微生物资源的开发
微生物资源的开发与利用研究
微生物资源的开发与利用研究一、微生物资源的开发与利用概述微生物资源是指存在于自然界中的微生物个体或群体，主要包括细菌、真菌、病毒、原生动物等，具有广泛的分布性、丰富的种类、多样的代谢途径、高度的再生能力和可持续性等特点，其具有巨大的开发利用潜力。
目前，常见的微生物产品主要包括抗生素、酶制剂、保健食品等，这些产品在医药、生物工程、食品等领域中发挥着重要作用。
因此，对于微生物资源的开发与利用研究具有重要的意义。
二、微生物资源的开发研究1. 微生物的筛选与鉴定微生物的种类繁多，如何从中选取具有生产力的微生物进行进一步开发与利用是微生物资源开发研究的重要步骤。
一般从自然环境中采集样品，通过传统的分离、纯化等方法筛选出具有生产力的微生物，确定其种类、鉴定其性状，进而进行进一步的优化培养。
2. 微生物发酵工艺优化微生物产生生物活性物质的过程主要是通过微生物发酵技术实现的。
发酵工艺的优化是微生物资源开发研究中的关键技术之一。
通过对发酵条件的优化及代谢途径的调控，提高微生物产物的产量、纯度和质量，达到最优生产状态。
3. 微生物代谢产物研究微生物代谢活性物质是微生物开发与利用中最重要的产物之一。
微生物代谢产物研究一方面是确定化合物的结构、活性及其作用机制，另一方面是为后期的产物转化、扩大生产提供理论依据和技术支持。
三、微生物资源的利用研究1. 微生物产品的应用微生物产品有很多种类，如抗生素、生物酶、抗菌素等。
这些产品广泛应用于医药、生物工程、食品等领域。
例如，抗生素是重要的临床药物，可以用来治疗疾病和预防感染病；酶制剂可应用于绿色工艺、食品加工、医药等多个领域；保健食品则可以增强人体免疫功能，提高身体免疫力。
2. 微生物技术在环境治理中的应用微生物资源的利用不仅局限于医药、生物工程、食品等领域，还可以在环境治理领域中发挥作用。
例如，微生物可以被应用于废水、废气等环境治理领域，用于生物处理、微生物降解等方面。
这种微生物技术是一种无害、环保的绿色技术，在未来的环保行业中具有重要的应用前景。
生物资源的开发与利用
生物资源的开发与利用生物资源是自然界中的一种宝贵财富，包括植物、动物、微生物等各种生物种类，在人类社会中起着重要的作用。
随着科技的发展和人口的增长，对生物资源的需求不断增加，因此如何科学地开发和利用生物资源成为了一个亟待解决的问题。
一、生物资源的开发1. 植物资源的开发植物资源是生物资源中重要的一部分，植物不仅可以提供人类所需的食物、纤维等基本生活物质，还包含了丰富的药用价值。
为了开发植物资源，我们可以进行以下方面的工作：（1）植物遗传资源的保护和研究：通过对植物的遗传背景和基因信息进行研究，可以更好地保护和利用珍稀濒危植物，寻找具有经济价值的植物品种。
（2）植物种质资源的收集和保存：对于已知的植物物种以及未知的野生植物，进行系统的收集和保存，并建立植物种质资源库，以备后续的开发和利用。
2. 动物资源的开发动物资源包括陆地动物、海洋生物等各类动物，具有广泛的利用价值。
我们可以从以下方面着手开发动物资源：（1）保护野生动物资源：野生动物是自然生态系统的重要组成部分，为了保护生物多样性和维护生态平衡，需要加强对野生动物资源的保护。
（2）畜禽养殖业的发展：通过科学养殖模式和优质品种的引进，提高畜禽养殖业的效益，为人们提供更多的动物产品。
3. 微生物资源的开发微生物是一类微小的生物体，对于人类的健康和生活也具有重要意义。
在微生物资源的开发上，我们可以进行以下方面的工作：（1）微生物的筛选和培养：寻找具有特殊功能的微生物菌株，如有益菌株用于农业生产、环境修复等领域。
（2）生物技术的应用：利用微生物的生物学特性和代谢功能，开发出新的生物技术，如发酵工艺、生物制药等。
二、生物资源的利用1. 食品与药品的利用生物资源中的许多物种可以作为食品和药物来使用。
食品利用主要是通过加工和烹饪方式来改变食材的口感和味道，提供丰富的营养物质。
而药物利用则是通过提取草药中的有效成分，制成药品来治疗疾病。
2. 能源的利用生物资源还可以被用作可再生能源的来源。
微生物资源的开发和利用
微生物资源的开发和利用微生物资源是指在微小生物中挖掘出来的可利用或具有应用价值的物质和信息，是人类历史上最早利用的自然资源之一。
随着生命科学和生物技术的发展，越来越多的人开始关注微生物资源的开发和利用，尤其是在食品、医药、环境保护等领域，微生物资源的开发和利用被视为一条重要的创新发展路径。
一、微生物资源的定义和分类微生物资源是指实验室中分离鉴定出来的细菌、真菌、病毒、古菌等微生物，它们具有独特的基因组结构和代谢特性，可以用于人类生产生活的各个领域。
按照微生物的性质和用途可将其划分为以下几类:1. 食品微生物资源。
食品微生物资源主要包括酵母、乳酸菌、醋酸菌、酪菌等，它们可以用于葡萄酒、啤酒、酸奶、豆腐等食品的发酵和生产。
2. 医药微生物资源。
医药微生物资源主要指具有药用价值的微生物，如青霉素、链霉素等抗生素、曲霉素等抗癌药物等。
3. 环境工程微生物资源。
环境微生物资源主要针对污染物的微生物降解和除臭，脱氮、脱磷，重金属污染治理等。
如具有降解能力的细菌、真菌和酵母等。
