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细菌与真菌与人类和自然界的一切生物是相互依存的，从人类健康的角度看，可以将细菌和真菌简单的分为病原微生物和有益菌，病源微生物是可以引起疾病的微生物，但也非绝对的，人体大量存在的正常菌群，当菌群失调时就会致病，有益菌就是对人体有益的细菌，比如肠道存在的细菌，可以产生维生素K，比如乳酸杆菌等都是人体必须的，真菌就比较好理解，一般致病的如黄曲霉菌，白色念珠菌等，有益菌如冬虫夏草，酵母菌，灵芝菌等。自然界有益菌远多于病原菌，但它在不同的环境条件下可以相互转化。 细菌是危害人体的一个小的不能再小的东西了，但它的危害极大呢，呵呵细菌与真菌与人类和自然界的一切生物是相互依存的，从人类健康的角度看，可以将细菌和真菌简单的分为病原微生物和有益菌，病源微生物是可以引起疾病的微生物，但也非绝对的，人体大量存在的正常菌群，当菌群失调时就会致病，有益菌就是对人体有益的细菌，比如肠道存在的细菌，可以产生维生素K，比如乳酸杆菌等都是人体必须的，真菌就比较好理解，一般致病的如黄曲霉菌，白色念珠菌等，有益菌如冬虫夏草，酵母菌，灵芝菌等。自然界有益菌远多于病原菌，但它在不同的环境条件下可以相互转化。 希望对你有帮助。
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微生物是包括细菌、病毒、真菌以及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，却与人类生活密切相关。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，广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。 一般地，在中国大陆地区的教科书中，均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。 有些人误将真菌当作细菌，是一种比较普遍的误解。尤其以80年代以前未受过系统生物学教育者。 微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50％是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示：传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史，也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面，人类取得了长足的进展，但是新现和再现的微生物感染还是不断发生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力，使许多菌株发生变异，导致耐药性的产生，人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异，最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异，这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。 微生物能够致病，能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂，但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素，这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵，生产乙醇、食品及各种酶制剂等；一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等，并且可再生资源的潜力极大，称为环保微生物；还有一些能在极端环境中生存的微生物，例如：高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境，依然存在着一部分微生物等等。看上去，我们发现的微生物已经很多，但实际上由于培养方式等技术手段的限制，人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。 微生物间的相互作用机制也相当奥秘。例如健康人肠道中即有大量细菌存在，称正常菌群，其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存，互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收，菌群在这些过程中发挥的作用，以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调，就会引起腹泻。 随着医学研究进入分子水平，人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到，是遗传信息决定了生物体具有的生命特征，包括外部形态以及从事的生命活动等等，而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息，将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。在分子水平上研究微生物病原体的变异规律、毒力和致病性，对于传统微生物学来说是一场革命。 以人类基因组计划为代表的生物体基因组研究成为整个生命科学研究的前沿，而微生物基因组研究又是其中的重要分支。世界权威性杂志《科学》曾将微生物基因组研究评为世界重大科学进展之一。通过基因组研究揭示微生物的遗传机制，发现重要的功能基因并在此基础上发展疫苗，开发新型抗病毒、抗细菌、真菌药物，将对有效地控制新老传染病的流行，促进医疗健康事业的迅速发展和壮大! 