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浅谈微生物与人类的关系摘要:我们应该时刻意识到,在我们的周围和机体内都有其他生命体与我们共存。虽然人类与微生物的斗争会无止境地持续下去,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,不要为了发展而牺牲环境,而坚持可持续发展战略,那么,人类就能够在这微生物的世界里更好地生存下去。关键字:微生物、人类,祸、福在说明微生物与人类之前,我们首先明确一下什么是微生物。不了解何为微生物又从何谈微生物与我们人类的关系呢?微生物主要是由一群肉眼看不见的单细胞生物所构成的,其种类之繁多,数目之庞大,超乎我们的相像。目前,微生物大致分类为细菌、真菌(包含酵母菌和微菌)、藻类和俗称为寄生虫的原虫和蠕虫。病毒是一种只能在活的生物细胞中复制的简单有机体,严格说来并不能视为一种生物,不过,也被归属于微生物。我们生活中的世界,其实是到处布满微生物的世界,从远古时期起人类就和微生物在地球上共处,人类在适应了微生物的同时,又不断遭遇微生物所引起的各种疫病,因此人类与微生物之间就了战争。1929年,英国细菌学家弗莱明,在研究培养葡萄球菌时,偶然发现了青霉素,这是人类历史上第一个抗菌素类药物的诞生。青霉素能抑制病菌细胞壁的形成,使菌体的新陈代谢失调,达到抑菌和杀菌的效用。之后又出现了很多抗菌素类药物,如头孢霉素、链霉素、氯霉素、四环素、卡那霉素、庆大霉素、红霉素等。一时间,人们就觉得在人类与微生物的斗争中,人类已经领先了,因为如结核菌、细菌性肺炎、败血症、梅毒、淋病和其他细菌性传染病慢慢被征服了。但是,正是由于这些抗菌素类药物有抑菌和杀菌的效用,人们大多数认为,不管患了什么病,总是认为多吃点抗菌素药物好,这就导致了以下问题:在多数情况下,抗菌素的作用只是抑制或削弱病原菌的活动,人最终还得靠机体本身来彻底战胜病原菌。长期使用某种抗菌素,不但起不到应有的作用,相反,还会使病原菌产生"抗药性"变异品种,从而使抗菌素失去它特有的效用。细菌的确很聪明的,一个细菌可在24小时内留下约l60多万个后代,然后成群地更有效地带着抗药性来危害人类。因此,人类和细菌这场无宵烟的战争又开始了,一场领先者不断变化的比赛就这样持续下去。正因为细菌有这种抗药性,科学家们正在研究各种策略。例如,使抗药性的细菌产生带有影响其生存能力的基因,使它更难忍受温度和酸度,使有抗药性的细菌在与同类细菌的竞争中,总处于劣势,这样就可以有效地抑制抗药性细菌的蔓延。即使这样,与微生物的斗争中,人类并不能说完全领先,因为到目前为止,有些疾病依然严重威胁着人类,如艾滋病,还有一些一度被控制的传染病又开始死灰复燃。为了防除这些疾病,全世界虽然已经花费了成千上万的美圆,但这些疾病的罪魁祸首却仍然没有被征服,甚至艾滋病还在每年呈指数增长。这不能不引起人们的高度重视。鼠疫,艾滋病(AIDS),癌症,肺结核、虐疾、霍乱“卷土重来”,埃博拉病毒,疯牛病,还有近一段时间又出现了引起人们恐慌的新疾病SARS,禽流感等都是由一些极少部分的微生物所致,那鼠疫来说吧,1347年的一场由鼠疫杆菌(Yersiniapestis)引起的瘟疫几乎摧毁了整个欧洲,有1/3的人(约2500万人)死于这场灾难,在此后的80年间,这种疾病一再肆虐,实际上消灭了大约75%的欧洲人口,一些历史学家认为这场灾难甚至改变了欧洲文化。我国在解放前也曾多次流行鼠疫,死亡率极高。而且还证实,这些病毒还在变异,这就更加增加了对这些疾病研究的困难。而这些疾病的出现,又是跟人们的行为有关,由于发展的需要,人们对环境进行破坏,造成生态的不平衡,生态环境越来越严重,造成病毒能够接触到人们的机会大大增加,而且加快了它们变异的能力。这些无不是人类自身所种的恶果。但这些祸只是由一极少部分的微生物所致,只有这一少数微生物也是人类的敌人。但并不是说一切的微生物对人类都有危害的,如果是这样,人类或许早就灭亡了,因为上面已经讲了,人类是生活在微生物的世界。那现在就谈谈微生物对人类有好处的一面。微生物无处不在,我们无时不生活在“微生物的海洋”中。