4. 新材料微生物资源。
这类微生物提取出来的物质可以应用于碳纳米管、纳米薄膜、生物高分子材料、生物降解塑料、生物染料、香料、调味剂等。
二、微生物资源的开发和利用微生物资源的开发和利用有着广阔的前景和潜力，可以为相关领域的进步和发展带来显著的贡献，包括以下几个方面:1. 微生物资源的筛选、分离和鉴定。
要发掘和利用微生物资源，首先要进行微生物的筛选、分离和鉴定工作。
这些工作的基础就是微生物分类学和微生物多样性研究，通过分析微生物的形态、生理生化特性、遗传多样性等指标，筛选出具有生产利用潜力的微生物资源。
2. 微生物代谢产物的研究和应用。
微生物代谢产物是指微生物代谢过程中产生的生物活性物质和小分子化合物。
这些化合物广泛存在于微生物的培养物中，而且具有广泛的生物活性和应用前景。
比如绿色农药、生物染料、抗生素、抗肿瘤药物等。
3. 微生物发酵工艺的优化和生产。
微生物资源开发与利用
微生物资源开发与利用微生物资源是人类离不开的一种珍贵资源，它们在生态系统中扮演着重要的角色，不仅可以维持生态平衡，还能够应用于医疗、食品、农业和环保等多个领域。
美国科学家屠呦呦荣获2015年诺贝尔生理学或医学奖，正是因为她在微生物资源的开发中取得的突破性进展。
而现在，全球范围内对于微生物资源的开发和利用越来越引起人们的重视。
一、微生物资源的开发现状微生物资源的开发现状包括了探索、挖掘和应用三个方面。
在探索方面，随着科学技术的不断发展，我们对于微生物的认知也在不断深入。
传统的微生物探索方法主要是分离培养和形态学观察，而现在除了这两种方法，还有基于分子生物学方法和生物信息学研究的探索方法。
在挖掘方面，微生物源自于极端环境、海洋深处、冰封高原等，需要使用发酵、提取和纯化等技术来进行挖掘。
在应用方面，微生物的应用十分广泛，涵盖生物制造、环保、食品、医药等领域。
二、微生物资源的利用前景微生物资源的利用前景非常广泛。
在生物制造领域，微生物资源可以通过人工生物学、合成生物学、纳米技术等技术手段来设计和合成新药物、新材料和新能源，可谓是“生命工厂”。
在环保领域，微生物源自于土壤、植物、动物、污泥等都是生物修复的重要工具，能够有效降解污染物和净化环境。
在食品领域，微生物资源可以被用作食品添加剂、保鲜剂和发酵剂，可以生产出酸奶、面包、啤酒、豆腐等食品。
在医药领域，微生物资源随着新技术的不断出现，其在新药研发、抗生素开发、免疫疗法等多个领域中的应用越发广泛。
三、微生物资源的开发和利用挑战微生物资源的开发和利用遇到了一些挑战。
首先，由于微生物资源种类繁多，难以完全挖掘所有的潜能，研究人员需要过滤出最有价值的资源。
其次，微生物资源开发过程中的技术手段和财力投入需求大，若没有足够的技术和财力支持，将难以取得良好的效果。
再者，微生物资源的应用范围虽然十分广泛，但是还有一些国家和地区的政府和企业未能足够重视相关领域的研发，导致开发的速度滞缓。
微生物资源的保护与开发利用
微生物资源的保护与开发利用微生物资源是生物多样性的重要组成部分，包括细菌、真菌、病毒等微生物种类。
这些微生物资源不仅对生态系统的正常运转具有重要作用，还在医学、农业、工业等领域具有广泛的应用价值。
因此，微生物资源的保护与开发利用是一项非常重要的任务。
一、微生物资源的重要性微生物是全球最为丰富的生物类群之一，其数量和种类远远超过其他生物种群。
微生物对维持生态环境的稳定起到了重要作用，如促进植物生长、分解有机物和净化环境等。
同时，在多个行业和领域中也有非常重要的应用价值，为人类的健康和经济发展做出了巨大贡献。
在医学领域，微生物被广泛用于治疗疾病，如抗生素等。
在食品工业中，微生物在食品的生产和加工过程中起到了关键作用，如面包、酸奶、酒类等。
在制药工业中，微生物在药物研究、开发和生产中发挥重要作用。
在环保领域，微生物可以通过生物处理技术净化污染环境。
二、微生物资源的保护由于人类的工业化和城市化进程加速，对自然环境的破坏和污染不断加剧，严重影响了微生物资源的生存和繁衍。
在这个背景下，保护微生物资源显得尤为重要。
1.加强科学研究和技术创新，深入开展微生物资源调查和评估工作，全面了解微生物多样性及功能，为微生物资源的保护提供科学依据。
2.建立生物保护区和微生物资源库，保护生物多样性和稀有珍稀物种，防止微生物资源的过度利用和滥采滥挖。
3.强化法律法规的制定和执行，明确微生物资源的产权和管理制度，制定科学合理的微生物收集、利用和产业化的政策和措施。
三、微生物资源的开发利用微生物资源的广泛应用领域和巨大的市场需求，也推动了微生物资源的开发利用工作。
1.医药领域：利用微生物生产具有特殊药理活性或治疗效果的化合物，如抗生素、免疫调节剂等。
2.食品工业：利用微生物生产各种食品，如面包、酸奶、酒类、酱醋等。
3.农业领域：运用微生物的生长和代谢功能帮助提高作物产量，改善土壤生态环境，同时也能制备生物肥料、微生物杀虫剂、微生物菌剂等。
微生物资源的开发与利用
微生物资源的开发与利用微生物是生态系统中最小的生物种类之一，但却是地球上生命活动中最为重要的组成部分之一。
微生物资源是地球资源中最为丰富、重要的一类资源之一。