从分子水平上对微生物进行基因组研究为探索微生物个体以及群体间作用的奥秘提供了新的线索和思路。为了充分开发微生物（特别是细菌）资源，1994年美国发起了微生物基因组研究计划（MGP）。通过研究完整的基因组信息开发和利用微生物重要的功能基因，不仅能够加深对微生物的致病机制、重要代谢和调控机制的认识，更能在此基础上发展一系列与我们的生活密切相关的基因工程产品，包括：接种用的疫苗、治疗用的新药、诊断试剂和应用于工农业生产的各种酶制剂等等。通过基因工程方法的改造，促进新型菌株的构建和传统菌株的改造，全面促进微生物工业时代的来临。 工业微生物涉及食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工等多种行业。通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等；某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程，甚至直接作为洗衣粉等的添加剂；另外还有一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究，发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。乳酸杆菌作为一种重要的微生态调节剂参与食品发酵过程，对其进行的基因组学研究将有利于找到关键的功能基因，然后对菌株加以改造，使其更适于工业化的生产过程。国内维生素C两步发酵法生产过程中的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究，将在基因组测序完成的前提下找到与维生素C生产相关的重要代谢功能基因，经基因工程改造，实现新的工程菌株的构建，简化生产步骤，降低生产成本，继而实现经济效益的大幅度提升。对工业微生物开展的基因组研究，不断发现新的特殊酶基因及重要代谢过程和代谢产物生成相关的功能基因，并将其应用于生产以及传统工业、工艺的改造，同时推动现代生物技术的迅速发展。 农业微生物基因组研究认清致病机制发展控制病害的新对策 据资料统计，全球每年因病害导致的农作物减产可高达20％，其中植物的细菌性病害最为严重。除了培植在遗传上对病害有抗性的品种以及加强园艺管理外，似乎没有更好的病害防治策略。因此积极开展某些植物致病微生物的基因组研究，认清其致病机制并由此发展控制病害的新对策显得十分紧迫。 经济作物柑橘的致病菌是国际上第一个发表了全序列的植物致病微生物。还有一些在分类学、生理学和经济价值上非常重要的农业微生物，例如：胡萝卜欧文氏菌、植物致病性假单胞菌以及我国正在开展的黄单胞菌的研究等正在进行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也刚刚测定完成。借鉴已经较为成熟的从人类病原微生物的基因组学信息筛选治疗性药物的方案，可以尝试性地应用到植物病原体上。特别像柑橘的致病菌这种需要昆虫媒介才能完成生活周期的种类，除了杀虫剂能阻断其生活周期以外，只能通过遗传学研究找到毒力相关因子，寻找抗性靶位以发展更有效的控制对策。固氮菌全部遗传信息的解析对于开发利用其固氮关键基因提高农作物的产量和质量也具有重要的意义。 环境保护微生物基因组研究找到关键基因降解不同污染物 在全面推进经济发展的同时，滥用资源、破坏环境的现象也日益严重。面对全球环境的一再恶化，提倡环保成为全世界人民的共同呼声。而生物除污在环境污染治理中潜力巨大，微生物参与治理则是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有机物；还能处理工业废水中的磷酸盐、含硫废气以及土壤的改良等。微生物能够分解纤维素等物质，并促进资源的再生利用。对这些微生物开展的基因组研究，在深入了解特殊代谢过程的遗传背景的前提下，有选择性的加以利用，例如找到不同污染物降解的关键基因，将其在某一菌株中组合，构建高效能的基因工程菌株，一菌多用，可同时降解不同的环境污染物质，极大发挥其改善环境、排除污染的潜力。美国基因组研究所结合生物芯片方法对微生物进行了特殊条件下的表达谱的研究，以期找到其降解有机物的关键基因，为开发及利用确定目标。 极端环境微生物基因组研究深入认识生命本质应用潜力极大 在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物，又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性，极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性，加深对生命本质的认识。 有一种嗜极菌，它能够暴露于数千倍强度的辐射下仍能存活，而人类一个剂量强度就会死亡。该细菌的染色体在接受几百万拉德a射线后粉碎为数百个片段，但能在一天内将其恢复。研究其DNA修复机制对于发展在辐射污染区进行环境的生物治理非常有意义。开发利用嗜极菌的极限特性可以突破当前生物技术领域中的一些局限，建立新的技术手段，使环境、能源、农业、健康、轻化工等领域的生物技术能力发生革命。来自极端微生物的极端酶，可在极端环境下行使功能，将极大地拓展酶的应用空间，是建立高效率、低成本生物技术加工过程的基础，例如PCR技术中的TagDNA聚合酶、洗涤剂中的碱性酶等都具有代表意义。极端微生物的研究与应用将是取得现代生物技术优势的重要途径，其在新酶、新药开发及环境整治方面应用潜力极大
