微生物与人类的关系

微生物与人类的关系

微生物简介

微生物(microorganism简称microbe)是包括细菌、病毒、真菌以与

一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生

活亲密相关。一般将微生物划分为以下8大类：细菌、病毒、真菌、放线

菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体。微生物在自然界中可谓“无处

不在，无处不有”，涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉与健康、医药、

工农业、环保等诸多领域。下面就详细从医疗保健、工业生产、农业生产、

环境爱护、生命科学基础探讨几个方面分析微生物与人类的关系。

(一)微生物与医疗保健

首先，微生物学对于医疗保健起了巨大的推动作用。英国医生受到巴

斯德胚种学说的影响，独创了石炭酸手术消毒法，为降低手术感染率起到

了巨大的作用。在十九世纪七十年头到二十世纪初的三十年间，由于微生

物学各种方法的出现，很多严峻危害人畜的病原微生物被分别出来，如炭

疽芽胞杆菌、麻风分枝杆菌、肺炎链球菌、伤寒沙门氏菌、结核分枝杆菌、

鼠疫巴斯德氏菌等。科学家经过十几年努力独创了减毒型牛痘结核杆菌制

成的beg,让人类在病原菌的面前，有了主动性。通过对微生物的代谢的

探讨，发觉一种碱性染料可以抑制微生物四氢叶酸的产生，令微生物死亡,

化学治疗剂磺胺类药物大量出现。上世纪初的青霉素的出现，引发了发掘

抗生素宝库的热潮，链霉素、氯霉素等相继出现。如今，基因工程菌药物

的应用，更是带来巨大的医疗价值和商业价值。

其次，作为一名二十一世纪的爱美女性，爱美是一门一生的必修课，所以

自然的就将微生物与医疗保健的关注点放在了微生物与美容养颜上。微生

物酵素可调整血压、调整肠胃功能、调整免疫功能、护肝、治疗糖尿病的

保健功效，微生物酵素的美白、抗苍老、去痘和防腐的美容功效。微生物

酵素就是益生菌。益生菌(Probiotics),是指改善宿主微生态平衡而发挥

有益作用,达到提高宿主健康水平和健康状态的活菌制剂与其代谢产物,

益生菌存在于地球上的各个角落里面,动物体内有益的细菌或真菌主要

有：乳酸菌、双歧杆菌、放线菌、酵母菌等。目前世界上探讨的功能最强

大的青竹缘活性益生菌,就包括了以上各类微生物组成的活性益生菌。

(二)微生物与工业生产

微生物的特点是种类多、分布广、生长快速、繁殖速度快、代谢实力

强、适应性强、简单培育。工业生产中，可依据微生物的特点选择相宜的

微生物。有的微生物从自然界中分别出来就能被利用，有的须要对分别到

的野生菌株进行人工诱变，得到突变株才能被利用。当前发酵工业所用的

菌种总趋势是从野生菌转向突变菌，自然选育转向代谢育种，从诱发基因

突变转向基因重组的定向育种。由于发酵工程本身的发展以与基因工程的

介入，藻类、病毒等也正在逐步地变为工业生产用的微生物。工业生产常

用的微生物

1.细菌

细菌(bacteria)是自然界分布最广、数量最多的一类微生物，属单

细胞原核生物，比较典型的二分分裂方式繁殖。细胞生长时，环状DNA

染色体复制，细胞内的蛋白质等组分同时增加一倍，然后在细胞中部

产生一横段间隔，染色体分开，继而间隔分裂形成两个相同的子细胞。

如间隔不完全分裂就形成链状细胞。

工业生产常用的细菌有：枯草芽袍杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、

短杆菌等。用于生产淀粉酶、乳酸、醋酸、氨基酸和肌昔酸等等。

2.酵母菌

酵母菌(yeast)为单细胞真核生物，在自然界中普遍存在，主耍分

布于含糖较多的酸性环境中，如水果、蔬菜、花蜜和植物叶子上，以

与果园土壤中。石油酵母较多地分布在油田四周的土壤中。酵母菌多

为腐生，常以单个细胞存在，以发芽形式进行繁殖，母细胞体积长到

肯定程度时就起先发芽。芽长大的同时母细胞缩小，在母子细胞间形