微生物资源的发现、开发和利用涉及到生物多样性、工业生产、生物治理、生物修复等多个领域，对于人类社会的发展和生存十分重要。
一、微生物资源的分类微生物资源包括细菌、真菌、原生动物、病毒等，它们在天然环境中或人工培养条件下形态各异，影响着人类的生产、生活和环境。
微生物资源也按照它们对环境和生命体系的作用，可分为腐生菌、共生菌、病原菌、益生菌、工业菌等等。
二、微生物资源的开发利用(a) 微生物在工业生产中的应用微生物在工业生产中有举足轻重的地位，它们可以产生有机酸、氨基酸、蛋白质、酶、抗生素、激素、维生素等大量的化学物质，这些物质在医药、食品、饲料、化妆品、酿造等领域都有着重要的用途。
由于这些化学物质具有高度的纯度和高度的特异性，因此它们的生产需要依靠微生物制造，如青霉素、链霉素、四环素、阿司匹林、曲美他嗪等，都是由微生物应用而来的。
(b) 微生物在环境治理中的应用微生物在环境治理中的应用主要有三个方面。
一是微生物降解有机污染物，如石油、农药等。
二是微生物修复土壤，减少化肥、农药等残留污染物的危害。
三是微生物治理水污染，利用微生物中的细菌、藻类等降解污水中的有机物和氮磷等营养物质。
微生物在环境治理中的应用，防止了环境污染的蔓延，减少了对生态系统的破坏。
(c) 微生物在农业生产中的应用微生物在农业生产中应用主要有三个方面。
一是在微生物肥料中利用了微生物固氮转化为土壤肥料，提高了农作物的产量；二是利用微生物阳极氧化还原反应加快有机物分解，反过来又促进微生物的生长；三是利用微生物单菌或混菌制作有机肥料，如有机液肥、生物堆肥等。
三、微生物资源的保护和开发保护和开发微生物资源是一项重要的工作。
保护微生物资源包含着天然资源保护、人工培育、遗传资源保护和固有外生微生物的保护等多个方面。
微生物资源开发利用的研究现状与前景
微生物资源开发利用的研究现状与前景微生物是一种非常特殊的生物体，它们之所以被称为微生物，是因为它们的体积极小，一般需要用显微镜才能观察到。
但是，这种微小的生物体却在我们生活中扮演着非常重要的角色，它们不仅参与了各种生物过程，还对我们的生命健康、环境保护等方面产生着深远的影响。
今天，我们就来探讨一下微生物资源开发利用的研究现状与前景。
一、微生物资源的开发与利用微生物资源是指用于研究和应用的各种微生物，包括了细菌、真菌、藻类、原核生物等等。
从它们的数量来看，微生物的种类极其繁多，在全球范围内，估计有数以百万计的微生物种类尚未被发现和研究。
因此，微生物资源的开发与利用具有非常广阔的前景。
在实际应用中，微生物资源被广泛用于医学、农业、环境保护等各个领域。
比如，在医学领域，微生物资源可以用于研发新型的药物、生物制剂和医疗器械等；在农业领域，则可以用于研究新型的肥料、农药和饲料等；在环境保护方面，微生物资源也可以用于处理某些工业废弃物和环境污染等。
值得一提的是，微生物资源的开发利用还可以产生很多经济效益。
比如，新型的微生物药物或生物制剂，可以用于代替传统的化学药物或化学制品，在这方面，微生物资源开发利用的前景非常广阔。
二、微生物资源开发利用的研究现状微生物资源开发利用是一个复杂而庞大的领域，它需要涉及到多个学科，比如微生物学、生物化学、分子生物学、制药学等等。
因此，微生物资源开发利用的研究现状也是非常多元化和复杂的。
在微生物资源开发利用的研究中，最主要的是微生物资源的筛选和鉴定。
由于微生物资源数量巨大，因此如何对这些微生物进行筛选和鉴定，就显得非常关键了。
一般来说，对于某些目的明确的微生物资源，可以通过生物学、化学或生物化学等方法进行筛选；对于一些目的不明确的微生物资源，则可以通过培养和筛选等方法进行鉴定。
在微生物资源的开发利用中，还需要解决的一个问题就是如何提高微生物的活性和稳定性。
由于微生物本身的特殊性质，因此在利用微生物资源时，需要考虑微生物对环境因素的适应性和适应性对环境的影响，从而提高微生物的活性和稳定性。
微生物资源开发与利用
微生物资源开发与利用微生物资源的开发与利用是现代生物技术领域中的一个重要话题。
微生物是指生活在我们周围但肉眼无法看见的微小生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
这些微生物存在于自然界的土壤、水体、空气中，具有丰富的资源和潜在的应用价值。
本文将着重探讨微生物资源的开发与利用。
一、微生物资源的发现与收集微生物资源的发现与收集是开发利用的基础。
科学家通过对自然界的调查和研究，发现了许多具有潜在应用价值的微生物。
为了获得这些微生物，科研人员通常采用了多种方法，如在自然环境中进行采样，收集土壤、水样、动植物组织等，然后在实验室中进行鉴定和筛选。
二、微生物资源的开发与应用微生物资源的开发与利用可以涵盖多个领域，下面将分别介绍在医学、农业和环境保护等方面的应用。
1. 医学领域微生物在医学领域中具有重要的应用价值。
例如，细菌能够产生抗生素，这是医生治疗感染病例的重要工具。
此外，微生物还能用于制备疫苗、生产酶类药物和抗生素等生物制品，为人类的健康事业做出了巨大贡献。
2. 农业领域微生物在农业领域中也有着重要的应用。
例如，一些细菌和真菌能够促进植物生长，提高农作物的产量和抗逆性。