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SBR工艺中硝化作用细菌的氨氮耐受性实验研究 摘要：针对SBR脱氮工艺中起硝化作用的亚硝化菌和硝化菌对氨氮的不同耐受浓度，在实验室中利用微生物培养的方法对此进行了实验研究，找出了这两种菌对氨氮的最适宜以及最高耐受浓度，为脱氮微生物的驯化培养以及以脱氮为目的SBR工艺的运行提供了参考。 关键词：生物脱氮 亚硝化菌 硝化菌 氨氮耐受性 The Experiment Research of Endurance of Nitrifying Organisms to Ammonia Nitrogen Pan Abstract:The endurance concentration of nitrifying organisms in SBR to ammonia nitrogen is different so experiment were done to find out the optimum and maximal endurance concentration of nitrosomonas and nitrobacteria to ammonia The result provide reference to the engineering practice of the removal of ammonia nitrogen in SBR Keywords: Unconventional pathways of nitrogen removal, nitrification , denitrification intermediate 氨氮在水体中浓度过高会使水体具有高耗氧性以及富营养化。目前，生物脱氮工艺中经常会涉及到高浓度氨氮废水的处理，比如说垃圾渗滤液中的氨氮浓度可以达到几万个mg/L甚至更高，在生物处理之前必须对其进行其他的预处理，比如说物理化学处理、浓度稀释等[1]。如果能通过预处理使得进入生化反应器的氨氮浓度控制在合适的水平，一方面能避免因负荷过高使脱氮微生物失去活性和死亡，另一方面也可以提高反应器的处理效率。 另外，近年来出现了废水生物脱氮的新机理，比如说短程硝化反硝化，就是将硝化过程控制在亚硝酸盐的阶段，再以亚硝酸盐为电子受体进行反硝化。这个反应的过程可以表示为 NH4+NO2-N2，相比NH4+ NO2-NO2- NO2-N2需氧量减少25%，碳源减少40%，并有反应速率高，产生污泥量少等优点[2] [3]，控制氨氮浓度在一定的水平，可以实现优化亚硝化菌，淘汰硝化菌的目的。 1．生物脱氮的原理 废水的生物脱氮由硝化过程和反硝化过程实现，氨氮氧化成亚硝酸盐的硝化反应是由两组自养型好氧微生物通过两个过程完成的。第一步是先由亚硝酸菌将氨氮（NH4+-N）转化为亚硝基氮（NO2--N）；第二步再由硝化菌将亚硝基氮转化为硝基氮（NO3--N），这两个反应可以由以下两个反应式表示： NH4+ + 5O2 NO2-+ 2H+ + H20 （1） NO2- + 5O2 NO3- （2） 反硝化是由异养型微生物，在缺氧或厌氧的条件下将NO2-–N和NO3-–N还原为N2，反硝化的生化过程可以由以下两个反应式表示： NO2-+3H+5 N2 + H20 + OH- （3） NO3-+5H+ 5 N2 + 2H20 + OH- （4） 实验过程及结果 1 SBR脱氮微生物的培养及脱氮效果 实验室中SBR反应器是一个有效容积为4L的有机玻璃柱，每个周期5小时，实验工序为：进水→厌氧搅拌3hr→曝气8hr →厌氧搅拌5hr→沉淀1hr→排水，每个周期排水2L进水2L，曝气阶段溶解氧控制在5～0mg/L。采用试验进水CODcr为720mg/L, NH4+-N为110mg/L。经过3个月的驯化，脱氮效果达到稳定的水平，总氮的去除率达到90％以上，CODcr去除率达到95％以上，实验期间污泥浓度MLSS=3368mg/L。 2 亚硝化菌和硝化菌的NH4+–N耐受性实验 于250 mL锥形瓶中分别加入100 mL(亚)硝化富集培养基，再取5滴活性污泥样液接种到富集培养基中，在各锥形瓶中分别加入NH4Cl溶液0mL、1mL 、2mL、 3mL、4mL、5mL、6mL、7mL ，于28゜C气浴恒温振荡器中振荡培养7天，观察各瓶(亚)硝化细菌的生长情况。每隔一天在白瓷板上按1：1的比例加入格里斯试剂的Ⅰ液和Ⅱ液，然后用无菌滴管分别取一滴富集培养液的培养物于白瓷板上，可观察到有些溶液的颜色逐渐变化。并且取各溶液用分光光度计测其吸光度。 颜色变化主要是由于培养时间不同，对NH4+-N耐受性不同，(亚)硝化细菌消耗的营养物量不同，产生的NO2-的量不同，与格里斯试剂反应，所得溶液颜色深浅不同，因此可采取用分光光度计测定亚硝化细菌的生长情况，以衡量其对NH4+-N的耐受性能力。 3亚硝化细菌的氨氮耐受性试验 按2所述的方法振荡培养7天，每隔一天观察。加入0mL、1mL 、2mL、 3mL、4mL、5mL、6 mL NH4Cl溶液的培养液颜色逐渐由浅粉色变到深红色；但加入NH4Cl溶液为7mL的，颜色并没有渐增，一直都是浅粉色。 以蒸馏水为参比，取各溶液用分光光度计测其500nm处的吸光度：用干净的移液管吸取不同浓度的2mL培养液分别于洁净试管中，再在每根试管中分别滴加一滴格里斯试剂Ⅰ液和一滴Ⅱ液，然后用移液管吸取1 mL 的Ⅰ液和1mL的Ⅱ液，果然试管中的培养液中加入0mL、1mL 、2mL、 3mL、4mL、5mL、6 mL NH4Cl溶液的颜色是深红色，而加入7mLNH4Cl溶液的培养液是浅红色。在500nm处测其吸光度，发现所有的培养液的吸光度都是无穷大，于是又分别从格样液中吸出1 mL的样液于另一干净试管中，再吸取4mL的蒸馏水于此试管中，即将样液稀释5倍。再装样液于比色皿中，测其吸光度数据见表1，根据表1中数据作图1和图2。 