滅菌），編號(hào)分別為1＃，2＃，組成如下：

1＃基礎(chǔ)培養(yǎng)基：p（KH2PO4）＝0.5g／L，ρ（K2HPO4）＝0.5g／L，P（MgSO4·7H2O）=0.2g／L，ρ（NaCl）=0.2g／L，p（CaCl2）＝0.1g／L，ρ（NH4NO3）＝1.0g／L，MnSO4痕量，F(xiàn)eCl3痕量。

2?；A(chǔ)培養(yǎng)基：p（NaNO3）=2.0g／L，ρ（KH2O4）＝0．2g／L，ρ（MgSO4.7H2O）＝0.2g／L，ρ（酵母浸膏）＝1.0g／L．

含油培養(yǎng)基是向上述無機(jī)基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入適量機(jī)油。固體培養(yǎng)基中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．2％的瓊脂。

1．3 優(yōu)勢(shì)菌篩分試驗(yàn)

1．3．1 選擇富集培養(yǎng)

稱取土樣各10g，加入到500mL1＃含油培養(yǎng)基（含機(jī)油4mL）中，調(diào)pH值7.0，通氣恒溫30℃培養(yǎng)48h后，分別移取上述培養(yǎng)液5mL于45mL1＃，2＃含油培養(yǎng)基（含機(jī)油2mL）中，恒溫30℃振蕩培養(yǎng)。

1.3.2 平板分離

制作1＃，2＃固體含油培養(yǎng)基平板苦干，用接種環(huán)蘸取振蕩培養(yǎng)較好的菌液在相應(yīng)平板劃線，恒溫30℃培養(yǎng)48h后平板劃線分離，重復(fù)數(shù)次。選擇生長狀況良好的菌株進(jìn)行平板擴(kuò)大培養(yǎng)。

1．4 生長條件正交試驗(yàn)

篇9

關(guān)鍵詞：微生物菌劑；應(yīng)用；研究現(xiàn)狀；生物強(qiáng)化

中D分類號(hào)：X506 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）05-0805-04

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2017.05.002

Application and Progress of Research of Microorganisms Agents

ZHU Hong-yu1，LIU Chuang1，LI Peng-bo1，LU Kai-qi1，LIU Guang-xin1，WANG Xin1，ZHANG Hui-wen2

（1.Shenyang University of Technology， Shenyang 110870，China；

2.Institute of Applied Ecology，Chinese Academy of Sciences，Shenyang 110016，China）

Abstract： Through a series of methods such as separation， purification and orthogonal experiment， the dominant bacteria were obtained. The immobilized technology was used to prepare the microbial agent. Compared with the traditional microbial treatment， the ability of biological agents has a stronger， better development potential and broad market prospects. At present， microbial agents have been widely used in agriculture， ddegradation egradation of pollutants， compost， water purification.

Key words： microbial agent； application； research status； bioaugmentation

1 概述

1.1 微生物菌劑的概念

微生物在自然界中無處不在，小到單個(gè)細(xì)胞，大到地球生物圈。從陸地到海洋，從養(yǎng)殖業(yè)、畜牧業(yè)到農(nóng)業(yè)，從食品工業(yè)、制藥工業(yè)到印染、紡織、制革等，凡是涉及有機(jī)物各種工業(yè)的工藝流程都與微生物息息相關(guān)。其具有個(gè)體微小、代謝旺盛、分布廣、數(shù)量多的特點(diǎn)，還具有強(qiáng)大的分解能力，它們的活動(dòng)保障著生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，凈化著生態(tài)系統(tǒng)，協(xié)調(diào)著生態(tài)平衡[1-4]。

目前，中國是世界上環(huán)境污染最為嚴(yán)重的國家之一，大氣、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。當(dāng)前中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)保持著高度發(fā)展的態(tài)勢(shì)，社會(huì)進(jìn)步促進(jìn)了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力的提高，使人民生活得到進(jìn)一步改善，但是也隨之帶來不同程度的環(huán)境污染。由人類活動(dòng)所造成的環(huán)境污染和環(huán)境質(zhì)量的惡化已成為制約中國社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的障礙。如何在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)控制環(huán)境污染，改善環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，是中國目前有待解決的重要問題之一。