此外，微生物还可以转化有机废弃物为有机肥料，减少农业环境的污染。
因此，通过利用微生物资源，可以实现农业的可持续发展。
3. 环境保护领域微生物在环境保护领域中起到了重要的作用。
例如，一些微生物能够降解有害物质，如石油和重金属等污染物，从而减少环境污染的影响。
此外，微生物还能够用于制备生物能源，例如利用微生物发酵生产生物乙醇等可再生能源，为减少化石燃料消耗做出贡献。
三、微生物资源的保护与管理为了更好地开发和利用微生物资源，保护和管理微生物资源至关重要。
科学家们提出了许多保护和管理微生物资源的方法和措施，例如建立微生物资源库、加强微生物资源的保存和鉴定工作等。
此外，加强对微生物资源的研究，探索更多的应用潜力，并制定相关政策和法规来规范开发和利用的行为，进一步推动微生物资源的开发与利用。
微生物资源的一般特点及开发利用基本原理
起着重要作用。
人类生产生活
微生物资源在食品、医药、农业、环 保等领域具有广泛应用，对人类生产
生活具有重要意义。
生物多样性
微生物资源是生物多样性的重要组成 部分，对维持生物多样性具有重要意 义。
科学研究
微生物资源是科学研究的重要领域， 对揭示生命本质、探索生命起源和进 化等方面具有重要意义。
微生物在工业上的应用
微生物发酵
利用微生物的代谢过程生产各种食品、饮料 、化学品等，如酒精、醋酸、酵母等。
微生物采油
利用微生物提高油田采收率，增加油井产量 。
微生物冶金
利用微生物从矿石中提取有价金属，具有成 本低、污染小等优点。
微生物在医药上的应用
01
02
03
抗生素
利用微生物发酵产生的抗 生素，具有高效、低毒、 广谱等优点，是临床上常 用的抗感染药物。
分类
根据微生物的用途和特性，可将其分 为工业菌种、农业菌种、医学菌种和 野生菌种等。
微生物资源的分布与特点
分布
微生物资源广泛分布于土壤、水体、空 气、动植物体内外等环境中，具有多样 性。
VS
特点
微生物资源具有繁殖快、易变异、适应性 强等特点，可在不同环境条件下生存和繁 衍。
微生物资源的重要性
生态平衡
04
CATALOGUE
微生物资源的开发利用方式
微生物在农业上的应用
微生物肥料
利用微生物的分解作用，将有机物分解为植物可 吸收的养分，提高土壤肥力，促进植物生长。
微生物农药
利用微生物及其代谢产物制成，具有杀虫、杀菌 、除草等作用，对环境污染小。
微生物学中的微生物资源开发与利用
微生物学中的微生物资源开发与利用微生物资源是指在微生物学领域中所发现和收集到的微生物种类和株系，包括细菌、真菌、病毒等微生物。
这些微生物资源具有潜在的巨大经济和生态价值，对于促进科学研究、推动生物工艺发展和保护生态环境都有重要意义。
本文将探讨微生物学中的微生物资源开发与利用，以及相关的研究和应用领域。
一、微生物资源的开发与收集微生物资源的开发与收集是微生物学研究的重要环节。
开发微生物资源可以从不同的来源进行，包括土壤、水体、动植物体内、海洋等。
收集微生物资源需要注意保持其活力和纯度，并进行相应的鉴定和分类工作。
通过对不同环境中的微生物资源进行开发和收集，可以获取到多样性的微生物菌株，为后续的研究和应用提供基础。
二、微生物资源的分类和保存对于开发和利用微生物资源，首先需要对其进行分类和鉴定。
微生物资源按照形态、生理特性、遗传特征等进行分类，以便于进一步的研究和利用。
同时，为了长期保存和管理微生物资源，建立微生物菌种库是必要的。
微生物菌种库能够为科研人员提供便利，同时也有助于维护和保护珍贵的微生物资源，防止其丧失和退化。
三、微生物资源的研究与应用领域微生物资源在科学研究和应用领域具有广泛的应用价值。
以下是其中几个重要的研究和应用领域：1.微生物药物研发微生物资源广泛应用于新药的研发和生产过程中。
微生物菌株中的天然产物、代谢产物和酶等可以作为药物的原料或药效活性物质。
通过对微生物菌株的筛选和优化，可以开发出许多具有抗生物、抗病毒、抗肿瘤等活性的微生物药物。
2.微生物酶的应用微生物菌株中的酶具有广泛的应用前景。
酶是一种生物催化剂，可以在较温和的条件下催化和促进化学反应的进行。
微生物酶在制药、食品工业、生物能源等领域发挥重要作用。
通过对微生物资源的筛选和酶的分离纯化，可以获得高活性的酶，并进行相应的工业化应用。
3.环境修复与生态保护微生物资源在环境修复和生态保护中发挥重要作用。
某些微生物具有分解有机物、去除重金属等特性，可以应用于土壤修复、水体净化等环境治理领域。
微生物资源开发与利用
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发酵工程
下游工程
DOWNSTREAM PROCESSES - 产品分离提纯 - 废物处理 - 副产物回收利用
发酵过程控制
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发酵工程技术