表1 不同的NH4Cl加入量下不同培养时间亚硝化菌样品的吸光度 培养时间加入NH4Cl的浓度 第1天 第3天 第5天 第7天 Omg/L 563 708 856 437 2mg/L 575 736 872 469 4g mg/L 586 743 902 492 6 mg/L 607 751 934 546 8 mg/L 648 774 179 500 0 mg/L 631 763 974 323 2 mg/L 482 517 718 976 4 mg/L 457 459 462 465 由图1可知，在加入0mL、1mL 、2mL、 3mL、4mL、5mL、6 mL下亚硝化菌均可生长，当加入4mL2mg/L的NH4Cl溶液时，此时培养液NH4+-N浓度是2×4/1000=8mg/L，样品的吸光值达到最大，说明亚硝化细菌生长数量最多，相比较而言该浓度是亚硝化菌的最适宜耐受浓度。由图2可以看出，当加入NH4Cl溶液为7mL时，培养7天，吸光度几乎没有变化，说明细菌的数量并没有明显的增加，说明在NH4+-N浓度为4 mg/L时亚硝酸细菌的生长几乎被抑制了。由于培养液NH4+-N浓度间隔较大，以致曲线上的点连续性并不理想，不能完全以8mg/L和2mg/L作为亚硝化菌对NH4+-N的最适宜和最大耐受浓度。但可以从曲线上估计出亚硝化菌对NH4+-N的最适宜耐受浓度为100mg/L～150mg/L；最高耐受浓度为180mg/L左右。 4 硝化细菌的氨氮耐受性试验 方法基本与亚硝化菌的实验方法相同，只是显色剂是二苯胺－硫酸试剂，观察到的变化是加入NH4Cl溶液0mL、1mL 、2mL、 3mL、4mL、5mL、6mL的培养液，颜色由浅蓝色变到深蓝色；加入7mLNH4Cl溶液，颜色基本一直是浅蓝色。测其吸光度数据见表2，根据表2中数据作图3和图4。 表2 不同的NH4Cl加入量下不同培养时间硝化菌样品的吸光度 培养时间加入 NH4Cl的量 第1天 第3天 第5天 第7天 Omg/L 473 545 617 724 2mg/L 575 626 742 781 4g mg/L 586 743 792 848 6 mg/L 607 751 934 973 8 mg/L 589 716 825 816 0 mg/L 569 631 661 737 2 mg/L 462 499 531 552 4 mg/L 400 404 402 397 由图3可知，在加入0mL、1mL 、2mL、 3mL、4mL、5mL、6 mL下硝化菌均可生长，当加入3mL2mg/L的NH4Cl溶液时，此时培养液NH4+-N的浓度是2×3/1000=6mg/L，样品的吸光值达到最大，说明亚硝化细菌生长数量最多，相比较而言该浓度是硝化菌的最适宜耐受浓度。由图4可以看出，当加入NH4Cl溶液为7mL时，培养7天，吸光度几乎没有变化，说明细菌的数量并没有明显的增加，说明在NH4+-N浓度为4 mg/L时亚硝酸细菌的生长几乎被抑制了。同样的道理，可以从曲线上上估计亚硝化菌对NH4+-N的最适宜耐受浓度为75mg/L～100mg/L；最高耐受浓度为180mg/L左右。 实验结果与讨论 通过对亚硝化菌和硝化菌的专项培养，找出亚硝化菌对NH4+-N的最适宜耐受浓度为100mg/L～150mg/L；最高耐受浓度为180mg/L左右；硝化菌对NH4+-N的最适宜耐受浓度为75mg/L～100mg/L；最高耐受浓度为180mg/L左右。 参考文献 高延耀，夏四清，周增炎城市污水生物脱氮除磷工艺评述环境科学1999,20(1):110～112 陈际达，曲中堂，邓钥，刘峥，汪俊亚硝酸盐反硝化脱氮重庆大学学报2002，25（3）：81～83 任勇祥，彭党聪，王志盈，袁林江亚硝酸型硝化反硝化工艺处理焦化废水中试研究。西安建筑科技大学学报。2002，34（256～259）
细菌与真菌与人类和自然界的一切生物是相互依存的，从人类健康的角度看，可以将细菌和真菌简单的分为病原微生物和有益菌，病源微生物是可以引起疾病的微生物，但也非绝对的，人体大量存在的正常菌群，当菌群失调时就会致病，有益菌就是对人体有益的细菌，比如肠道存在的细菌，可以产生维生素K，比如乳酸杆菌等都是人体必须的，真菌就比较好理解，一般致病的如黄曲霉菌，白色念珠菌等，有益菌如冬虫夏草，酵母菌，灵芝菌等。自然界有益菌远多于病原菌，但它在不同的环境条件下可以相互转化。 细菌是危害人体的一个小的不能再小的东西了，但它的危害极大呢，呵呵细菌与真菌与人类和自然界的一切生物是相互依存的，从人类健康的角度看，可以将细菌和真菌简单的分为病原微生物和有益菌，病源微生物是可以引起疾病的微生物，但也非绝对的，人体大量存在的正常菌群，当菌群失调时就会致病，有益菌就是对人体有益的细菌，比如肠道存在的细菌，可以产生维生素K，比如乳酸杆菌等都是人体必须的，真菌就比较好理解，一般致病的如黄曲霉菌，白色念珠菌等，有益菌如冬虫夏草，酵母菌，灵芝菌等。自然界有益菌远多于病原菌，但它在不同的环境条件下可以相互转化。 希望对你有帮助。
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药用真菌桑黄液体发酵工艺的研究摘 要 目的：研究不同培养基、不同培养条件对桑黄菌丝生长的影响。方法：通过液体发酵培养，并利用L9(34)正交试验筛选出了桑黄液体发酵的优化培养基。结果与结论：玉米粉为最佳碳源，麸皮为最佳氮源，优化培养基配方为：玉米粉5%、麸皮3%、磷酸二氢钾3%、硫酸镁15%、维生素B1 20μg/100 mL、维生素B2 30μg/100 mL；最适菌丝体生长的液体发酵条件为：培养温度为26 ℃，摇瓶转速130 r/min，pH值5，接种量15%~20%，种子液培养时间为5 d，装液量(500 mL三角瓶)为140 mL，发酵时间为7 d。 