微生物与人类的重要性

微生物与人类的重要性 材料科学与工程学院 材料科学与工程 苗宪兵 20100800716 论文摘要:微生物在人类生活中占有非常重要的地位，我们每天都生活在微生物的世界里，它对我们有很大的帮助。虽然人类与微生物的斗争会无休无止地持续下去，但只要我们充分认识到我们所处的环境，认识到生态平衡对人类的好处，那么我们就会保护环境并且坚持走可持续发展道路，我们相信，微生物会成为我们赖以生存的一部分，帮助我们打倒疾病与危害。 关键词:微生物 人类 食物 医药 生态环境 1、微生物对食物方面的正面影响 我们平时吃的馒头、面包、奶酪、烹饪中用到的酱油、醋、各种酱料味精以及平时喝的酒、酸奶、果奶等都是微生物赐予我们的。微生物在生产食品的许多加工业中已被利用了几千年，这是因为微生物的发酵作用不仅能产生许多重要的产品，而且也能改善人类食品的风味和营养价值。此外，微生物还可以直接作为食品。大量生产的细菌、酵母菌和藻类使引人注意的人和动物食品的来源。在法国、日本和印度使蛋白质的一种来源。成生产乙醇饮料的大桶里收获的酵母细胞一直作为人类食品的补充物。 2、微生物对医药和医疗方面的正面影响 如果我们经常不洗手，吃没有洗干净的水果，就容易拉肚子;穿衣服不注意就容易患上感冒;家里买的蔬菜水果保管不好会烂掉、夏天的饭菜容易馊掉;花生和玉米贮藏不好就会着生黄曲霉 菌，产生黄曲霉素。自然，吃了这样的东西我们的身体便会出现不良的反应，如此种种都是微生物在捣鬼。某些微生物可引起许多疾病，但是微生物也对人类医药研究有巨大贡献就在于各种抗生素的发现与广泛的临床应用。随着医药科学的飞速发展，对微生物刺激代谢产物的不断研究，人们发现微生物的产物含有抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质，使医药科学对微生物次级代谢产物的研究进入一个新时期。 胰岛素已由携带人类胰岛素基因的质粒在大肠杆菌中表达合成。这种细菌生产的胰岛素已广泛应用于治疗糖尿病，其结构和临床疗效与天然胰岛素无丝毫差别。传统疫苗是活的或经灭活的微生物或其分泌物，在使用时容易出现不良反应，而新型疫苗则是由已经证实是安全的微生物来生产。如:当知道一种蛋白质分子能刺激机体产生有效的免疫应答反应时，把编码这种蛋白质分子的DNA转移到大肠杆菌DNA分子中，大肠杆菌能产生这种蛋白质。利用这一技术对即使很难培养或者根本不能培养的病原，也可以生产疫苗。 人类组织蛋白溶酶原激活物是一种与血红蛋白凝块有亲和力的蛋白水酶，其中利用重组DNA技术可以生产大量的治疗剂在血红蛋白溶酶原的一个肽键使其形成纤溶酶，纤溶酶能溶解血块。纤溶酶原激活物这种溶解血块的特性，使其成为治疗心肌梗塞病人的灵丹妙药。 另外微生物已用于某些疾病的诊断，例如:HIV的微生物学诊断、细菌性痢疾的微生物学诊断、大肠杆菌的微生物学检查、 流脑的微生物学诊断、霍乱的微生物诊断、白喉的微生物学诊断等等。 3、微生物与生态环境的重要性 微生物在食物链和物质循环中，也就是我们所说的生态系统中，起了极其重要的作用。众所周知，自然界的基本功能单元是生态系统。生态系统是生物群落及其所处的非生物无机环境所组成的。生态系统的功能主要表现为生物生产、能量流、物质循环和信息传递。微生物作为自然界丰富生物资源的一种，其在自然界物质循环和转化中发挥巨大的作用，是整个生物圈维持生态平衡不可缺少的部分。物质循环是生态系统中生物群落所需的各种营养无，在环境、生产者、消费者和分解者之间传递，处于不断循环之中形成物质流。微生物在维持环境相对稳定方面也起着非常重要的作用。由于部分微生物具有分解的特性，正是利用微生物的这一性质，在处理污水的各个阶段许多不同微生物参与了有机物的分解过程，我们可以用微生物造福人类，处理废弃物和污水，保护环境，特别是二级处理是通过微生物的氧化作用，如动胶菌属的细菌在其中就扮演着重要的角色，这些微生物产生丰富的细胞外多糖，最后形成聚集体。