主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细 胞和生产代谢产物的工艺技术 (1) 有严格的无菌生长环境： 包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵 罐以及各种连接管道进行灭菌的技术； 在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气 的空气过滤技术； (2) 在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计 算 机控制技术； (3) 种子培养和生产培养的不同的工艺技术。
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4、发酵工业的特征
发酵过程中离不开微生物的作用
1、发酵原料的选择及预处理
2、微生物菌种的选育及扩大培养
3、发酵设备选择及工艺条件控制：常温、常压。种 子扩大培养和发酵采用不同的工艺。 4、发酵产物的分离提取 5、发酵废物的回收和利用
(1)发酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他农副产 品为主，只要加入少量的有机和无机氮源就可进 行反应。可以利用废水和废物等作为发酵的原料 进行生物资源的改造和更新。
养生物获得次级代谢产物的工业。
（2）获得发酵产品的条件
适宜的微生物 保证或控制微生物进行代谢的各种条件
进行微生物发酵的设备
精制成产品的方法的设备
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3、发酵工业的范围
（1）、以微生物细胞为产物的发酵工业
（2）、以微生物代谢产物为产品的发酵工业
（3）、以微生物酶为产品的发酵工业 （4）、生物转化或修饰化合物的发酵工业 （5）、微生物废水处理和其他
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4. 新世纪的微生物学
20世纪40年代后，微生物自身的特点使其成为生物学 研究的“明星”，微生物学很快与生物学主流汇合，并被推到
第二章 微生物资源的开发与利用
海洋微生物药物资源
现已从海水、海底泥、海鱼胃内容物、 珊瑚表面、叉珊藻、毒蟹、河豚、毛颚 动物等的体内或体表等各种采自海洋的 样品中分离到的细菌、放线菌可产生多 种生物活性物质。 海洋真菌的次级代谢产物70 %～80 %具 有生物活性。
已经分离到的新成分
抗氨基糖苷类耐药菌株的新氨基糖苷类抗生素。 对绿脓杆菌和一些耐药性革兰氏阴性菌具有较强的活 性、抗菌谱广、毒性低的抗菌物质和肌醇胺霉素。 寡霉素2A 的20-羟衍生物、肠菌素的5-脱氧衍生物以 及两种全新的细菌化合物辛内酰亚胺(Octalactins) A 和B 八氢内酰亚胺、亚酮乳酰胺、大环内酰亚胺、喹唑啉 哈利凯( halichomycin) 等具有抗病毒或抗肿瘤活性 的物质。 一种具有增强免疫活性、促进体液免疫和细胞免疫, 能抑制多种动物移植肿瘤的杂多糖, 与化疗药物在抗 肿瘤方面有协同作用, 已用于临床。
模型设计：
微生物开发最活跃的领域，可根据作用机制、 代谢途径的靶位、酶反应机制、基因操作中调 控因子、目的化合物的类型等设计初选模型。
一菌多筛：
多筛选模型，可意外找到用途更大的非 目的菌。
高通量筛选与组合生化相结合：
前者是采用相关设备，将许多模型固定在各自 不同的载体上，用机器人加样、培养后，用计 算机记录结果、分析，实现快速、准确、微量； 后者是用已知有用化合物或已知骨架的化合物 分别与不同的微生物共培养，分析不同培养时 间化合物的结构及其活性的变化（发生修饰或 转化），增加化合物的多样性，相应增加获得 理想化合物的可能性。 如两者组合会使筛选效率大大提高。
生产菌种和专利菌种的保护
微生物学领域中的微生物资源开发与利用
微生物学领域中的微生物资源开发与利用微生物是指肉眼无法直接观察到的微小生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
在微生物学领域中，研究人员发现了大量的微生物资源，并进行了广泛的开发与利用。
这些资源不仅可以用于生物技术和药物研发，还对环境保护和农业生产起到了重要的促进作用。
一、微生物资源的开发在微生物资源的开发过程中，首先需要进行微生物的分离与筛选。
微生物来源广泛，可以从土壤、水体、动物体内等各种环境中分离出来。
研究人员通过不同的分离方法，如稀释平板法、滴定法等，从复杂的微生物群体中分离出目标微生物。
分离得到的微生物可通过形态特征、生理特性和基因测序等手段鉴定其属种和基因组组成。
通过鉴定，可以确定微生物的特性和潜在的应用价值。
目前，国内外研究机构和企业都建立了大规模的微生物资源库，用于微生物的保存和开发利用。
二、微生物的生物技术应用微生物在生物技术领域具有广泛的应用前景。
一方面，微生物可以用于工业发酵。
以大肠杆菌为例，它可以被用于生产重要的生化物质，如抗生素、蛋白质等。
通过使用合适的培养基和发酵条件，可以大幅度提高微生物产出目标化合物的效率。
另一方面，微生物可以用于环境修复。
现代工业生产和城市化进程中，产生了大量的废水、废气和固体废弃物，对环境产生了严重的污染。
利用微生物来降解和转化这些污染物，可以减少环境负担。
目前已经有一些微生物菌剂用于工业废水处理和土壤修复。