关键词 桑黄；药用真菌；液体发酵；菌丝产量 Study on liquid fermentation technology of medicative fungus phellinus igniarius YANG Quan,LI Yan�hui,YAN Han�jing,WANG Qi ( Section of Medical Plant and Pharmacognosy, Guangdong College of Pharmacy, Guangzhou Guangdong 510240; Chendu Institute of Biology, Chinese Academy of Sciences, Chendu,Sichuan 610041; Faculty of Traditional Chinese Medicinal Crops, Jilin Agricultural University, Changchun,Jilin 130118) Abstract AbstractTo study the effects on mycelia by various media and conditions, including shaking culture and L9(34)orthogonal The result showed that corn flourwas the optimalcarbon source andbran is the optimalnitrogen The optimalculture mediumwas: corn flour 5%，bran 3%,KH2PO4 3%,MgSO4 15%,VitB120 μg/100 mL,VitB230 μg/100 mLThe optimalfermented condition was: culture temperature 26 ℃，rotation speed130 r/min, pH 5, inoculationsize 15%～20%,incubation time for seed liquid 5 days, the amount of liquid 140 mL(500 mL canonicalflask), and fermentationtime 7 Key words Phellinus igniarius；medicinal fungus;liquid fermentation; mycelial yield 桑黄Phellinus igniarius(LxF)Quel [1]属于担子菌亚门，多孔菌科的药用真菌。子实体入药，味微苦，能利五脏，排毒，止血，活血；多用于和胃止泻，民间用于治疗淋病，崩漏带下，癖软，脾虚泄泻。热水提取物对小白鼠的肉瘤S-180的抑制率为87%。艾氏腹水癌的抑制率为80%[2]。传统上，桑黄的活性成分多糖是从子实体中提取，但是，受生理生态的特殊性和复杂性以及外部环境条件的制约，在自然界中形成的子实体稀少，人工栽培难度较大，资源匮乏[3]。所以，桑黄的开发和利用也受到限制。为了解决这个难题，本实验对其液体发酵的工艺进行了研究，筛选出适宜菌丝体生长的液体培养基和生长环境。人工培养菌丝体，提取其活性成分多糖，通过药理实验，结果表明菌丝体多糖和子实体多糖具有相同的药理活性。现仅将液体发酵工艺报道如下。 1 材料与方法 1 桑黄菌种 由采自长白山地区的子实体分离获得，经吉林农业大学菌物研究所鉴定。 2 原料 大米粉、土豆、小麦粉、玉米粉、麸皮、黄豆、米糠粉等烘干粉碎过60目筛。 3 药品 葡萄糖、磷酸二氢钾、硫酸镁、琼脂、蛋白胨、酵母粉、硫酸氨、稀盐酸(ρ=1%)、稀氢氧化钠(ρ=1%)、维生素B1、维生素B2。 4 培养 1 液体摇瓶种子培养基配方 采用通用药用真菌培养基[4]。其组成(ω/%) ：蔗糖 3、蛋白胨0�3、酵母粉2、硫酸氨2、磷酸二氢钾1、硫酸镁05。 2 液体摇瓶种子培养 250 mL摇瓶装液体培养基50 mL，接活化后的斜面母种4块,每块0�5cm2。置旋转式摇床，转速120 r/min，25 ℃震荡培养5 d。即得液体摇瓶种子。 3 二级摇瓶发酵培养 500 mL摇瓶装液体培养基140 mL，接种量20%(液体摇瓶种子种龄5 d)，培养7 d，培养方法同液体摇瓶种子培养。 4 发酵培养基正交实验 采用玉米粉作碳源，麸皮作氮源，磷酸二氢钾、硫酸镁作为矿质元素，按L9(34)设计三水平四因素试验[5]。九个组合，两次重复，采用500 mL摇瓶随机置摇床培养，见表1。表1 L9(34)试验因素及水平(略) 5 测定 发酵液用布氏漏斗过滤后，菌丝体用清水冲洗干净，置60 ℃烘箱烘干至恒重，称量。pH值用pH计测定。菌球大小用测总长度法；菌球密度用平皿划线记数法。 2 结果与分析 1 培养基成分对菌丝产量的影响 1 液体培养基中碳源的确定 碳素是真菌最重要的营养，它不仅是碳水化合物和蛋白质的基本组成元素，同时，又是重要的能量来源[4]。选择10种常见的原料作碳源比较，见表2，试验浓度2%。碳源试验培养基其他组分：蛋白胨1%，磷酸二氢钾1%，硫酸镁05%，维生素B1 20μg/100 mL，维生素B2 30μg/100 mL。 氮源试验培养基其他组分：葡萄糖3%，磷酸二氢钾1%，硫酸镁05%，维生素B1 20μg/100 mL，维生素B2 30μg/100 mL。从表2可知桑黄对碳的利用相当广泛，对单糖、寡糖、多糖均可利用。而以大米粉的浸出汁做碳源最好，其次是小麦粉、玉米粉，但是，三者的桑黄菌丝体的产量相差不多。玉米粉来源容易，且成本低，所以本试验选用玉米粉做碳源。表2 不同碳源对菌丝产量的影响(略) 2 液体培养基中氮源的确定 氮素是真菌合成蛋白质、核酸的必要原料，对菌丝的生长发育至关重要。我们选择6种原料作氮源比较，试验浓度为2%，结果表明不同的氮源对菌丝体生长有明显的差异，麸皮作氮源显著好于其他原料。且麸皮成本低、来源广，所以本试验选麸皮做氮源，如表3。表3 不同氮源对菌丝产量的影响(略) 3 液体培养基中矿物质元素的确定 据资料报道[6]，液体培养基中缺乏P、S、K、Mg，菌丝体生长发育不良，菌丝体产量低。但这四种元素对菌丝体生长作用大小不存在显著差异。同等重要，因此本实验选取常用的磷酸二氢钾和硫酸镁作矿质元素添加。 