摘要? ? 世界的每一個角落都存在著精致的微生物沮榜，它們轉(zhuǎn)化物質(zhì)屈芜，傳遞能量郊愧，努力創(chuàng)造它們生命所需的環(huán)境；我們的生產(chǎn)和生活始終與它們密切相關(guān)井佑，它們在我們的生活中起著重要而復(fù)雜的作用属铁。我們應(yīng)該正確認(rèn)識它們。它們既是人類的朋友躬翁，也是人類的敵人焦蘑。我們應(yīng)該正確處理與微生物的關(guān)系，合理利用微生物盒发，提高人類生活質(zhì)量例嘱，與微生物長期和諧相處。

關(guān)鍵詞? ? 微生物宁舰；? 人類拼卵；? 有利有害

引言? ? 微生物（microorganism簡稱microbe）是一大類生物，包括細(xì)菌蛮艰、病毒腋腮、真菌和一些小型原生動物。它們是小個體壤蚜，但它們與人類生活密切相關(guān)即寡。微生物在自然界無處不在，它們可以在我們的外部環(huán)境和身體中找到袜刷。它們不僅分布廣泛聪富，而且種類和數(shù)量也超出了我們的想象。我們總是不可避免地與微生物打交道水泉。

微生物對人類有一個有害的一面善涨，可以腐蝕工業(yè)設(shè)備窒盐，腐蝕和惡化食品和原材料，甚至通過食品作為媒介引起人類中毒钢拧、疾病蟹漓、癌癥和死亡；它們對人類也是有益的源内，在食品葡粒、制藥、冶金膜钓、采礦嗽交、石油、皮革颂斜、輕化工業(yè)等行業(yè)中可以發(fā)揮不可替代的重要作用夫壁。所以，人類的生活無法不與微生物世界產(chǎn)生交集沃疮，微生物是人類永遠(yuǎn)“相愛相殺”的老伙伴盒让。

一、微生物與食品的關(guān)系

? ? 微生物產(chǎn)品在人類日常生活中隨處可見司蔬。葡萄酒邑茄、酸奶、醬油俊啼、醋和味精等食物肺缕，以及抗生素、激素授帕、疫苗和其他藥物都是通過微生物發(fā)酵制成的同木。

目前，酒精發(fā)酵主要用于將葡萄糖等單糖轉(zhuǎn)化為食用酒精豪墅，食用酒精是酒精食品中的主要物質(zhì)泉手。酵母菌是兼性厭氧微生物。有氧時呼吸氧氣偶器，直接消耗葡萄糖斩萌，產(chǎn)生更多能量，新陳代謝旺盛屏轰，便于大規(guī)模繁殖颊郎，提高生產(chǎn)效率。在缺氧和適當(dāng)溫度的條件下霎苗，酵母菌會無氧呼吸姆吭，將葡萄糖、果糖和甘露糖等單糖吸入細(xì)胞唁盏，并在內(nèi)部酶的作用下將單糖分解成乙醇和二氧化碳内狸，這就是所謂的發(fā)酵检眯。

一些細(xì)菌的代謝產(chǎn)物可以改善酒、米酒和葡萄酒的風(fēng)味昆淡。在發(fā)酵過程中锰瘸，適當(dāng)引入細(xì)菌也可以克服白酒后味不足的缺點。釀酒工業(yè)中常用的細(xì)菌包括乳酸菌昂灵、醋酸菌避凝、丁酸菌等。

糖化菌是一種能將淀粉質(zhì)原料轉(zhuǎn)化為葡萄糖的細(xì)菌眨补，廣泛應(yīng)用于釀酒行業(yè)管削。糖化酶產(chǎn)生的淀粉糖化酶和蛋白水解酶能促進(jìn)消化，使乳酸菌和雙歧桿菌增殖和活化撑螺。其糖化力強含思，繁殖速度快，熱穩(wěn)定性好实蓬，耐酸耐醇茸俭，不產(chǎn)生或產(chǎn)生較少的果膠酶吊履，可減少甲醇產(chǎn)量安皱。曲霉屬、根霉屬艇炎、內(nèi)孢霉屬酌伊、紅曲霉屬和毛霉屬是葡萄酒工業(yè)中常用的菌種。