三、微生物的药物研发近年来，微生物在药物研发中扮演了重要的角色。
微生物中存在许多具有药用价值的化合物，被广泛应用于抗菌和抗肿瘤药物的研发。
青霉素、链霉素等世界上的重要抗生素就是由微生物产生的。
此外，微生物还可以用于开发新型的抗生物素。
由于抗生素滥用和耐药性的出现，微生物的抗生素开发研究愈加重要。
研究人员通过从微生物中分离活性物质，通过化学合成或改造，开发出对新型抗生物素。
四、微生物在农业生产中的应用微生物在农业生产中也有着广泛的应用。
例如，一些微生物可以与植物共生，促进植物的生长和免疫力。
微生物资源的一般特点及开发利用基本原理
繁殖能力强
微生物的繁殖方式多样，可以通过分裂、出芽等方式进行繁 殖，繁殖速度快且繁殖能力强。
微生物的繁殖能力强，使得它们在农业生产、工业生产、食 品保存等领域具有广泛的应用价值。
03
CHAPTER
微生物资源的开发利用基本 原理
生态功能多样
03
微生物在自然界中扮演着分解者、生产者、消费者和调节者的
角色，对生态系统的平衡起着重要作用。
微生物资源的重要性
生物多样性保护
微生物资源的保护对于维持生物 多样性具有重要意义，有助于维 护生态平衡。
人类生产生活
微生物资源在食品工业、医药、 农业、环保等领域具有广泛的应 用价值。
科学研究
微生物资源的保护
微生物资源保护的意义
微生物资源是生物多样性的重要组成部分，对人类生产生活、生态平衡和经济发展具有 重要意义。
微生物资源保护的方法
采取科学分类、基因保存、建立微生物资源库、加强微生物资源保护法律法规建设等措 施，保护微生物资源的多样性。
微生物资源保护的挑战
微生物资源保护面临着人类活动干扰、环境变化、过度开发和外来物种入侵等挑战，需 要加强科学研究和技术创新，提高微生物资源保护水平。
生物肥料通过微生物的固氮、解磷、解钾等作用，提高土壤肥力，促 进作物生长。
生物农药和生物肥料的使用可减少化学农药和化肥的使用量，降低环 境污染。
生物制药
生物制药是利用微生物资源生产生物药物的过程。
生物药物包括抗生素、疫苗、细胞因子、生长因 子等。
生物制药的关键是筛选具有药用价值的微生物菌 种，研究其代谢机制，优化生产工艺。
微生物资源的开发利用与保护
微生物资源的开发利用与保护第一章：引言微生物是存在于自然界中的一类微小生物，是地球上最古老、最广泛分布的生物体之一。
它们以其微小的体积和极高的数量在自然界中扮演着重要角色。
微生物资源的开发利用与保护，既是人类科学技术进步的重要方向，也是建设生态文明和可持续发展的必然要求。
本文将重点探讨微生物资源的开发利用和保护问题，并提出相关建议。
第二章：微生物资源的开发利用2.1 微生物资源的分类与特点。
微生物资源包括细菌、真菌、病毒、藻类等多种类型。
它们具有丰富的多样性和巨大的潜力，可以广泛应用于医药、农业、食品、环境等领域。
例如，许多抗生素和生物农药源自微生物，微生物还可以用于环境修复、生物质能源生产等。
2.2 微生物资源的开发利用现状。
当前，微生物资源的开发利用已经取得了一系列显著成果。
通过深入研究微生物的生理特性和代谢途径，人们已经成功研发出了多种高效的微生物菌剂和生物技术产品。
同时，微生物资源在食品工业、新能源领域等也得到了广泛应用。
第三章：微生物资源的保护3.1 微生物资源面临的威胁。
微生物资源面临着生境破坏、污染、人为开发等多种威胁。
气候变化、土地利用变化、工业化进程等因素，对微生物多样性产生了不可逆的影响。
此外，过度的开发利用也会使得某些微生物种群减少甚至灭绝。
3.2 微生物资源保护的重要性。
微生物资源的保护不仅是维护生态平衡和生态安全的必要手段，也是确保微生物资源可持续利用的基础。
合理开展微生物资源保护工作，有助于保护微生物基因库和生物多样性，为未来的科学研究和产业发展提供充足的资源。
第四章：微生物资源的开发利用与保护策略4.1 加强微生物资源的搜集与保存。
通过加强微生物资源的搜集和保存，建立起完善的微生物基因库和微生物保护区，可以有效地保护和利用微生物资源。
同时，开展相关科研和教育培训工作，提高微生物资源的保护意识。
4.2 推动微生物资源的合理开发利用。
在微生物资源的开发利用过程中，应注重绿色可持续发展的原则。
微生物资源及其开发利用
微生物资源及其开发利用一、微生物资源的概念及分类微生物资源是指用于分离和鉴定的微生物本身和微生物的基因、代谢物、生物活性物质以及其所处生态系统、环境条件和人工培养条件等资源，包括细菌、真菌、病毒、原生动物等。
根据形态、生物学特性以及系统进化关系的不同，可将微生物划分为细菌、古菌、真菌、原生生物和病毒等五大类。
细菌：体积小，一般为1-10μm，形态多样，可形成链状、球状、杆状甚至螺旋状等不同形态，广泛存在于地球各种生态环境中，是生态系统的重要组成部分，能够参与维持大气、水体和土壤等遥远环境的化学循环与能量流动。
真菌：是一类具有分枝菌丝体的多细胞生物，也有些单细胞。
不同于植物，它们没有叶绿素和细胞壁中的硅酸盐，而是含有符号蛋白，其细胞壁由纤维素和该蛋白物质组成。
真菌对于地球生物圈的重要性也不容小觑，因为它们能够分解与转化有机物，从而维持了生态系统的稳定性与生命的持续发展。