4 维生素用量的确定 据资料报道[6]真菌是维生素B1、维生素B2的天然缺陷型，必须外界添加才能生长良好。维生素B1 、维生素B2对真菌的生长相当重要，他们以一种辅酶的形式存在，对菌丝的生长起促进的作用。而他们的需要量甚少，培养基的适宜浓度为10~40 μg/100 mL。根据本试验结果，在液体培养基中维生素B1的用量20μg/100 mL，维生素B2用量30μg/100 mL时，菌丝体的产量最高。 5 优化培养基配方的确定 综合上述实验结果，又考虑原料来源及成本价格，选用玉米粉作碳源，麸皮作氮源；选用磷酸二氢钾和硫酸镁作矿质元素，进行L9(34)正交试验,结果见表4。采用直观分析法分析正交试验结果，从9组试验的菌丝产量来看第六组试验的菌丝产量最高达到47 g/100 mL。较优的组合是A2B3C1D2。而经方差计算所得的较优组合是A2B3C3D2，于是将未做试验的A2B3C3D2的组合和已做过试验的A2B3C1D2的组合进行对比试验，2次重复，测定菌丝干重，试验的结果是A2B3C3D2组合的菌丝产量最高，达到58 g/100 mL。所以确定了桑黄的液体深层发酵的培养基配方为：玉米粉5%、麸皮3%、磷酸二氢钾3%、硫酸镁15%、维生素B1 20μg/100 mL、维生素B2 30μg/100 mL。表4 各组分正交试验结果(略) 2 液体发酵条件对菌丝产量的影响 1 液体种子培养时间对菌丝产量的影响 进行二级摇瓶发酵培养7 d后，测菌丝产量。从菌丝体的产量可以看出，培养5 d的液体种子最适宜接种，菌丝产量最高。同时，观察了培养5 d的液体种子，培养5 d时开始形成大量均匀的菌丝球，表面具放射状小刺，镜检菌丝，有大量的锁状联合，此时菌丝生长正处于增殖期，适宜接种。见图1。 2 培养温度对菌丝产量的影响 在影响菌丝生长发育的各种物理因素中，温度是最重要的一个因素[7]。本试验设计6个温度梯度进行发酵培养，从菌丝的产量可以看出，26 ℃的发酵培养菌丝产量最高。见图2。 3 培养基起始pH值对菌丝产量的影响 液体培养基作为菌丝体生活的外部环境，pH值的高低直接影响菌丝体的新陈代谢。据报道[8，9]，真菌喜欢在偏酸的环境下生长。本实验设计几个pH梯度进行液体培养，从菌丝的产量来看，pH5~5之间适宜菌丝的生长，而pH5的环境下菌体产量最高，见图3。 4 摇瓶装液量对菌丝产量的影响 500 mL三角瓶装液量120~160 mL时,菌丝产量较理想，而装液量140 mL最高，说明装液量过多影响了菌丝体的好氧需求，从而影响菌丝的产量。而装液量过少菌丝体所能吸收利用的营养不足而影响菌丝的产量。见图4。 5 摇瓶转速对菌丝产量的影响 在转速为130 r/min时，菌丝产量最高。转速慢，培养基内的溶解氧少，菌球过大，而菌球中间的菌丝处于饥饿状态，影响菌丝的生长。致使菌丝的生物量降低。转速过快摇瓶内的机械刺激过于强烈，也影响菌丝的生长。同时转速过高，还容易引起培养液的飞溅，弄湿棉塞，引起污染。见图5。 6 接种量对菌丝产量的影响 以菌丝体干重计，接种量以15%~20%为宜。接种量少，接入的小菌球就少，所形成的大菌球相对就少，随之，菌丝体的产量就少。接种量过多时，小菌球的数量过多，导致培养基内缺氧及培养基内营养成分迅速被消耗，菌丝体无法很好的生长，而影响菌丝体的产量。见图6。 7 发酵时间对菌丝产量的影响 桑黄菌丝体发酵时间7 d，菌丝体长势最好，产量最高。在初期生长比较缓慢，随着发酵进程的不断深入，菌丝体生长越来越旺盛，到第7天菌丝体产量达到最高峰，之后生长趋于稳定。到第9天菌丝出现自溶现象，生物量有所下降。见表5。表5 发酵时间对菌丝产量的影响 3 讨 论 1 摇瓶培养过程中的污染率的控制。一旦发现发酵液有杂菌污染，会造成物力、人力、时间的浪费。发酵液被杂菌污染时，培养液变得混浊，味酸臭，所以降低污染的几率也是试验成败的关键之一。培养基灭菌时要彻底，液体培养基灭菌时一定要严格掌握灭菌程序，时间过长或温度过高都会破坏培养基的营养成分。灭菌时间不足，压力、温度未达到要求，而导致灭菌不彻底都会污染。接种时超净工作台要先打开至少30 min，另外接种过程要严密，动作要稳、准、快，否则污染几率要大大增加。 2 在摇瓶培养过程中，振荡频率对菌丝体的生长也有很大的影响。振荡频率过慢菌球形成数量少，导致单个菌球长势过大，菌球中间出现中空状态，而且出现菌丝体自溶现象，另一方面培养基内的溶解氧减少影响菌丝生长，结果菌丝体产量降低。振荡频率过快，培养基容易飞溅到棉塞上引起污染，造成不必要的人力、物力等的浪费。 3 用正交实验方法筛选出了菌丝体生长发育的浓度和培养基的配方。适合桑黄菌丝体发酵培养的培养基配方为：玉米粉5%，麸皮3%，磷酸二氢钾3%、硫酸镁15%，维生素B1 20μg/100 mL 、维生素B2 30μg/100 mL；最适合菌丝体生长发育的理化因子为：摇瓶发酵的适宜温度为26 ℃，摇瓶转数为130 r/min，pH值为5，接种量15%~20%，摇瓶装液量为500 mL装140 mL，发酵时间为7 d，液体种子的培养时间为5 d。 4 本实验的结果表明利用液体发酵技术，不仅能在短期内能获得大量的桑黄的菌丝体，而且周期短，不受季节和环境的限制。为工业化生产菌丝体提供了依据。为进一步研究其发酵液的生物活性奠定了基础，且可以大幅度地降低桑黄作为新药开发的成本。所以采用液体发酵技术生产桑黄菌丝体将是一种重要的方法，具有广阔的前景。 参考文献 [1]卯晓岚中国经济真菌[M]北京：科学出版社, [2]卯晓岚,蒋长坪西藏大型经济真菌 [M]北京:科学技术出版社, [3]李国俊，吴国用，崔基成,等裂蹄目层孔菌菌丝培养及其应用研究[J]中国食用菌,1998，17(5): [4]徐锦堂中国药用真菌学[M]北京：北京协和医科大学, 235- [5]盛骤线性代数与数理统计[M]吉林：吉林科技出版社,293- [6]向世华食用真菌的营养生理[J]中国食用菌,1990,9(6): [7]乐银，邵伟，刘庆刚,等猴头菌液体发酵条件的研究[J]中国食用菌,1998,18 (3): [8]刘锡,白金剀,译 真菌学基础[M]北京:科学出版社出版, 3- [9]尉晓宇食用菌酶学应用研究[J]中国食用菌, 1990，9(5): 广东药学院 药用植物与生药学教研室 广东 广州 510240； 中国科学院成都生物研究所 四川成都 610041； 吉林农业大学中药材学院 吉林 长春 130118 本课题由吉林省科技厅资助(No20000327)。 研究方向：药用真菌多糖活性研究