微生物菌劑技術(shù)[5]已是環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用最廣、最為重要的一項(xiàng)技術(shù)。其在水污染控制[6]、大氣污染治理，有毒有害物質(zhì)的降解、清潔可再生能源的開發(fā)、廢物資源化、環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境污染的修復(fù)和污染嚴(yán)重的工業(yè)的清潔生產(chǎn)等環(huán)境保護(hù)的各個(gè)方面，發(fā)揮著極為重要的作用。應(yīng)用微生物菌劑技術(shù)處理污染物時(shí)，最終產(chǎn)物大都是無毒無害的、穩(wěn)定的物質(zhì)，如二氧化碳、水和氮?dú)獾?。并且利用微生物菌劑方法處理污染物通常能夠一步到位，避免了污染物的多次轉(zhuǎn)移，因此它是一種消除污染安全而徹底的方法。

在許多生化過程中如果僅靠一種微生物或自然菌群，處理的效果往往很難達(dá)到理想的程度，而向自然菌群中添加特定功能的復(fù)合微生物菌，復(fù)合微生物與自然界菌群協(xié)同作用，將會(huì)提高系統(tǒng)對(duì)特定污染物的降解能力，從而改善整個(gè)體系處理難降解物質(zhì)的能力。該技術(shù)具有高效、穩(wěn)定、節(jié)省投資的特點(diǎn)，這些添加的復(fù)合微生物菌群即可成為微生物菌劑[7]。

1.2 微生物菌劑的特性

在理想的生化處理系統(tǒng)中，微生物群落結(jié)構(gòu)在正常運(yùn)行條件下保持高度的穩(wěn)定性，而當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí)，微生物群落結(jié)構(gòu)可以做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)，從而維持微生物的生態(tài)平衡。所以，功能菌的獲取以功能菌群的富集方式進(jìn)行。在正常的環(huán)境條件下具有相同功能的物種只有一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)具有分解相應(yīng)污染物的能力，其余物種暫時(shí)顯得并不那么重要或者作用并不那么明顯，一旦環(huán)境條件發(fā)生變化影響原來發(fā)揮分解功能的物種，其余物種作為后備力量可起到替代作用，從而保證生化系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性[8]。

針對(duì)不同的污染物、處理目標(biāo)和現(xiàn)場(chǎng)操作條件，構(gòu)建簡單易行、行而有效的微生物菌劑，對(duì)于體系處理能力和微生物的適應(yīng)能力具有十分重大的意義。特別是在城市污水處理上，從廢水中分離純化得到的菌種[9，10]，對(duì)菌種進(jìn)行降解性能測(cè)定，并利用正交試驗(yàn)法等多種方法獲得降解優(yōu)勢(shì)菌，使用固定化技術(shù)[11-13]將其與載體制備成復(fù)合型微生物菌劑，同時(shí)找到菌劑使用的最優(yōu)化條件，并結(jié)合實(shí)際對(duì)復(fù)合型微生物菌劑的性能進(jìn)行研究[14，15]。不論是技術(shù)還是管理方面都比較成熟，絕大多數(shù)的污水處理廠都能實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

2 微生物菌劑應(yīng)用

2.1 用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

目前，中國微生物菌劑的發(fā)展十分迅速，隨著對(duì)其研究的日益深入，這種綠色環(huán)保、高效節(jié)能的產(chǎn)品也越來越多地應(yīng)用于人們的生活中。微生物菌劑最重要的應(yīng)用之一體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用[16，17]，而用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的微生物菌劑，一般需具有以下主要性能或作用。

2.1.1 預(yù)防病害 改善土壤微生物菌群、抑制土壤病原菌繁殖，有效A防作物的根腐、立枯等病害。

2.1.2 提高地力 活化土壤有機(jī)與無機(jī)養(yǎng)份，提高肥效率，促進(jìn)作物循環(huán)、長效吸收利用，增根壯苗果實(shí)飽滿。

2.1.3 改良土壤 改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，消除板結(jié)，提高保水保肥能力，抗旱、抗逆、抗寒、抗倒伏，中和酸堿度，降低土壤重金屬和鹽堿毒害。

2.1.4 增根、發(fā)苗、壯秧 有益微生物在繁殖代謝過程中，可分泌細(xì)胞分裂素、吲跺乙酸、維生素、本乙酸、赤霉素等植物生長素及氨基酸等活性物質(zhì)，強(qiáng)力促進(jìn)增根、生根，壯根等過程，使作物具備莖粗、苗壯、移栽緩苗快等特點(diǎn)。