? ? 泡菜是國人的發(fā)明缀踪，也是一種受歡迎的民間食物居砖。它是一種發(fā)酵加工的腌制品。泡菜制作簡單驴娃，成本低廉奏候，味道鮮美，有利于保存唇敞，深受大眾歡迎蔗草。在泡菜的制作過程中，許多種細(xì)菌都參與了發(fā)酵疆柔，但乳酸菌起著主要作用咒精。乳酸菌是異養(yǎng)厭氧菌，在厭氧條件下將葡萄糖分解成乳酸和少量乙醇旷档，這些物質(zhì)相互作用形成許多芳香物質(zhì)模叙，使泡菜具有獨特的風(fēng)味；同時鞋屈，乳酸菌能有效保存泡菜中的維生素范咨。因此故觅，泡菜是一種風(fēng)味獨特、營養(yǎng)豐富的食品渠啊。常見的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌逻卖，其中乳酸桿菌常用于制作酸奶。

像這樣的食品有很多昭抒，比如醋评也、腐乳、醬油灭返，都是應(yīng)用微生物發(fā)酵的原理盗迟，所以這里就不詳細(xì)描述了。值得一提的是熙含，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展罚缕，微生物香料、營養(yǎng)品和香水已經(jīng)逐漸從夢想變成現(xiàn)實怎静，并進(jìn)入普通人的生活邮弹，給制造業(yè)帶來了巨大的創(chuàng)新。

然而蚓聘，微生物也對人類有不利影響腌乡。例如，微生物可以導(dǎo)致傳染病的發(fā)生和流行夜牡，導(dǎo)致食物与纽、衣服、皮革等的發(fā)霉和腐爛塘装。這些都是不良保護(hù)措施造成的負(fù)面影響急迂。

二、微生物與人類健康

人類腸道中有許多有益微生物蹦肴，包括細(xì)菌僚碎、病毒、真核生物等阴幌。它們能與腸道內(nèi)的其他微生物和免疫系統(tǒng)相互作用勺阐，合成多種維生素和氨基酸，如核黃素和維生素K等裂七，滿足人類需求皆看，與人體形成復(fù)雜的共生系統(tǒng)，對人類健康有重要影響背零。

2.1微生物病原菌給人類帶來的災(zāi)難

? ? 微生物病原體能給人腰吟、動物和植物帶來疾病，給人類健康和生命帶來嚴(yán)重威脅。在14世紀(jì)中葉毛雇，由耶爾森菌引起的鼠疫導(dǎo)致了歐洲三分之一的死亡嫉称。解放前，中國也經(jīng)歷過類似的災(zāi)難灵疮。即使現(xiàn)在织阅，人類社會仍然受到由微生物病原體引起的疾病和災(zāi)難的威脅。艾滋病震捣、結(jié)核病荔棉、瘧疾和霍亂正在卷土重來并大規(guī)模傳播，新出現(xiàn)的疾病如瘋牛病蒿赢、軍團病润樱、埃博拉病毒病、大腸桿菌0157羡棵、霍亂0139新致病株壹若、非典病毒、西尼羅病毒皂冰、禽流感病毒和豬流感病毒等正在給人類帶來新的疾病和災(zāi)難店展。

2.2微生物與人類的關(guān)系

在日常生活和生產(chǎn)中，微生物也存在于食品秃流、藥品赂蕴、化妝品、其他產(chǎn)品和物品剔应、飲用水和污水睡腿、環(huán)境空氣和內(nèi)外生物中。這些微生物對我們的身體有利也有弊峻贮，對我們的生產(chǎn)、生活和健康都有重要影響应闯。與人類健康相關(guān)的微生物包括自然界中存在的所有微生物纤控，宇宙中已知甚至未知的微生物都可能對人類產(chǎn)生影響；包括病原微生物和非病原微生物碉纺，對人體有害和有益的微生物船万。病原微生物能引起人類患各種疾病，影響人們的健康骨田、生活和生活質(zhì)量耿导，甚至致命，這反映了微生物的有害影響态贤。另一方面舱呻，微生物有益于人體和生產(chǎn)生活。作為微生物的宿主，人類是最大的微生態(tài)空間箱吕，也是它們繁衍的最佳領(lǐng)地之一芥驳。