我国的早期历史文献中，也记述了关于食用菌的栽培。2000多年前的《吕氏春秋》中，就载有“味之美者，越骆之菌”。南北朝时期贾思勰的《齐民要术》“素食篇”中详细介绍了木耳菹的做法。唐代苏恭等人著的《唐本草注》中记载了“煮浆粥安诸木上，以草覆之，即生蕈尔”的原始木耳栽培的方法。韩鄂编的《四时纂要》中，则比较详细地叙述了用烂构木及树叶埋在畦床上栽培构菌的方法：用烂构木及叶埋于地中，常浇以米泔水，经两三天即可长出构菌；或于畦中施烂粪，取六七尺的构木段，截断捶碎，均匀地撒于畦中，覆土。常浇水保持湿润。见有小菌长出，用耙背推碎。再长出小菌，再推碎。如此反复三次，即可长出大菌，可以采食了。《四时纂要》还对菌的种植、管理、采收、于藏以及菌的有无毒性，能否食用，作了具体叙述。段成式写的《酉阳杂俎》中，有关于竹荪的描述。并说它只有帝王才能享用。在记载大型真菌的许多古籍之中，比较重要的是：宋代《菌谱》描述了食用菌11种；明代《广菌谱》描述了食用菌19种；清代《吴蕈谱》描述了26种。
细菌
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微生物是包括细菌、病毒、真菌以及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，却与人类生活密切相关。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，广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。 一般地，在中国大陆地区的教科书中，均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。 有些人误将真菌当作细菌，是一种比较普遍的误解。尤其以80年代以前未受过系统生物学教育者。 微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50％是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示：传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史，也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面，人类取得了长足的进展，但是新现和再现的微生物感染还是不断发生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力，使许多菌株发生变异，导致耐药性的产生，人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异，最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异，这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。 微生物能够致病，能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂，但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素，这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵，生产乙醇、食品及各种酶制剂等；一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等，并且可再生资源的潜力极大，称为环保微生物；还有一些能在极端环境中生存的微生物，例如：高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境，依然存在着一部分微生物等等。看上去，我们发现的微生物已经很多，但实际上由于培养方式等技术手段的限制，人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。 微生物间的相互作用机制也相当奥秘。例如健康人肠道中即有大量细菌存在，称正常菌群，其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存，互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收，菌群在这些过程中发挥的作用，以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调，就会引起腹泻。 随着医学研究进入分子水平，人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到，是遗传信息决定了生物体具有的生命特征，包括外部形态以及从事的生命活动等等，而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息，将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。在分子水平上研究微生物病原体的变异规律、毒力和致病性，对于传统微生物学来说是一场革命。 