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实际生活对微生物工程的应用

 论文栏目:生物学论文     更新时间:2021/2/22 16:50:44   

摘要:现阶段,随着我国科技水平的不断创新,极大促进着微生物工程的发展,并实现了各个领域的广泛应用,极大便利了人们的生产生活,推动着社会的进步。在自然界中,微生物广泛存在,并且具备较强的适应性、变异性、体积小、繁殖快等方面的特征与优势,因此受到了诸多专家学者的高度关注与研究应用。基于此,本文首先概述了微生物工程,其次着重分析了微生物工程的在现实生活中的具体应用。

关键词:微生物工程;实际生活;应用;分析

在自然界中,微生物发挥着至关重要的作用。微生物工程也被称之为发酵工程,是依靠现代生物技术手段生产出人们所需要的产品,满足各行各业发展需求。当前在医药工业领域、食品生产领域、环境保护领域,微生物工程均实现了广泛应用,发挥着不可替代的作用。

一、微生物工程概述

微生物工程最早起源于20世纪70年代,最早应用于生物领域,并逐渐延伸到其他多个领域中。在微生物工程中,微生物发挥着至关重要的作用,利用细胞融合技术、基因重组技术,形成工程菌,促使微生物产生自身所不具备的物质,实现生物发酵,促进微生物工程发展。现阶段,微生物工程的优势更加突出,为各个领域的发展带来了极大的便利,促进了社会生产力的提升及经济的快速发展。当前世界各个国家越来越重视起对微生物工程的研发,进一步扩大了其应用领域,同时也获得了更加突出的研究成果。和西方发达国家相比较而言,我国对于微生物工程的研究仍处于初级阶段,滞后性较强,为更好地发挥出微生物工程的价值作用,要进一步加深对微生物工程的深入研究,研发全新的成果,更广泛、有效地应用于各个领域当中,推动社会发展与进步。

二、微生物工程的在现实生活中的具体应用分析

(一)医药工业领域

传统制药工艺技术主要包括两种,一种是化学合成药物,其工艺技术复杂,生产条件要求较高,并且会造成污染,具备较大的毒副作用。另一种则是生化药物,主要是通过微生物发酵提取,也有的是从动物及植物中提取的。但是,从动植物中是无法获取的足够的资源,并且在获取的过程中需要付出较高的成本,这严重影响着实际应用。然而在微生物工程技术的支撑下,能够研发诸多的药物,为广大患者带来了福音。微生物工程在医药工业领域中的应用,主要体现在以下几个方面:1.抗生素在临床疾病诊治中,抗生素起到了不可替代的作用。当前抗生素的种类已有数千种,其中应用微生物工程技术的有上百种。微生物工程在应用中,主要研发的是如何克服抗生素所产生的耐药性,如何提升药物动力学性质,如何降低抗生素应用所带来的毒副作用,如何扩展抗菌谱等多个方面,重点探索全新的结构及作用机制,充分发挥出抗生素的作用,降低毒副作用,保证抗生素的安全有效应用。2.维生素在人以及动物生长的过程中,微生物是必须品,对于维生素的需求量较大,如果维生素补充不足,就会影响正常生长,甚至会引发特异性病变。以维生素C为例,是人体必需的微量因素。食用适量的维生素,能够更好地提升自身的抵抗力,减少疾病的发病概率。但是,该物质并不是人体自动合成的,只能够从外部获取。采用微生物工程中的二步发酵法(微藻法与酵母法),能够实现对维生素C的合成,满足人体需求,降低人体疾病发生概率。3.其他生物技术药品“工程菌”的构建及微生物资源发掘的不断加深,为药物的研发及应用带来了巨大帮助。在过去的一段时间里,透明质酸主要是从公鸡冠组织从所提取的,由于来源限制,导致其价格高。然而随着微生物工程的应用,通过兽瘟链球菌发酵即可获得,能够刺激人体免疫系统,杀死癌细胞,同时也能够应用于角膜移植中。再例如:过去溶菌酶大多是从鸡蛋清当中提取的,溶菌酶具备良好的抗炎作用。然而当前已实现了利用“工程菌”(酵母菌)成功克隆溶菌酶,在一定程度上满足了医药领域需求。