? ? 人一出生，身體表面就有微生物茬高，而且與外界在同一個體腔內(nèi)兆旬，這將伴隨著人類生命的終結(jié)。人體腸道內(nèi)的細(xì)菌依靠消化道提供生存環(huán)境怎栽，而宿主可以從胃腸道的正常菌群中獲得營養(yǎng)丽猬，如維生素B(B1、B2熏瞄、B6和B12)宝鼓、泛酸、煙酸和維生素K等巴刻。碳水化合物[微生物具有幾乎與宿主一樣多的碳水化合物酶愚铡，其中一些(如纖維素分解酶)在宿主(反芻動物)中是缺乏的，并依賴細(xì)菌酶將多糖降解成營養(yǎng)物]胡陪，蛋白質(zhì)(細(xì)菌)細(xì)菌參與宿主的代謝和吸收(細(xì)菌的B-葡萄糖醛酸酶和硫酸化酶在許多化合物的腸肝循環(huán)中起重要作用沥寥；腸道細(xì)菌參與大多數(shù)腸肝循環(huán)，如膽紅素柠座、膽汁邑雅、雌激素和膽固醇；微生物生長和繁殖過程中合成的營養(yǎng)物質(zhì)最終會被宿主消化妈经、吸收和利用)淮野；參與宿主免疫(正常微生物群落對人和動物有不可或缺的免疫刺激作用)吹泡；發(fā)揮生物拮抗作用(反對外籍菌群的定居)洞难。從以上事實可以看出潭袱，在宿主環(huán)境中，正常微生物和外來微生物必須爭奪生存空間和食物癣防，并從環(huán)境中捕食。它們生活在宿主體內(nèi)并與宿主合作渺尘，這主要是一種互利共生的關(guān)系。可以說很泊，沒有微生物争涌，人和動物就無法生存伟骨，反之亦然。

2.3微生物在醫(yī)藥衛(wèi)生中的應(yīng)用與人類健康

? ? 眾所周知的自然法則是適者生存携狭，不適者淘汰继蜡。自人類歷史以來，我們的祖先在抗擊創(chuàng)傷、疾病和瘟疫以促進(jìn)健康方面積累了豐富的經(jīng)驗稀并，并創(chuàng)立和發(fā)展了預(yù)防保健醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)仅颇。醫(yī)學(xué)是診斷、治療碘举、預(yù)防和控制疾病以及保持健康的技術(shù)和科學(xué)忘瓦。目前，許多微生物被用于生產(chǎn)各種藥物引颈，例如抗生素耕皮、維生素、氨基酸蝙场、酶制劑凌停、酶抑制劑、細(xì)菌制劑和微生物表面活性劑售滤，它們是在微生物生命活動過程中產(chǎn)生的或由微生物自身制造的合成代謝物罚拟。雖然生物毒素對人類健康有害，但我們也用它們作為治療人類疾病的藥物完箩。例如赐俗，肉毒桿菌產(chǎn)生的肉毒桿菌神經(jīng)毒素是第一種用于治療人類斜視、斜頸嗜憔、面肌痙攣和其他肌肉疾病的微生物毒素藥物秃励；河豚毒素和芋螺毒素等海洋生物毒素也顯示出良好的應(yīng)用前景。微生物毒素是一把“雙刃劍”吉捶，它不僅是人類的敵人夺鲜，也是人類的朋友。

三呐舔、微生物與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境

3.1二十一世紀(jì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境面臨的問題

? ? 21世紀(jì)是生態(tài)文明的世紀(jì)币励。人們把對人與自然和諧的追求推到了社會發(fā)展主題的位置。它標(biāo)志著人類即將進(jìn)入一個全新的文明時代珊拼，即生態(tài)文明建設(shè)的時代食呻。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，遇到了一系列問題澎现。一是化肥使用逐年增加仅胞，化肥利用率和化肥增產(chǎn)效益下降；第二剑辫，農(nóng)藥的使用逐年增加干旧，造成環(huán)境污染，威脅農(nóng)產(chǎn)品安全妹蔽；第三椎眯，土壤肥力下降挠将，土壤退化加劇编整；第四舔稀，土壤生態(tài)環(huán)境惡化，土壤生態(tài)功能下降掌测。

3.2解決農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境問題的措施

3.2.1有效微生物技術(shù)