邵秀麗[18]利用乳酸菌、酵母菌、放線菌、光合菌以及醋酸菌5種菌株制備了一種針對(duì)提高大蒜產(chǎn)量的復(fù)合菌劑，在該復(fù)合菌劑與肥料配施的情況下提高了大蒜株高、莖粗等農(nóng)藝性狀，同時(shí)改善了大蒜苗期的生長狀況，促進(jìn)了其根系發(fā)育，最終提高了作物的產(chǎn)量。龔方等[19]認(rèn)為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)快速發(fā)展導(dǎo)致一系列的污染問題，微生物資源和技術(shù)在現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)中發(fā)揮著巨大的作用，農(nóng)用微生物菌劑是由一種或多種從自然界分離純化的微生物菌種經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)擴(kuò)繁后加工制成的活菌制劑?？梢詫?shí)現(xiàn)綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)，以確保食品的優(yōu)質(zhì)性與安全性。

2.2 用于難降解污染物

針對(duì)微生物對(duì)環(huán)境修復(fù)的局限性，采用微生物菌劑技術(shù)，不僅避免了二次污染問題，而且污染物降解效果顯著提高。與此同時(shí)也解決了微生物對(duì)環(huán)境的嚴(yán)格要求這一問題，使微生物的適應(yīng)性與穩(wěn)定性明顯增強(qiáng)。

高鶴南等[20]通過菌株的篩選，得到可降解煙嘧磺隆等特定菌株，并將其制備成液態(tài)菌劑，通過對(duì)菌劑制備過程中的最佳工藝條件確定，最后得出該菌劑對(duì)煙嘧磺隆的降解率可達(dá)到88.6%左右，為農(nóng)藥污染土壤的生物修復(fù)提供了一條新的途徑。葉峰等[21]將馴化后具備高效降解三苯類物質(zhì)能力的活性污泥作為種泥，在特定載體上發(fā)酵擴(kuò)大培養(yǎng)，制成了復(fù)合微生物菌劑，通過對(duì)制備工藝條件的優(yōu)化，使得該菌劑具有了較好的穩(wěn)定性，同時(shí)保持了較高的污染物降解率。李旭東等[22]利用紅球菌屬、微小桿菌屬、芽孢桿菌、假絲酵母和短狀桿菌等菌株以一定的比例制得一種微生物菌劑，并將其用于處理煉油廢水，取得了較好的效果。

2.3 用于堆肥

微生物菌劑在堆肥中也取得了廣泛的應(yīng)用，其通過不同菌種之間的協(xié)同作用，不僅對(duì)廚余垃圾降解效果顯著，而且極大地縮短了堆肥的時(shí)間。這種微生物菌劑堆肥的方式，由于其較低的成本、較短的腐熟時(shí)間，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

席北斗等[23]將康氏木霉、白腐菌、變色栓菌、EM菌、固氮菌、解磷菌、解鉀菌按15∶15∶15∶25∶10∶10∶10的比例制成復(fù)合的微生物菌劑，并將其用于垃圾堆肥中，試驗(yàn)結(jié)果顯示所制得的菌劑通過幾種菌株之間的共代謝作用有效地降解了堆肥中的各種物質(zhì)。徐銳[24]以廚余垃圾和一些環(huán)境樣品為菌源，從中分離出高效降解菌株，采用混合培養(yǎng)制備復(fù)合型微生物菌劑，并對(duì)培養(yǎng)條件與處理工藝進(jìn)行了最優(yōu)化，經(jīng)過篩選、優(yōu)化和組合，最終選取其中13株優(yōu)勢(shì)及高效微生物菌株作為菌劑的組成菌，其中包含5株常見的廚余垃圾高效降解菌和3株高效專一降解菌；經(jīng)過比較，自制的復(fù)合菌劑對(duì)廚余垃圾降解有較為明顯的效果，可以進(jìn)行開發(fā)和應(yīng)用。方亞曼[25]針對(duì)嘉興市的畜禽污染現(xiàn)狀，從當(dāng)?shù)囟逊手信囵B(yǎng)出液態(tài)復(fù)合微生物菌劑，目前該菌劑繼代培養(yǎng)能達(dá)到50倍，大大降低了菌劑的成本。將自制菌50倍繼代培養(yǎng)后所得液態(tài)復(fù)合微生物菌劑用于豬糞堆肥，并與市場(chǎng)上其他商用微生物菌劑進(jìn)行對(duì)比，試驗(yàn)結(jié)果表明，自制微生物菌劑滿足堆肥要求，較商用菌劑使堆肥腐熟時(shí)間縮短5～8 d，并且其肥料成品含水率較低，更適合保存。若在發(fā)酵床上接種自制微生物菌劑，相對(duì)于普通水泥地面養(yǎng)殖，可以明顯改善養(yǎng)殖豬舍的環(huán)境，降低環(huán)境中的氨氣，同時(shí)豬只料肉比降低。