这些聚集体能有效吸收有机质，部分有机物质经细菌代谢，聚集体溶解后转移到消化池，在那里其他细菌将完全降解所吸收的有机物质。通过基因工程克隆了几个与细胞外多糖产生的有关基因和降解有机化合物的基因，并把它们整合在一起，这样不仅能提高聚集效果而且还会提高底物的 利用率。利用细菌消除废水中的金属，为基因技术提供了另一个诱人的目标。相当多的微生物能合成金属硫蛋白，它能和暴露的重金属离子如Cu、Zn等产生反应。现在各种金属硫蛋白基因已被克隆并在大肠杆菌中得到表达。现在国内外已经普遍采用微生物法讲解石油、合成洗涤剂、多氯联苯、偶氮化合物、重金属等，新型微生物燃料电池不仅可以净化水质，还可以发电，它的出现有望把污水处理变成一个有利可图的产业从而使得处理废弃物可持续进行。另外有些杀虫剂和大量工业化学品也都是通过微生物降解的。 用作杀虫剂，或为了木材防腐或变压器的绝缘，大量工业化学品释放到环境中，在这些化学品中，许多被工业化社会正常使用而大规模生产，但它们对植物确实有毒的。这些有害物质在土壤和水中大部分由微生物降解。 利用生物技术处理方法从废物流源头就清除掉不需的化合物，这种方式有相当的发展前景。例如，在马里兰州钢铁公司，该工厂每天排放1814kg~2722kg苯酚到炼焦炉废物流中，废物流经一个处理设备，设备中填满了来自地方污水处理所的污泥，其中含有各种微生物。微生物的降解作用可减少约99.9,的苯酚，结果是处理设备中每天的流出物仅含约0.9kg苯酚。 4、微生物与人类 从进化史来看，有些微生物早已适应了人体内提供的环境，同时为我们的健康所必需。我们之间找到了这样一种平衡。就如 大肠杆菌，我们的肠道给它们提供了营养和栖息场所，而它们也帮助我们消化许多食物，包括维他命、糖和纤维，与此同时，它们还合成一些我们自身无法合成的维他命。我们的肠道就像一个密闭、恒温的微碱性发酵罐，人体代谢尚未完全吸收的营养残留物、纤维素和水分为这里的微生物提供了适宜的生存场合。没有微生物我们将食不甘味，更不可能有我们对于食物色、香、味、形、器的追求，微生物提供人类生存的物质。人类要生存，必须有最起码的衣、食、住行等物质的提供。这些物质的提供离不开生物，即动植物。随着人类生活水平的不断提高，需求的物质就更加丰富。而微生物学的不断发展和研究，提供了大量而丰富的物质资源。例如应用于酿造工业、发酵工业的酒精酵母菌、啤酒酵母菌、葡萄糖酵母菌等，生产出大批的工业酒精、葡萄酒、啤酒，既发展了工业，又丰富了人类的物质需求;应用于医药工业的多种抗菌素，生产出了各种菌苗、疫苗以及抗菌素等，丰富了治病的药品，提高了治病的效益，保障人类的身体健康;为了解决能源在农村中的不足，充分利用微生物的分解作用，利用畜禽粪便以及用过的培养饲料生产沼气，解决人类的照明、做饭和生产等方面的问题，提高了生物能的回收和利用效率。 就连人类维持正常生命活动，也需要微生物的作用。例如人体的肠道中存在微生物，正是微生物的存在合成了人体利用的维生素K、维生成B、烟酸、核黄素、医学教.育网搜集整理氨基12 酸等不可缺少的物质。 既然微生物与人类的关系如此密切，所以作为人类的我们，应该努力处理好与微生物的关系。充分利用微生物的有利的一面，尽量避免或者说减少其不利的一面对我们会造成的损失。只有人类与微生物处理好了内在的联系与关系，我们地球上的生物才能更好的繁衍、进化。 参考文献: 1、Brian J.B.Wood编著.发酵食品微生物学.中国轻工业出版社.2001年7月第一版。 2、陈士瑜，陈海英等医方集成.上海:上海科学技术文献出版社.2000年版。 3、Madigan,M.T.,Parker,J.编著.微生物生物学.科学出版社。 4、宋思扬，楼士林，生物技术概论[M].北京:科学出版社，2000.