微生物資源開發(fā)與利用-wenkub
2023-04-19 23:26:43 本頁(yè)面
【正文】 酵過程放大主要包括發(fā)酵條件的研究與確定和設(shè)計(jì)滿足這些過程條件的生物反應(yīng)器兩個(gè)基本問題[19]。 菌株培養(yǎng)的優(yōu)化、放大實(shí)驗(yàn)及工程化優(yōu)良的菌株性能是微生物工程技術(shù)的核心，而合理的培養(yǎng)基組成和控制條件是優(yōu)良的菌株性能得以充分發(fā)揮的基礎(chǔ)。另一種菌種的改良途徑就是基因工程技術(shù)的應(yīng)用，通過研究目的物基因的結(jié)構(gòu)及基因調(diào)空、表達(dá)方式，進(jìn)行基因重組，使之高效表達(dá)，達(dá)到改良菌種提高目的物產(chǎn)量的目的，基因工程技術(shù)育種更具有目的性。通常獲得的菌種目的物的產(chǎn)率都比較低，或者菌株的工藝性狀有缺陷，如生長(zhǎng)慢、斜面菌種的孢子少等等，需要對(duì)菌種進(jìn)行改良。在篩選目的微生物的過程中，要注意一菌多篩問題，這不僅增加了菌種的利用率和入選率，更重要的是有可能找到用途更大的非目的菌。因此，目的菌株的獲得是微生物資源開發(fā)利用的第一步，也是最關(guān)鍵的一步。Kundim 等[18]從粘細(xì)菌Cystobacter fuscus中分離到3種具有抗真菌活性的多烯酰胺類新物質(zhì)。 分離到的肽類抗真菌劑cryptocandin, 已被幾家公司開發(fā)為治療真菌引起的皮膚和指( 趾) 甲病制劑[14]。而據(jù)估計(jì)植物內(nèi)生真菌總數(shù)超過100 萬(wàn)種, 因此內(nèi)生真菌資源極其豐富, 是新型藥物的一個(gè)重要來源。這些未知新種屬的發(fā)現(xiàn)為尋找新的活性物質(zhì)提供了新的資源。極端環(huán)境微生物能長(zhǎng)期生長(zhǎng)在高溫、低溫、極端高酸、高堿及高鹽等極端特異環(huán)境中, 必然有其獨(dú)特的基因類型、特殊的生理機(jī)制, 從而產(chǎn)生特殊的代謝產(chǎn)物。許多海洋微生物能產(chǎn)生新結(jié)構(gòu)的活性物質(zhì)。海洋的面積占地球面積的71% 。海洋中蘊(yùn)藏著巨大的微生物資源, ~ 2億種。自20 世紀(jì)50年代以來, 已從部分稀有放線菌代謝產(chǎn)物中得到許多已經(jīng)臨床應(yīng)用的重要活性物質(zhì), 如紅霉素B、利福霉素、慶大霉素、其它放線菌素類、安莎類、肽類、酶抑制劑等活性物質(zhì)。部分動(dòng)植物資源的不合理開發(fā)利用導(dǎo)致物種的減少甚至滅絕，造成嚴(yán)重的環(huán)境的惡化和污染問題，而微生物資源的開發(fā)利用不會(huì)存在此類問題。而這些人類所知道的微生物估計(jì)僅占自然界存在的微生物不到10%，而被利用的還不到1%。新的基因有很大的可能產(chǎn)生新的生物活性物質(zhì)，因此通過尋找新的基因來尋找新的生物活性物質(zhì)。導(dǎo)致人類社會(huì)面臨著人口劇增、資源匱乏、能源危機(jī)、環(huán)境惡化等一系列問題，而人類又要求不停的發(fā)展，解決這些問題的關(guān)鍵在于尋求一條可持續(xù)發(fā)展的道路。微生物資源的開發(fā)與利用摘要：微生物資源的開發(fā)利用前景將會(huì)在解決人類社會(huì)面臨的人口劇增、資源匱乏、環(huán)境惡化問題和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展等方面發(fā)揮不可替代的作用。生物技術(shù)正在推動(dòng)著以化石能源為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)向以知識(shí)經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)為主的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，是實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)?；谠撍悸?，稀有放線菌、海洋微生物、極端環(huán)境微生物等過去很少觸及的微生物資源已越來越受重視[2]。微生物具有很快的生長(zhǎng)繁殖速度，有的細(xì)菌的時(shí)代時(shí)間僅僅20分鐘，而且微生物可以再人工控制的條件下大規(guī)模培養(yǎng)，并且?guī)缀醪皇艿赜颉夂虻葪l件的影響。但我們必須注意到并引起重視的現(xiàn)實(shí)問題是由于環(huán)境的改變和惡化，如原始森林開發(fā)成旅游區(qū)等現(xiàn)象，造成的天然微生物的破壞，使得許多在該類環(huán)境中賴以生存的微生物在人類還沒有認(rèn)識(shí)它之前就悄悄滅絕了[1]。盡管新的種、屬不斷被發(fā)現(xiàn), 但據(jù)估計(jì), 目前分離到的放線菌種類, %~1%。迄今為止, 人類發(fā)現(xiàn)的微生物大約有150多萬(wàn)種, 除了712萬(wàn)種存在于陸地外, 其余都存在于海洋之中[8]。海洋獨(dú)特的自然條件: 高壓、低營(yíng)養(yǎng)、無(wú)光照
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