2.4 用于水質(zhì)凈化

在水質(zhì)凈化方面，不論是針對(duì)生活污水還是工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水，微生物菌劑均取得了突破性的進(jìn)展。在生活污水的處理中，與常規(guī)微生物相比較，其對(duì)COD、氨氮處理效果有明顯的提高，也解決了運(yùn)行成本高等問題。

鐘華[26]首先利用植物源培養(yǎng)液將動(dòng)物源微生物發(fā)酵馴化為植物源微生物，再將植物源微生物馴化為植物源趨磁性微生物，最后負(fù)載于沙狀礦物石粉上形成生物礦化物，生成凈化菌劑。該種菌劑解決了普通的微生物水質(zhì)凈化處理菌劑潑灑下去只浮于表面、易被水流沖走、需經(jīng)常投放、運(yùn)行成本高等問題。文婭等[27]利用從食材中篩選純化的特定微生物制成復(fù)合菌劑，添加不同比例的菌劑，并在供養(yǎng)條件不同的情況下處理生活污水，以COD與氨氮作為參考指標(biāo)，效果不同。試驗(yàn)結(jié)果表明，菌劑投加量在0.5%～1%時(shí)對(duì)污水中COD去除效果更顯著；而在自然、厭氧和曝氣3種情況下，COD去除率分別提高8.77%、11.22%、11.11%；對(duì)于污水中氨氮的去除，自然和曝氣條件下，菌劑對(duì)氨氮去除率更明顯，曝氣條件下該菌劑對(duì)氨氮去除率達(dá)52.28%；以0.5%的菌劑投加量，曝氣2 d，COD與氨氮去除率可分別提高11.11%和14.13%。所以該菌劑對(duì)生活污水有良好的凈化效果。

2.5 用于北方低溫環(huán)境

在中國北方高緯度地區(qū)，城市生化處理系統(tǒng)的水溫10～25 ℃之間，低于最佳生化反應(yīng)范圍（15～35 ℃）[28]。特別是在冬季，低溫會(huì)對(duì)微生物活性、底物的利用速率、活性污泥的吸附和沉降性能[29]等均會(huì)產(chǎn)生一定的影響，進(jìn)而影響生化系統(tǒng)的處理能力與穩(wěn)定性。另外，低溫還會(huì)延長運(yùn)行周期。因此，低溫是影響北方污水處理體系至關(guān)重要的非限制性生態(tài)因子，而構(gòu)建微生物菌劑是為了實(shí)現(xiàn)縮短運(yùn)行周期和穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于城市污水，構(gòu)建微生物菌劑主要是針對(duì)城市污水中脂類、糖類和蛋白質(zhì)三大底物對(duì)低溫菌進(jìn)行篩選和馴化。把城市污水作為菌源，不僅可以降低成本，還可以避免細(xì)菌之間的相互競爭，提高菌種間的適應(yīng)性與持效性，從其中分離篩選低溫菌，然后進(jìn)行馴化，對(duì)低溫微生物的數(shù)量與活性進(jìn)行加強(qiáng)，構(gòu)建高效的功能菌群，依靠微生物的協(xié)同降解作用來去除污染物。