(二)食品生产领域1.酵母菌

酵母菌是现实生活的必需品,当前已经被广泛应用于面包、啤酒着等各个领域当中。举个例子来说,在制作面包的时候加入适量的酵母菌,能够提升面包的松软感及口感,因而受到了广大消费者的循环。以啤酒制作为例,作为现代的必备饮品,在制作的过程中,其原料大麦芽,其作料为啤酒花,接着加入酵母发酵即可制作而成。饮用适量的啤酒,能够促进人体血液循环,提升食欲,同时也能够起到解渴充饥的效果。2.保健饮料、食品现阶段,随着人们的生活质量的不断提升,越来越重视起自身保健,同时对于保健食品、饮料的需求量越来越大。很多食用菌中含有多种成分,包括氨基酸、维生素、多醣体等等,这些物质能够降低人体胆固醇,减少肝炎等疾病的发生概率。将菌丝体所形成的培养液加入到保健饮料制作中,能够提升其保健效果。例如应用水培法所制作的金菇露,具备了较高的营养价值及独特的风味。不仅如此,当前随着专家学者研发的不断深入抽,发现了以聚氨脂泡沫为载体,麦鼓浸出汁为培养液,然后应用固液两相法,形成了能够在1周内获取大量锗吸收率达到49%的金针菇菌丝体的方法,为保健药物及食品的研发与制作开辟了重要的途径,同时也提供了重要帮助。与此同时,当前人们利用担子菌生产了银耳、木耳等诸多的保健食品,这些保健食品风味独特,受到了广大消费者的喜爱。在农副产品领域,利用液体发酵的方式培养担子菌,并获得担子菌保健食品和饮料,成产效率高,生产成本低。在微生物蛋白饮料领域,当前随着研发力度的不断加强,逐渐取得了良好的成果。微生物蛋白类类似于动物蛋白,但是其质量更高,是重要且短缺的蛋白资源,当前世界各个国家高度关注对微生物蛋白饮料的研发,并借助高温酸碱法,研发出了高蛋白饮料,其风味及口感非常接近于酸奶,但是其具备更高的营养价值,非常适用于儿童饮用及病患饮用,满足人体需求。3.其他方面在现实生活当中,对于豆瓣酱、酱油以及醋等调味品需求量非常大,可以说是必备品,这些调味品的生产与制作,均是建立在微生物工程的基础之上的。举个例子来说,在制作醋的时候,需要进行多道工序,包括微生物、酒精、醋酸发酵等等,能够起到良好的调味作用,并且能够在一定程度上杀灭有害菌,甚至利用纯米醋来洗头,能够在一定程度上减少头皮屑的产生。再例如,在制作酱油时候,是利用米曲霉产生的酶将豆类中的蛋白质、淀粉和脂肪水解成氨基酸、糖等成分,然后再加入耐盐乳酸菌及酵母菌,在经过发酵之后最终成为酱油,当前人们对于酱油的依赖性越来越强,酱油种类较多,无论哪一种酱油的制作,均离不开微生物工程技术。再例如,豆瓣酱也是当前人们在炒菜做饭时所常用的调味品,这一调味品是利用曲霉菌发酵制成的,食用适量的豆瓣酱,能够加快人体肠道的蠕动,降低动脉硬化等疾病的发生概率。

(三)环境保护领域

绿色、生态、环保背景下,对于当前生态环保工作提出了更高的要求。微生物工程在环境保护领域,起着至关重要的作用,具体来说,主要体现在以下两个方面:1.水污染治理当前水源面临着严重的污染问题,做好水污染治理工作极为迫切。利用微生物工程技术来治理水污染问题,能够有效降解水源中的多种污染物质。当前在污水处理中,微生物工程发挥着至关重要的作用。将微生物工程技术应用于工业、生活污水治理中,微生物能够从中获得营养物质满足自身生长需求,并在这一过程中降解污染物,达到净化污水的目的。具体来说,微生物工程的应用主要体现在以下几个方面:首先是降解。利用球菌,能够有效降解污水中的有机磷农药。其次是共代谢。微生物在分解芽孢杆菌属、卡诺氏菌属等有机物基质后,能够实现再利用,避免资源浪费。再次是去毒,微生物通过转化反应的方式,将污水中的污染物分子结构丧失毒性,为污水处理工作的开展提供便利,缓解污水污染。2.土壤污染治理针对土壤当中的有机污染物,利用微生物也能够实现降解,使其丧失毒性,甚至完全无害化。微生物工程在在土壤污染治理中的应用,主要是通过两种方式实现的,一种是利用微生物分泌的胞外酶达到降解的目的,另一种则是通过吸收污染物然后由胞内酶完成降解工作,两者均能够起到良好的土壤污染治理效果。此外,当前土壤重金属污染的问题尤为严重,微生物工程的应用,主要体现在生物吸附法、真菌、藻类等实现对重金属的吸附。或者有的重金属通过沉淀的方式沉积于细胞表面,然后将其清除。生物积累法也是土壤重金属污染治理的重要技术,依靠微生物的代谢作用,吸收大量的金属离子,然后将其输送到细胞内部,最终达到去污的目的。

三、结语

综上所述,科学技术快速发展的背景下,微生物工程应运而生,并凭借自身的诸多优势,实现了在各个领域的应用。通过分析微生物工程在医药工业领域、食品生产领域以及环境保护领域中的应用,充分显示了微生物工程的重要应用价值。在接下来的时间里,在科技的带动下,微生物工程将会得到创新,进而实现在更多领域的应用,推动社会发展。

参考文献:

[1]刘高君.现代发酵工程技术在食品研发中的应用分析[J].科技创新导报,2017(25):15.

[2]俞纪翔.微生物在治理土壤重金属危害时的作用[J].世界有色金属,2018(21):162-163.

[3]聚焦新资源食品及新技术在食品工业中的应用第三届食品科技北京论坛[J].食品工业科技,2017(10):24-26.

[4]史先振.现代发酵工程技术在食品领域的应用研究进展[J].中国酿造,2015(12):1-4.

[5]周文涛.微生物工程在保健食品开发中的应用[J].时代农机,2016(02):78+80.

[6]阎欲晓,粟桂娇,莫柏立,张锡贞,蒋承建.基于成果导向教育理念的“微生物工程工艺与设备”课程教学改革与实践[J].微生物学通报,2020(04):1011-1018.

作者:刘振乾 单位:湖北大学知行学院

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