病毒：病毒是一类特殊的微生物，其在类构、遗传物质、生物学特性和传播方式等方面与其他微生物存在显著的差异。
它们体型非常微小，直径只有20-300nm，不能自主繁殖，需寄生于细胞内，如寄生于细胞后则可繁殖，寄生于非细胞后则不能繁殖。
病毒能够导致多种人类、动物和植物疾病的发生和流行，具有重要的生物学和医学意义。
二、微生物资源的开发与利用1、微生物基因资源的开发利用微生物具有丰富的基因资源，其代表着世界上最为丰富的生物资源库之一。
微生物基因库有着广泛的应用领域，包括了环境治理、制药、农业、野生动物保护等。
在制药工业中，有许多生物载体和表达系统已经发展起来，能够有效地用于基因工程技术的合成及表达哺乳动物蛋白的相关基因。
2、微生物代谢产物的开发利用微生物代谢产物广泛分布于自然界中，是一种天然的生物活性物质库，其种类、数量、特性、功能及其互动关系均经过长期的自然选择而得以发展和演化。
在生物制药、食品加工、化妆品和化学工业生产等方面，已经利用微生物代谢产物的天然活性成分来开发新型食品、医药和化工产品。
微生物资源的发掘与利用
微生物资源的发掘与利用微生物资源是地球上最丰富的生物资源之一，拥有极高的多样性和生物学的多样性。
据估算，地球上约有5000万到1000万种不同的微生物物种，其中大约有1%左右的物种已被发现和描述。
微生物资源不仅有巨大的科学研究价值，还有很大的实际利用价值，可以为人类的健康、环境生态、生物技术和农业等领域提供重要的支撑。
因此，微生物资源的发掘与利用受到越来越多人的关注。
一、微生物资源的发掘微生物资源的发掘是指通过对自然界微生物群落的采样、分离、鉴定、保存等手段，筛选出具有特殊生物学性质或生产价值的微生物群体或物种。
微生物资源的发掘与利用具有很高的复杂性和难度，需要借助先进的技术和手段，例如基因工程、高通量筛选和鉴定技术、组合化学、化学生物学等。
1.采样：发掘微生物资源的第一步是采集样品，即从自然界中采集含有微生物的环境样品，例如土壤、水体、海洋等。
采样时需要选择适当的时期和地点，例如土壤中大量的微生物会随季节而变化，需要在不同季节中进行采样，以期获得更多的微生物样本。
同时还要采用无菌操作，防止外来微生物的交叉污染。
2.分离：分离是指将采集到的微生物分离出来，从而得到纯种菌株。
分离微生物的方法很多，例如稀释平板法、匀涂法、稀释液体培养法等。
不同方法的适用性取决于微生物的种类和样品的性质。
3.鉴定：鉴定是指对分离出来的微生物进行物种鉴定和生物学特性鉴定的过程。
鉴定微生物的方法也多种多样，包括传统的经典方法、生物技术手段及以蛋白、DNA为基础的鉴定方法等。
4.保存：保存是指将鉴定出来的微生物菌株长期保存，以保证其稳定性和遗传性。
保存微生物的方法也很多，包括低温保存、冷冻保存、干燥保存、冻干保存等。
二、微生物资源的利用微生物资源的利用有广泛的应用领域，包括健康医学、农业、工业、环保、食品及能源等多个领域。
以下为微生物资源的几个典型应用领域：1.生物制药：微生物资源是制作生物制剂和药物的重要原材料。
例如青黛、链霉素和红霉素是从微生物中提取出来的。
资源微生物的多样性及其资源开发利用
资源微生物的多样性及其资源开发利用自然界中生物种类繁多，其中微生物是占据重要地位的一种。
微生物指尺寸小于0.1mm、不能直接以眼睛观察到的生物体，包括细菌、真菌和病毒等。
微生物在地球上分布广泛，不仅是自然界中的重要成分，而且在医学、工业等领域也有广泛的应用。
本文主要探讨资源微生物的多样性及其资源开发利用。
一. 资源微生物的多样性资源微生物是指在自然界中存在的各种生物，比如细菌、真菌和病毒等，可以为人类提供丰富的资源。
资源微生物的多样性体现在以下几个方面。
（一）物种多样性物种多样性是指在某个特定区域内不同物种的数量和种类。
近年来，人们意识到各种微生物在地球上的重要性，勘察出的自然资源中大量是微生物的特有代谢物。
人们根据对不同地区的研究，发现微生物的物种多样性与地理位置、环境等因素密切相关。
（二）代谢产物多样性资源微生物包括多个代谢类型，在很多情况下代谢产物就是它们最有价值的资源。
目前已知的一些代谢产物包括各种化学物质、生物活性物质、疫苗等。
（三）遗传多样性遗传多样性是指物种内部基因的多样性，它们决定了生命个体的不同特征和特点。
微生物的遗传多样性比其他生物更为复杂，是微生物具有多样性的重要原因之一。
二. 资源微生物的开发利用（一）医学上的应用医药领域是微生物资源开发利用的主要领域之一。
微生物在药物研发、诊断技术、生产疫苗等方面发挥了巨大的作用。
例如青霉素是一种由青霉菌产生的抗生素，已经广泛用于治疗感染病。
（二）工业上的应用微生物在很多工业生产中扮演着重要的角色。
在食品工业中，微生物是酿酒、制葡萄酒和啤酒等的重要微生物。
在化妆品生产中，很多化妆品的成分都是微生物的代谢产物。
（三）环境保护微生物在环境保护方面也有广泛的应用，比如利用某些菌类去除工业废水中的重金属或有机污染物等。
微生物可以消化有机污染物并将其转化为无害的化合物，达到治理水体、减少环境污染的目的。
（四）农业上的应用微生物在农业生产中，也有重要的应用价值，例如研究微生物的生态学和普查微生物种群及其代谢产物对植物生长发育的影响，控制某些农业害虫和病毒性病害。