中國北方一直由于低溫的原因?qū)е律幚碇形⑸飻?shù)量與活性不足，而使處理效果不理想，污水中有機(jī)物不能被迅速降解，出水水質(zhì)難以達(dá)標(biāo)。運(yùn)用本方法構(gòu)建的微生物菌劑已經(jīng)成功進(jìn)行了多個(gè)不同工藝類型和規(guī)模的城市污水生化處理系統(tǒng)的低溫快速啟動(dòng)。城市污水處理廠A/O生化處理系統(tǒng)在啟動(dòng)調(diào)試期間的進(jìn)、出水水質(zhì)情況：該生化池進(jìn)水的COD、氨氮濃度分別在184.0～275.9 mg/L、34.4～50.7 mg/L范圍波動(dòng)，盡管出水水質(zhì)也隨之波動(dòng)，但出水COD、氨氮平均濃度分別低至55.1 mg/L和2.2 mg/L，達(dá)到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。在生化池平均水溫為13 ℃的條件下，采用投加微生物菌劑的方式，僅僅用14 d就完成生化池的啟動(dòng)，而其他研究人員在水溫為12～23 ℃的條件下，需要近3個(gè)月的時(shí)間才完成生化系統(tǒng)中污泥的馴化過程[30]。另外，傳統(tǒng)微生物在冰封期時(shí)對(duì)有機(jī)污染物降解遠(yuǎn)不如流動(dòng)期，所以這種特定功能的微生物菌劑對(duì)寒冷地區(qū)河流水質(zhì)凈化處理具有重要作用。

3 總結(jié)

現(xiàn)如今，微生物菌劑已經(jīng)在污水處理、堆肥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。微生物菌劑的應(yīng)用相對(duì)一些化工產(chǎn)品等更具有經(jīng)濟(jì)效益，也更加符合綠色環(huán)保的理念。微生物菌劑不僅適用于南方氣候，也考慮到北方的低氣溫氣候，它比一般微生物處理廢水所需的運(yùn)行周期要縮短很多，運(yùn)行也更加穩(wěn)定，同時(shí)，出水水質(zhì)中COD與氨氮也有明顯的降低，這在中國南北大緯度差異的環(huán)境下具有很大的現(xiàn)實(shí)意義和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

同時(shí)，科技的發(fā)展也充分證明微生物菌劑技術(shù)是環(huán)境保護(hù)的理想武器，這一技術(shù)在解決環(huán)境問題過程中所顯示的獨(dú)特功能和顯著優(yōu)越性充分體現(xiàn)在它是一個(gè)純生態(tài)過程，從根本上體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想。由于微生物菌劑具有的高效率、低成本和專一性的特點(diǎn)，為微生物菌劑技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用展示了更為廣闊的未來和前景。

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篇10

微生物采油技術(shù)引起了微生物學(xué)界、石油工業(yè)界、石油地質(zhì)界和地球

關(guān)鍵詞：微生物采油、技術(shù)發(fā)展、機(jī)理、特點(diǎn)、方向

一、引言

微生物原油采收率技術(shù)，就是利用微生物在油藏中的活動(dòng)、代謝作用及代謝物作用于油藏殘余油，對(duì)原油、巖石、水界面性質(zhì)的作用，改變?cè)偷牧鲃?dòng)性，促進(jìn)低滲透帶的滲透率，提高采收率的高新生物技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵，是注入的微生物菌種能否在地層條件下生長繁殖，微生物代謝產(chǎn)物能否有效地改善原油流動(dòng)性質(zhì)，還有液固界面性質(zhì)。

二、微生物增加石油采收率的概述

微生物提高采收率的各種技術(shù)的總稱是MEOR。凡是與微生物有關(guān)的采油技術(shù)均屬于MEOR。國內(nèi)外微生物提高采收率方式大致有兩種。一類是地面法,在地面建立發(fā)酵反應(yīng)罐，為微生物提供必須的營養(yǎng)物質(zhì)，通過微生物代謝作用產(chǎn)生生物產(chǎn)物(主要是生物表面活性劑和生物聚合物)，將生物產(chǎn)物注入地層從而達(dá)到提高采收率的目的。另一類是地下法(油層法) ,指直接將微生物注入到油層，使其在油層中產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物，只要供給微生物足夠的營養(yǎng)物質(zhì)，代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)速度就會(huì)大于被微生物降解的速度。

三、微生物提高石油采收率的特點(diǎn)

（一）、微生物以水為生長介質(zhì)，以質(zhì)量較次的糖蜜作為營養(yǎng)，實(shí)施方便，可從注水管線或油套環(huán)形空間將菌液直接注入地層，不需對(duì)管線進(jìn)行改造和添加專用注入設(shè)備；

（二）、由于微生物在油藏中可隨地下流體自主移動(dòng)，作用范圍比聚合物驅(qū)大，注入井后不必加壓，不損傷油層，無污染，提高采收率顯著。

（三）、以吞吐方式可對(duì)單井進(jìn)行微生物處理，解決邊遠(yuǎn)井、枯竭井的生產(chǎn)問題，提高孤立井產(chǎn)量和邊遠(yuǎn)油田采收率；