成隔膜，最终形成同样大小的两细胞，假如子芽不与母细胞脱离就形

成链状细胞，称为假菌丝。在发酵生产旺期，常出现假菌丝。

工业上用的酵母菌有：啤洒酵母、假丝酵母、类酵母等。分别用

于酿酒、制造面包、生产脂肪酶(lipase)以与生产可食用、药用和饲料

用酵母菌体蛋白等。

3.霉菌

霉菌(mould)不是一个分类学上的名词。凡生长在养分基质上形成

绒毛状、网状或絮状菌”的真菌统称为霉菌。霉菌在自然界分布很广,

大量存在于土壤、空气、水和生物体内外等处。它喜爱偏酸性环境，

大多数为好氧性，多腐生，少数寄生。霉菌的繁殖实力很强，它以无

性抱子和有性抱子进行繁殖，多以无性池子繁殖为主。其生长方式是

菌丝末端的伸长和顶端分支，彼此交织呈网状。菌丝的长度既受遗传

两种糖类物质具有抗癌作用。

6.藻类

藻类(alga)是自然界分布极广的一类自养微生物资源，很多国家已

把它用作人类保健食品和动物饲料。培育螺旋藻，按干重计算每公顷(1

ha=104m2)可收获60t,而种植大豆每公顷才可收获4t;从蛋白

质产率来看，螺旋藻是大豆的28倍。培育珊列藻，从蛋白质产率计算,

每公顷珊列藻所得蛋白质是小麦的2。〜35倍。此外，还可通过藻类

将CO2转变为石油，培育单胞藻或其它藻类而获得的石油，可占细胞

干重的5%〜50%,合成的油与重油相同，加工后可转变为汽油、煤

油和其它产品。有的国家已建立培植单胞藻的农场，每年每公顷地，

培植的单胞藻按5%干物质为碳水化合物(石油)计算，可得60t石油

燃料。此项技术的应用，还可减轻因工业生产而大量排放CO2造成的

温室效应。国外还有人从“藻类农场”获得氢能的报道，大量培育藻

类，利用其光合放氢来获得氢能。

作为大规模生产，对菌种则有下列要求

(1)原料廉价、生长快速、目的产物产量高；

⑵易于限制培育条件，酶活性高，发酵周期较短；

⑶抗杂菌和噬菌体的实力强；

(4)菌种遗传性能稳定，不易变异和退化，不产生任何有害的生物

活性物质和毒素，保证平安生产。

(三)微生物与农业生产

微生物与农业生产的关系非常亲密，如耕作层土壤、动物胃肠道等均

是由多种微生物共同组成的一个困难的生态系统，这个系统里有有益微生

物，也有一些有害的微生物种类，如病原菌、腐败细菌等，这些微生物之

间相互作用、相互影响，如有益微生物的数量增加，就可抑制有害微生物

的生长繁殖。依据这种现象人们有目的地筛选出一些有益的微生物种类，

并加以培育繁殖制成有益生物菌制剂。将有益生物菌制剂施入土壤则可以

提高土壤的有效养分含量，削减病害的发生，提高农产品品质。例如微生

物肥料。目前，我国是世界上最大的化肥生产和消费国，但是化肥会减弱

庄稼生产实力、加剧环境污染、奢侈大量紧缺资源等弊端。微生物肥料在

维系与提高土壤生产力、改善农产品品质、降低病虫害发生、爱护农田生

态环境以与夯实国家粮食和食品平安方面均具有不行替代的作用，对发展

“两高一优”农业和实现“绿色工程”以与提高人民生活水平，具有重要

的意义。成为将来肥料的优良选择。

（四）微生物与环境爱护

环境爱护和污染环境的生物修复是21世纪全球性的一项战略任务，

微生物可在其中发挥不行取代的重大作用。例如1利用微生物肥料、杀虫

剂或农用抗生素等来取代会严峻污染环境和不行降解的化学肥料或化学

农药2利用微生物生产的PHB、PHB或聚乳酸制造易降解的医用塑料、

快餐盒等制品以削减“白色污染”3利用微生物的降解、氧化等生化活性

来净化生活污水、有毒工业污水和生活有机垃圾4利用微生物来检测环境

的污染度，如用艾姆氏方法检测“三致”物质，利用EMB培育基检测饮

用水等样品中的肠道菌群，以与利用发光细菌来检测水源的污染度等。

（五）微生物与生命科学基础探讨

微生物学促进很多重大理论问题的突破为分子生物学和分子遗传学

的发展奠定了基础，微生物对生命科学探讨技术做了重大贡献由于微生

物学的消毒灭菌，分别培育等技术的渗透和应用的拓宽与发展，动植物细

胞可以再培育在平板或三角瓶里，可