细菌数亿/g土壤,土壤中的细菌总重量估计为:10034×1012吨;每张纸币带细菌:900万个人体体表及体内存在大量的微生物:皮肤表面:平均10万个细菌/平方厘米口腔:细菌种类超过500种肠道:微生物总量达100万亿粪便干重的1/3是细菌,每克粪便的细菌总数为:1000亿个;每个喷嚏的飞沫含4500-150000个细菌。时时刻刻与微生物“共舞”是祸?是福?微生物既是人类的敌人,更是人类的朋友!微生物在许多重要产品中所起的不可替代的作用,例如:面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素、酶等重要产品的生产体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证;帮助消化、提供必需的营养物质、组成生理屏障是人类生存环境中必不可少的成员,有了它们才使得地球上的物质进行循环因为这样,现在有不少的国家正投资把优先发展微生物经济作为发展生物产业的“火车头”,这可是内有乾坤的。发展微生物经济可以充分发挥比较优势,投入少、产出多、见效快、应用广,可以把其他生物产业带动起来,催生大批高新产业,形成巨大的技术经济优势,占领世界生物领域的制高点。具体地用微生物经济带动生物产业,也需要贯彻“有所为、有所不为”的方针,集中力量攻破难关,并与国内外大市场密切结合,利用强大的需求拉动产业的兴起和扩张,使得自主创新与加快转化形成互动机制。1、大力推广已经成熟的微生物技术,尽快形成单独产业,如抗生素、各种人畜疫苗、生物药品、生物农药、生物肥料等应当大力扶持,以优化质量为主线,提高核心竞争力,迅速占领市场、引导市场。2、组织技术集成,使用微生物技术成为重要环节,同发展循环经济的大趋势结合起来。循环经济的一个重要支柱,就是微生物技术。如果在循环经济中的微生物技术有重大突破,那就会带出一批新型绿色产业。较低层次的有把作物秸秆制成沼气、残渣再制成肥料;污物、污水处理中制取再生用水和其他有用物质,更能保护环境。其高端层次,则可获得新的资源和产品,进一步开拓防治微生物污染的领域。3、开展技术创新,利用微生物研究和开发新的生物技术,取得技术突破,获得自主知识产权,打破国外对某些关键性产业的垄断。特别是同中医中药结合,对预防医治人类的疑难病症如癌症、艾滋病、恶性传染病有所突破,就会形成产业。生物能源也应当作为一个重点,集中力量加以攻关。4、在支持性软硬环境方面,应考虑多培养一些应用微生物技术人才,充实微生物研究机构,广泛开展多种形式的产学研结合,国家、社会和企业给予的投入,鼓励发展应用微生物的研发企业。微生物对人类的好处,除了制造食物和生产有用的物质外,环境中的微生物,其实是地球上所有生物所构成的食物链中极重要的一环。若不是微生物所扮演的分解者,忠心地把死亡的生物体不断分解成活生物体成长所需的营养物质,地球上的生物很快就会面临食物短缺而停止繁衍。此外,人类所制造的垃圾和各类毒性物质对环境造成的污染,如果不是靠著微生物的分解,对人类的危害将不只是现今的千百倍而已。人类既然生活在微生物的世界里,那么一些和我们紧密生活在一起的微生物通常对人体无害,甚至可以帮助我们消化食物和产生人体所需的物质,如维生素等。更重要的是,当有致病性微生物入侵的时候,人体往往还得靠这些共生菌一起将它们驱逐出去。只是当人体的免疫力因先天或后天的种种因素而变差时,有些共生菌就会立刻翻脸,露出狰狞的面目,进一步侵入宿主体内的组织和器官,造成致命的感染。因此,保持身体健康有一部分也意味着维持人体和共生菌之间的微妙平衡,而达到一种互利的关系。我们应该时刻意识到,在我们的周围和机体内都有其他生命体与我们共存。虽然人类与微生物的斗争会无止境地持续下去,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,不要为了发展而牺牲环境,而坚持可持续发展战略,那么,人类就能够在这微生物的世界里更好地生存下去 