（四）、微生物可解決油井生產(chǎn)中多種問題，如降粘、防蠟、解堵、調(diào)剖，最后提高采收率的代謝產(chǎn)物在油層內(nèi)產(chǎn)生，利用率高，且易于生物降解，具有良好的生態(tài)特性。

四、微生物采油新技術(shù)的機(jī)理

（一）、油田化學(xué)劑與微生物采油技術(shù)

在油田開發(fā)的各個(gè)階段都會(huì)使用不同性質(zhì)的化學(xué)劑。當(dāng)大量化學(xué)劑進(jìn)入油藏后，將發(fā)生物理變化和化學(xué)變化，對(duì)微生物采油過程可能產(chǎn)生不同的影響。化學(xué)劑既可引起微生物生存環(huán)境的改變，又可改變生物的生理（呼吸作用、蛋白質(zhì)、核酸及影響微生物生長的大分子物質(zhì)的合成）以及影響微生物細(xì)胞壁的功能，因此影響微生物的生長，降低采收率。

（二）、微生物驅(qū)油的機(jī)理

微生物提高原油采收率作用涉及到復(fù)雜的生物、化學(xué)和物理過程，除了具有化學(xué)驅(qū)提高原油采收率的機(jī)理外，微生物生命活動(dòng)本身也具有提高采收率機(jī)理。雖然目前的研究不斷深入，但仍然無法對(duì)微生物采油技術(shù)各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行量化描述，據(jù)分析，主要包括以下幾個(gè)方面：

1、原油乳化機(jī)理

微生物的代謝產(chǎn)物表面活性劑、有機(jī)酸及其它有機(jī)溶劑，能降低巖石一油一水系統(tǒng)的界面張力，形成油一水乳狀液（水包油），并可以改變巖石表面潤濕性、降低原油相對(duì)滲透率和粘度，使不可動(dòng)原油隨注入水一起流動(dòng)。有機(jī)酸能溶解巖石基質(zhì)，提高孔隙度和滲透率，增加原油的流動(dòng)性，并與鈣質(zhì)巖石產(chǎn)生二氧化碳，提高滲透率。其它溶劑能溶解孔隙中的原油，降低原油粘度。

2、微生物調(diào)剖增油機(jī)理

微生物代謝生成的生物聚合物與菌體一起形成微生物堵塞，堵塞高滲透層，調(diào)整吸水剖面，增大水驅(qū)掃油效率，降低水油比，起到宏觀和微觀的調(diào)剖作用，可以有選擇地進(jìn)行封堵，改變水的流向，達(dá)到提高采收率的效果。在較大多孔隙中，微生物易增殖，生長繁殖的菌體和代謝物與重金屬形成沉淀物，具有高效堵塞作用。

3、生物氣增油機(jī)理

代謝產(chǎn)生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等氣體，可以提高地層壓力，并有效地融入原油中，形成氣泡膜，降低原油粘度，并使原油膨脹，帶動(dòng)原油流動(dòng)，還可以溶解巖石，擠出原油，提高滲透率。

4、中間代謝產(chǎn)物的作用

微生物及中間代謝產(chǎn)物如酶等，可以將石油中長鏈飽和烴分解為短鏈烴，降低原油的粘度，并可裂解石蠟，減少石蠟沉積，增加原油的流動(dòng)性。脫硫脫氮細(xì)菌使原油中的硫、氮脫出，降低油水界面張力，改善原油的流動(dòng)性。

5、界面效應(yīng)

微生物粘附到巖石表面上而生成沉積膜，改善巖石孔隙壁面的表面性質(zhì)，使巖石表面附著的油膜更容易脫落，并有利于細(xì)菌在孔隙中成活與延伸，擴(kuò)大驅(qū)油面積，提高采收率。

（三）、理論研究

二十世紀(jì)八十年代，國外的Islam、Zhang和Chang等建立了微生物采油的數(shù)學(xué)模型并開展了相應(yīng)的數(shù)值模擬研究。Zhang模型優(yōu)于Islam模型在于可描述微生物在地層中的活動(dòng)，卻難于現(xiàn)場(chǎng)模擬。Chang模型是三維三相五組分，能描述微生物在地層中的行為，不能描述在油藏中的增產(chǎn)機(jī)理。并且物理模擬研究基本上是應(yīng)用化學(xué)驅(qū)的物理模型試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)過程。微生物驅(qū)油模型的核心是巖心管部分，其長度影響微生物的生長繁殖。應(yīng)建立大型巖心模型，使微生物充分繁殖，便于分析研究微生物的驅(qū)油效果。