有效微生物技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用對中國設(shè)施農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展尤為重要内贮。它在提高和保持土壤肥力、轉(zhuǎn)化營養(yǎng)元素赏半、提高肥料利用率贺归、促進(jìn)作物生長、拮抗土傳病害断箫、凈化環(huán)境和平衡生態(tài)系統(tǒng)等方面發(fā)揮著重要作用拂酣。我們應(yīng)該充分利用微生物肥料的上述功能，為設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展服務(wù)仲义。發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是集約利用資源婶熬、增加農(nóng)民收入、提高農(nóng)業(yè)競爭力的戰(zhàn)略舉措埃撵。近年來赵颅，隨著我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展，設(shè)施栽培不僅取得了經(jīng)濟效益和社會效益暂刘，而且改變了土壤的生態(tài)環(huán)境饺谬。目前，微生物技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)和新型肥料開發(fā)中發(fā)揮著越來越重要的作用谣拣，已逐漸成為我國國家生態(tài)示范區(qū)募寨、綠色有機農(nóng)產(chǎn)品基地等的主力軍。在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了越來越明顯的經(jīng)濟森缠、社會和生態(tài)效益拔鹰。

3.2. 2微生物肥料

微生物肥料是一種用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的肥料，它通過微生物的生命活動促進(jìn)作物獲得特定的肥料效應(yīng)贵涵。使用微生物肥料可以減少化肥用量列肢，提高化肥利用率。微生物肥料的使用還可以充分利用可再生資源宾茂，提高土壤肥力瓷马，幫助作物吸收養(yǎng)分，增強植物抗病抗旱能力跨晴，刺激和控制生長决采，減少或減少病蟲害，對作物品質(zhì)有良好的影響坟奥。根據(jù)微生物肥料的作用和機理以及其產(chǎn)品中特定的微生物種類树瞭，可以劃分不同的類型，但生物肥料的功效主要與營養(yǎng)元素的來源和有效性有關(guān)爱谁，或者與作物對養(yǎng)分的吸收晒喷、水分和抗病性有關(guān)。

3. 2. 3土壤微生物

土壤中微生物豐富访敌，它們隨著環(huán)境的不同和時間的延長而變化凉敲。新菌株的篩選將大大提高微生物在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用效率。通過現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)寺旺，分離和克隆篩選獲得的新菌株的功能基因片段爷抓，人工構(gòu)建和塑造新的生物活性菌株將成為一個重要的研究方向，利用微生物控制污染和改善環(huán)境將是主題阻塑。然而蓝撇，隨著土壤的破壞，微生物的棲息地逐漸被破壞陈莽，因此保護(hù)土壤微生物資源尤為重要渤昌。從農(nóng)藥到飼料，從肥料到食品走搁，土壤微生物都有廣闊的應(yīng)用前景独柑。

3.2. 4微生物循環(huán)農(nóng)業(yè)

以微生物為核心的循環(huán)農(nóng)業(yè)是指從農(nóng)作物秸稈、動植物加工下腳料私植、人畜糞便忌栅、城鄉(xiāng)有機垃圾等農(nóng)產(chǎn)品中分解嫩痰、消化拗踢、吸收和合成新的營養(yǎng)物質(zhì)烁落，并將其投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的循環(huán)過程笨腥。發(fā)展以微生物為核心的循環(huán)農(nóng)業(yè)翻诉，不僅可以促進(jìn)傳統(tǒng)的植物生產(chǎn)和動物生產(chǎn)的“二維農(nóng)業(yè)”向植物生產(chǎn)堵未、動物生產(chǎn)和微生物生產(chǎn)的“三維農(nóng)業(yè)”轉(zhuǎn)變栅隐，而且可以提高農(nóng)業(yè)質(zhì)量和效率辉懒，減少資源浪費清女，維護(hù)生態(tài)平衡钱烟，增加社會就業(yè)，提高勞動者素質(zhì)嫡丙，具有深遠(yuǎn)的經(jīng)濟拴袭、生態(tài)和社會意義。

微生物工程措施能有效改善土壤環(huán)境和質(zhì)量曙博，減少對生態(tài)環(huán)境的污染拥刻，提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量。使人們能夠生活在一個相對健康父泳、無污染的環(huán)境中般哼，食用綠色吴汪、無污染的健康食品，這對人類健康至關(guān)重要蒸眠。

四漾橙、微生物與工業(yè)生產(chǎn)

一些微生物被廣泛應(yīng)用于工業(yè)發(fā)酵，生產(chǎn)乙醇楞卡、食品及各種酶制劑等霜运；一部分微生物能夠降解塑料、處理廢水廢氣等等蒋腮，并且可再生資源的潛力極大淘捡，稱為環(huán)保微生物；還有一些能在極端環(huán)境中生存的微生物池摧，例如：高溫焦除、低溫、高鹽险绘、高堿以及高輻射等普通生命體不能生存的環(huán)境踢京，依然存在著一部分微生物等等』鹿祝看上去瓣距，我們發(fā)現(xiàn)的微生物已經(jīng)很多，但實際上由于培養(yǎng)方式等技術(shù)手段的限制代咸，人類現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的微生物還只占自然界中存在的微生物的很少一部分蹈丸。