微生物的发酵作用对传统酿造食品安全性的影响摘要:对我国酿造食品的工艺特点和生物转化作用机制进行了阐述,分析了发酵过程中微生物的发酵作用对食品酿造过程中的生物性污染、化学性污染和物理性污染等食品安全性因素的影响,得出我国传统酿造食品由于微生物的发酵作用经过分解、消除和滤过等过程使其更具有安全性特征。关键词:传统酿造食品;发酵作用;食品安全食品为人类提供营养要素,同时也是微生物生长的天然培养基。我国传统酿造食品(酱油、酱类、食醋、腐乳、白酒、酸菜、泡菜等)多以谷类、豆类、蔬菜等为原料,将自然界的群体微生物引入发酵过程共同作用形成风味独特的食品。通过微生物发酵作用引起的生物转化食品具有良好的品质、感官特性、可消化性和营养价值。随着现代工业发展,工业“三废”中的有毒有害物质(如重金属毒物、N-亚硝基化合物、多环芳烃化合物等)在环境中污染逐渐增多,这些有毒有害物质通过土壤、水体、空气等环境污染酿造食品原料、食品容器和包装材料等。化学农药、化肥和仓储药剂(如杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂、粮食熏蒸剂、防护剂等)通过各种渠道污染食品酿造原料,作为发酵原料的粮食在生产、加工、贮藏等环节受到霉菌、细菌、寄生虫等生物污染。本文从我国传统食品酿造的工艺特点、微生物的生物转化机制对食品污染的作用进行分析,探究传统酿造食品在发酵过程中的安全性问题。1传统酿造食品的工艺特点我国传统酿造食品历史悠久,经过千百年的实践形成独特的酿造工艺特点。1敞口固态发酵传统酿造一般采用固态发酵技术,在添加谷糠或稻壳等辅料之后进行边糖化边发酵的“双边发酵”工艺,具有发酵时间长、产品风味浓厚、管理粗放等特点。整个过程采用敞口式工艺,充分利用物产资源与自然资源,制曲时富集各种功能性微生物,驯化和培育了特定的微生物群落结构体系,将主体微生物与环境微生物融为一体。同时摸索出一套完整的温度、湿度、酸碱度、通气量、发酵时间等酿造工艺条件,创立了产品增香与各种加工技术,对创造我国独特的酿造食品风味和保证产品质量具有十分重要的作用。2多种微生物共同作用酿造过程是一个复杂的生物化学反应过程,产品品质主要取决于多种微生物的协同作用。微生物主要来自于曲种和环境,包括霉菌、酵母菌、细菌等,各种微生物共栖生长,赋予醅料复杂而完整的酶系,具有较强的糖化、液化和蛋白分解能力。各种微生物在发酵过程中盛衰交替,此消彼长,协同作用,产生单一菌种所不能比拟的作用。在发酵过程中水解与发酵交替进行,避免过高浓度底物对有益微生物和生化反应的负面影响。发酵时间长,酶促反应深入而完善,代谢产物丰富多彩,产品风味醇厚、浓郁[1-2]。3多样的产品防腐措施传统酿造食品采取灵活多样的产品安全措施,一是依靠代谢产物本身的防腐作用(如白酒是依赖酒精的杀菌作用,食醋是靠醋酸的抑菌作用);二是利用高浓度的食盐抑制微生物的生长繁殖(如酱油、酱、腐乳等)。2传统酿造食品的生物转化机制传统酿造过程是多种微生物将原料中的淀粉、蛋白质和脂类等大分子物质转化为产品的各种小分子风味物质,构成产品的主要成分。酱油的风味物质按其化合物性质可分为醇类、酯类、酸类、醛类及缩醛类、酚类、呋喃酮类和含硫化合物等[3-4];食醋中除含有主要成分醋酸外,还含有糖分、氨基酸、酯、醛、醇、酚、酮类等化学成分[5-6]。酱油和食醋等酿造食品的风味物质构成产品特有的色、香、味,其来源主要是2方面,一是植物原料的“主生物质”(如蛋白质、淀粉等“,次生物质”如丹宁、芳香族化合物、异黄酮);二是微生物及其酶对植物原料作用后的代谢产物。此外,白酒、酱油、食醋等在贮藏过程中各种代谢产物相互作用形成各种风味物质,据分析酱油含有300多种风味物质[4]。1多糖的转化传统酿造食品原料的主要成分为淀粉,它在曲霉菌分泌淀粉酶的作用下分解为葡萄糖。这些单糖一部分作为霉菌、酵母菌和细菌生长繁殖的碳源和能源,一部分在微生物的作用下形成发酵产品的各种代谢产物。由淀粉转化来的代谢产物包括各种酸类、醇类、酚类以及低聚糖等[7]。酱油的糖分包括由大豆转化的低聚糖(如水苏糖、棉子糖等)和由小麦淀粉转化的蔗果三糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖以及低聚木糖等,而酿造食品的酸类、醇类、酚类等小分子产物是构成产品风味的物质基础。2蛋白质的转化