五、MEOR營養(yǎng)液的配制和菌種的篩擇

（一）、菌種的篩擇

菌種篩選是微生物采油技術(shù)的關(guān)鍵。菌種篩選主要向兩方面發(fā)展，一是提高菌種耐溫性，以適合更廣的油藏范圍；二是提供部分無機(jī)營養(yǎng)物，希望以原油為碳源，降低注入營養(yǎng)成本。微生物采油技術(shù)采用的細(xì)菌按來源可以分為兩類：一是天然細(xì)菌，以油田環(huán)境為主，包括油田污水、采出油泥沙、地下巖心、長期被原油污染的土壤，淺海油井附近的水和土壤等。主要目的是利用它們某些方面的特性，如嗜鹽性、耐溫性等。另外，由于內(nèi)源微生物驅(qū)油直接應(yīng)用地層中的細(xì)菌，菌種類復(fù)雜，屬于一種獨(dú)立的選擇方式。二是人工培植的工程細(xì)菌，可以通過紫外線照射、全DNA轉(zhuǎn)化、添加生長因子、反復(fù)馴化等手段，提高天然細(xì)菌在某一方面的特性，如耐高溫、耐鹽性、富產(chǎn)表面活性劑、富產(chǎn)氣體等，從而培養(yǎng)出新的細(xì)菌。用于MEOR的微生物可以是好氧菌、厭氧菌，也可以是兼性厭氧菌。在MEOR實(shí)施的過程中，可以單獨(dú)使用某一菌種，但為了發(fā)揮微生物的協(xié)同作用，更多的是使用配伍性較好的混合菌種。在選擇的過程中應(yīng)遵循的原則必須適應(yīng)油藏的環(huán)境條件。

（二）、營養(yǎng)液的配制

營養(yǎng)液的配制主要根據(jù)選用的菌種、地層條件和工程的目的來確定。 菌種不同, 通常所需要的營養(yǎng)物質(zhì)也不一樣, 微生物一般都需要含磷化合物、含氮化合物、含碳化合物、硫、各種微量金屬元素、氫等地層中可能缺乏這些營養(yǎng)物質(zhì)中的一種或幾種。因此, 營養(yǎng)液的組分主要包括地層中缺乏的營養(yǎng)物質(zhì)。

六、微生物采油技術(shù)的前景

（一）、井筒技術(shù)目的是為了更好的保護(hù)微生物，能起到一定的防蠟效果，工藝簡單，適合大規(guī)模的應(yīng)用。與此同時(shí)，應(yīng)篩選代謝物質(zhì)能起到較強(qiáng)液化作用的菌種最為適宜。

（二）、單井吞吐，它的作用對(duì)象是近井的地下層，需要菌種在地下層完成新陳代謝，篩選的微生物的類型應(yīng)以厭氧及兼性厭氧為主，同時(shí)要求具備耐溫性，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要補(bǔ)充營養(yǎng)劑，然后關(guān)井相對(duì)的時(shí)間。

（三）、好氧微生物驅(qū)，其又被稱為空氣輔助型微生物驅(qū)。在有氧條件下，該菌種的代謝加快，向地下層排放空氣的同時(shí)菌種會(huì)消耗掉一定程度的氧氣，并將石油中的結(jié)構(gòu)進(jìn)行氧化。

七、源微生物的采油工藝

國內(nèi)油田已進(jìn)人高含水開發(fā)期，是采用內(nèi)源微生物驅(qū)油還是采用外源微生物驅(qū)油，要根據(jù)具體油藏內(nèi)的微生物群落進(jìn)行分析。若具體油藏中內(nèi)存在有益微生物驅(qū)油的微生物群落，宜采用內(nèi)源微生物驅(qū)油工藝，我國國內(nèi)致力于運(yùn)用最新微生物采油技術(shù)。

八、結(jié)語

結(jié)合上面的論述，我國的采油油田，使用微生物技術(shù)采油的都取得了很好的效果。微生物采油也確實(shí)發(fā)揮出了技術(shù)先進(jìn)的優(yōu)勢(shì)，這種技術(shù)的發(fā)展必將引領(lǐng)我國的石油行業(yè)走向輝煌。

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