第1章 第2章 微生物开发.ppt

微生物资源开发利用 微生物资源学是研究微生物资源及其合理开 发利用和保护的科学。是微生物、生物化学、分子生 物，医学、农学、化学、工程学等学科的边缘科学。 微生物资源学重点讨论微生物这一重要的资源， 它与人类的关系，开发利用的新成就，新技术及存在 的问题。开发利用的战略和策略，值得重点投入的领 域等。 内容目录 第一章 微生物资源 第二章 药用微生物 第三章 微生物酶 第四章 产生有机酸和醇类的微生物 第五章 微生物肥料的生产应用及其资源利用 第六章 微生物湿法冶金 第七章 微生物采油技术 第一章 微生物资源 我国地大物博，微生物资源极为丰富。目前，据初步统计，我 们知道的微生物还不到10％，利用的不到1％，可能有90％未 开发，这些都可叫做“新种”，有可能存在新基因、能产生新产物 和具有新用途。 第一节 微生物资源的特殊性 1.人类发现微生物300年，最初认识都是引起疾病的病原微生物，所以人类一开始是把它当作敌人，缺乏全面认识。 2.微生物形体小，代谢类型多，生长繁殖速度惊人。可提供多样化的产品，又不宜受气候等因素影响。 3.微生物变异性大。这为人类改造它们提供了更大的可能性。如最初青霉素产率0.01%,但经改造后达5％，提高500倍。 4.种源丰富，未知者众。微生物的种类有多少目前还未知。有人认为全世界描述的微生物还不到2％，故开发潜力巨大。 5. 微生物作用是巨大的，具有实际或潜在用途或价值（如酿酒、食品、有机溶剂、医药等等） 1992年联合国环发大会通过了《生物多样性公约》。这是人类对保护生物多样性及其永续利用的共同纲领。我国是该公约的缔约国之一。 生物资源三支柱，即动物、植物、微生物，其中微生物是一类与动、植物资源不同、生产性能优越、开发前景广阔的生物资源。 第二节 微生物资源开发利用 微生物资源开发的真正兴起约50年，其中创新是开发的灵 魂。虽然微生物资源丰富，但开发的难度也不断加大，如20世纪 50年代有千分之一的几率，而现在只有万分之一的几率。 微生物资源开发利用程序： 总体设计、找到目的菌、效果试验、申请专利、菌种改良及发 酵工艺研究、以及报批、生产和市场等组成。 1.总体设计 总体设计是微生物资源开发利用的首要任务。还要考虑市场 变化、开发策略、自身现有基础等方面。往往还需要合作伙伴的 帮助。总体设计为防止目标相重，一套好的总体设计往往有几套 方案。 总体设计确定后，明确开发意图并贯彻始终。 2、找到目的菌 总体设计一旦确定，核心问题就是千方百计尽早找到目 的菌.所有的策略、路线、方法等都为这个中心服务。 原则如下（4个方面）： 1）菌种来源及分离： 世界微生物资料中心资料显示，目前至少有58个国家484 个菌种保藏中心，已保藏有80多万株，这是一个重要来源。 分离菌种可根据开发目标，选择取样地域、取样环境，取样 方法。 菌株分离法： 单菌株筛选纯培养； 混合菌筛选培养 例：选冶含硫矿砷金处理的微生物（铁硫杆菌、硫硫杆菌） 2）模型设计 3、申请专利 专利是一个国家科技发展水平的标志之一，也是 一个单位无形资产的重要组成部分。 微生物资源开发包含重大的经济利益，同时也包 含重大的投入和风险。为了保护劳动成果，保护知识 产权，及时申请专利是绝对必要的。 申请时机一般在确定某种新活性、新用途或新化 合物时立即申请。新菌种也可申请，但不同国家有不 同规定。 4、菌种改良及基因工程 微生物资源开发利用在某种意义上讲是微生物 天然功能在人工控制条件下，按照人工的意志的重 演和高效表达。 通常获得的目的物的产率会比较低，或者菌株的 工艺性状有缺陷，这就需要进行菌种的改良。 方法： 诱变育种 ； 基因工程方法 5、微生物资源开发利用的重大课题 微生物资源开发只有50年历史，开发的潜力还很巨大。研究重大课题有： 1）未知微生物的检测、分离和利用 2）无公害农药的微生物研究 3）微生物药物的开发 第三节 微生物资源的保护 1.保护微生物资源的必要性 微生物对人类的意义：一是生态系统的积极参与者，维持生态平衡起着不可替代的作用；二是人类生活所需的各种物质的生产者。 社会对保护天然微生物资源的必要性和紧迫性缺乏认识。自然界的微生物受环境