工業(yè)微生物涉及許多行業(yè)，如食品呐芥、制藥逻杖、冶金、采礦思瘟、石油荸百、皮革和輕化工業(yè)。通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)抗生素滨攻、丁醇和維生素C够话，并制備一些風(fēng)味食品；一些特殊的微生物酶涉及皮革脫毛光绕、冶金女嘲、采油和采礦，甚至直接用作洗衣粉等添加劑诞帐。此外欣尼，一些微生物代謝物可作為天然微生物農(nóng)藥廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。通過對枯草芽孢桿菌基因組的研究停蕉，發(fā)現(xiàn)了一系列與抗生素生產(chǎn)和重要工業(yè)用酶相關(guān)的基因愕鼓。乳酸菌作為一種重要的微生態(tài)調(diào)節(jié)劑钙态，參與食品發(fā)酵過程。對乳酸菌的基因組研究將有助于尋找關(guān)鍵功能基因拒啰，進(jìn)而轉(zhuǎn)化該菌株驯绎，使其更適合工業(yè)化生產(chǎn)過程。我國兩步發(fā)酵生產(chǎn)維生素C的關(guān)鍵菌株氧化葡萄糖酸桿菌的基因組研究谋旦，將在基因組測序的前提下發(fā)現(xiàn)與維生素C生產(chǎn)相關(guān)的重要代謝功能基因，通過基因工程改造實現(xiàn)新工程菌株的構(gòu)建屈尼，簡化生產(chǎn)步驟册着，降低生產(chǎn)成本，進(jìn)而實現(xiàn)經(jīng)濟效益的大幅提高脾歧。通過對工業(yè)微生物的基因組研究甲捏，不斷發(fā)現(xiàn)新的特殊酶基因和與代謝產(chǎn)物生產(chǎn)相關(guān)的重要代謝過程和功能基因，應(yīng)用于傳統(tǒng)工業(yè)和過程的生產(chǎn)和轉(zhuǎn)化鞭执，促進(jìn)現(xiàn)代生物技術(shù)的快速發(fā)展司顿。

五、微生物與環(huán)境

微生物是自然界中最重要的分解者兄纺，在維持物質(zhì)循環(huán)和高度生態(tài)平衡大溜、分解生物殘體方面發(fā)揮著極其重要的作用。一些自養(yǎng)微生物估脆，如藍(lán)細(xì)菌和一些浮游微生物钦奋，是食物鏈的起點；一些微生物可以分解有毒物質(zhì)疙赠，這對污水處理和自然自凈有重要意義付材。到目前為止，只有微生物才能分解石油等碳?xì)浠衔锲匝簦谔幚硎臀廴痉矫姘l(fā)揮著重要作用厌衔。在一些沒有陽光的地方，自養(yǎng)微生物是整個生態(tài)鏈的基礎(chǔ)捍岳。例如富寿，海底熱液孔隙生態(tài)中的硫細(xì)菌。

病原微生物可以控制宿主的數(shù)量祟同，甚至影響宿主的進(jìn)化方向作喘，對整個生態(tài)平衡起著重要作用。

一些動物和植物有共生微生物晕城，如果它們?nèi)狈@些微生物泞坦，它們的生長將受到不同程度的影響，如豆科植物砖顷、根瘤菌和地衣中的真菌贰锁。

六赃梧、結(jié)語與微生物學(xué)展望

總而言之，微生物對人類社會的發(fā)展和人類健康產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響豌熄。面向21世紀(jì)授嘀，展望微生物的未來，我們可以看到锣险，微生物基因組和后基因組的研究將全面展開蹄皱，微生物多樣性的研究將進(jìn)一步發(fā)展，微生物和環(huán)境治理的重要性將更加受到重視芯肤，微生物致病性和宿主免疫機制的研究將繼續(xù)得到重視和加強巷折。了解微生物之間、微生物與其他生物之間以及微生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系崖咨，可以更有效地控制污染锻拘，更深入地了解微生物與高等動物之間的共生關(guān)系，改善植物击蹲∈鹉猓可以預(yù)見，在21世紀(jì)歌豺，微生物學(xué)仍將是一門領(lǐng)先的學(xué)科推穷，并將為人類健康和社會經(jīng)濟發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

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