以人类基因组计划为代表的生物体基因组研究成为整个生命科学研究的前沿，而微生物基因组研究又是其中的重要分支。世界权威性杂志《科学》曾将微生物基因组研究评为世界重大科学进展之一。通过基因组研究揭示微生物的遗传机制，发现重要的功能基因并在此基础上发展疫苗，开发新型抗病毒、抗细菌、真菌药物，将对有效地控制新老传染病的流行，促进医疗健康事业的迅速发展和壮大! 从分子水平上对微生物进行基因组研究为探索微生物个体以及群体间作用的奥秘提供了新的线索和思路。为了充分开发微生物（特别是细菌）资源，1994年美国发起了微生物基因组研究计划（MGP）。通过研究完整的基因组信息开发和利用微生物重要的功能基因，不仅能够加深对微生物的致病机制、重要代谢和调控机制的认识，更能在此基础上发展一系列与我们的生活密切相关的基因工程产品，包括：接种用的疫苗、治疗用的新药、诊断试剂和应用于工农业生产的各种酶制剂等等。通过基因工程方法的改造，促进新型菌株的构建和传统菌株的改造，全面促进微生物工业时代的来临。 工业微生物涉及食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工等多种行业。通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等；某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程，甚至直接作为洗衣粉等的添加剂；另外还有一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究，发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。乳酸杆菌作为一种重要的微生态调节剂参与食品发酵过程，对其进行的基因组学研究将有利于找到关键的功能基因，然后对菌株加以改造，使其更适于工业化的生产过程。国内维生素C两步发酵法生产过程中的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究，将在基因组测序完成的前提下找到与维生素C生产相关的重要代谢功能基因，经基因工程改造，实现新的工程菌株的构建，简化生产步骤，降低生产成本，继而实现经济效益的大幅度提升。对工业微生物开展的基因组研究，不断发现新的特殊酶基因及重要代谢过程和代谢产物生成相关的功能基因，并将其应用于生产以及传统工业、工艺的改造，同时推动现代生物技术的迅速发展。 农业微生物基因组研究认清致病机制发展控制病害的新对策 据资料统计，全球每年因病害导致的农作物减产可高达20％，其中植物的细菌性病害最为严重。除了培植在遗传上对病害有抗性的品种以及加强园艺管理外，似乎没有更好的病害防治策略。因此积极开展某些植物致病微生物的基因组研究，认清其致病机制并由此发展控制病害的新对策显得十分紧迫。 经济作物柑橘的致病菌是国际上第一个发表了全序列的植物致病微生物。还有一些在分类学、生理学和经济价值上非常重要的农业微生物，例如：胡萝卜欧文氏菌、植物致病性假单胞菌以及我国正在开展的黄单胞菌的研究等正在进行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也刚刚测定完成。借鉴已经较为成熟的从人类病原微生物的基因组学信息筛选治疗性药物的方案，可以尝试性地应用到植物病原体上。特别像柑橘的致病菌这种需要昆虫媒介才能完成生活周期的种类，除了杀虫剂能阻断其生活周期以外，只能通过遗传学研究找到毒力相关因子，寻找抗性靶位以发展更有效的控制对策。固氮菌全部遗传信息的解析对于开发利用其固氮关键基因提高农作物的产量和质量也具有重要的意义。 环境保护微生物基因组研究找到关键基因降解不同污染物 在全面推进经济发展的同时，滥用资源、破坏环境的现象也日益严重。面对全球环境的一再恶化，提倡环保成为全世界人民的共同呼声。而生物除污在环境污染治理中潜力巨大，微生物参与治理则是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有机物；还能处理工业废水中的磷酸盐、含硫废气以及土壤的改良等。微生物能够分解纤维素等物质，并促进资源的再生利用。对这些微生物开展的基因组研究，在深入了解特殊代谢过程的遗传背景的前提下，有选择性的加以利用，例如找到不同污染物降解的关键基因，将其在某一菌株中组合，构建高效能的基因工程菌株，一菌多用，可同时降解不同的环境污染物质，极大发挥其改善环境、排除污染的潜力。美国基因组研究所结合生物芯片方法对微生物进行了特殊条件下的表达谱的研究，以期找到其降解有机物的关键基因，为开发及利用确定目标。 极端环境微生物基因组研究深入认识生命本质应用潜力极大 在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物，又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性，极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性，加深对生命本质的认识。 有一种嗜极菌，它能够暴露于数千倍强度的辐射下仍能存活，而人类一个剂量强度就会死亡。该细菌的染色体在接受几百万拉德a射线后粉碎为数百个片段，但能在一天内将其恢复。研究其DNA修复机制对于发展在辐射污染区进行环境的生物治理非常有意义。开发利用嗜极菌的极限特性可以突破当前生物技术领域中的一些局限，建立新的技术手段，使环境、能源、农业、健康、轻化工等领域的生物技术能力发生革命。来自极端微生物的极端酶，可在极端环境下行使功能，将极大地拓展酶的应用空间，是建立高效率、低成本生物技术加工过程的基础，例如PCR技术中的TagDNA聚合酶、洗涤剂中的碱性酶等都具有代表意义。极端微生物的研究与应用将是取得现代生物技术优势的重要途径，其在新酶、新药开发及环境整治方面应用潜力极大