微生物资源的发现和开发
微生物资源的发现和开发微生物，是人们熟悉而又陌生的一类生物体。
它们存在于各种环境中，从地球上的最深处，到海洋中的热泉，再到我们身体内的肠道。
微生物可分为细菌、真菌与病毒等，而细菌和真菌则是现在被广泛利用的微生物资源。
微生物的发现并不容易。
很多情况下，它们的数量非常稀少，或者生活在不具备适宜生长条件的环境中，如酸性水体、高温区域等。
但是，由于人类对微生物的认知在逐步深化，因而在寻找新的微生物资源方面有了许多先进的手段。
第一种方法，是利用高通量技术来寻找微生物资源。
例如，采用所谓的序列探寻法，可大量快速地筛选出环境样品中的微生物，其中规模最大的项目之一是加拿大基因探索计划。
在这个计划中，科学家在北极地区采集了多种土壤样品，并将其中的微生物全部测序，以便进一步了解它们的特征和功能。
第二种方法，是通过生物学方法来发掘微生物资源。
在这一方面，我们可以实施从主流生产培养基中分离微生物的过程。
传统上，只有一个非常小的比例的微生物能在通用的培养基上生长繁殖，而许多其他的微生物因无法在这样的环境中生存而被遗忘。
但现在，可以利用人工改变培养条件，或者获得条件特别适宜的微生物株，以分离出更广泛的微生物资源。
第三种方法，是通过生物工程学来改造和利用微生物资源的功能。
其中，著名的案例包括用传统酿造方法得到的曲菌（Saccharomyces cerevisiae）与乳酸菌（Lactobacillus），以及利用人工合成技术制造的新型微生物。
这样的工作需要将分子生物学、生物化学和化学工程学等多种领域的知识相结合，从而提高微生物资源的生产效率和质量。
除了这些方法，我们还可以考虑很多其它的探索策略，来寻找新的微生物资源。
例如，如今的生态学和进化学分支也可以为微生物资源的挖掘提供帮助。
无论我们采用哪种方法，重要的是要维持一种开放的态度，积极发掘微生物资源的潜力，并在它们的基础上进行创新性的研发工作。
只有在这样的新探索中，才能开发出更好的微生物资源，为我们的经济和社会发展做出贡献。
环境微生物学和微生物资源开发
环境微生物学和微生物资源开发微生物是地球上最古老、最丰富、也是最神秘的生命形式之一。
环境微生物学是研究微生物在环境中分布、数量、功能、适应性等方面的一门科学。
微生物资源开发是指利用微生物为载体发掘、提取、转化、创新、开发和利用优质资源的过程。
这两者之间的关系十分紧密，因为环境微生物学为微生物资源开发提供了丰富的、多样性的资源，而微生物资源开发也促进了环境微生物学的进一步研究。
环境微生物学的重要性环境微生物学的研究对于保护、改善和利用环境资源起到了至关重要的作用。
微生物是生命活动的重要组成部分，能够参与到地球上几乎所有的生态过程中。
例如，微生物通过自身催化作用，参与了碳、氮、磷等元素的循环；微生物为土壤固氮和生物降解污染物等方面做出了重要贡献；微生物也是天然物质的重要来源，包括药物、酶、化学品等等。
此外，环境微生物学还为食品工业、环保产业、水产养殖、农业等提供了技术支持。
例如，微生物发酵技术在食品工业中被广泛应用，酸奶、酸菜、泡菜、豆浆等产品都是利用该技术制成；微生物的生物修复技术在污染土壤和水体的治理方面也发挥了重要作用。
可以说，离开了环境微生物学研究，保护和利用人类生存的环境是不可能实现的。
微生物资源开发的潜力微生物资源开发的潜力巨大，尤其是在新型材料、新药物、新生态农业等领域。
微生物资源可以作为制造新材料的原料，如生物发泡材料、生物塑料等；微生物还可以作为生药的生产基础，如青霉素、链霉素等抗生素就是利用微生物生产的；微生物还可以作为生态农业的助推力量，如利用植物外生菌根菌生物有机肥料等，促进农作物生长、增强耐逆能力，提高农业效益。
当然，微生物的开发也需要科学的技术和保护的意识。
如何利用微生物资源并不影响环境、保护微生物种群多样性和资源可持续性，成为微生物资源开发的重大问题。
因此，对于微生物资源的保护、开采、分离、培养、利用、产业化等过程，必须严格把控微生物的资源和环境保护，实现微生物资源的可持续发展。
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微生物药物的筛选阶段 微生物的次级代谢产物表现出众多的生物活性,最早被开发利用的 是抗生素。到目前为止，抗生素的数量已有1万多个。 随着天然产物化学和病理学研究的深入，人们逐渐发现微生物产 生大量非抗生素类的生物活性物质，如下表所示: 筛选微生物药物(生物活性物质)关键在于如何建立一个高效、灵 敏的筛选系统，从有合成潜力的产生菌中发现有效的先导化合物，继 而开发为临床药物。 筛选流程可以如下图表示.
久保存基因，为防止人类还不知道其存在之前就消亡的可能性。另一
个目的就是为了在较长时间内研究和开发它们。这也需要长期保存这 些菌种。 2. 入选菌株 得到人选菌株以后马上就要进行小试。小试的时间也可能较短， 也可能较长(几年)。一般来说，人选菌株数量小。保存的目的在于在 小试期间维持菌株的生产性能。千万不能还没有完成小试，菌种已严 重退化，甚至于丧失生产能力。对于入选菌株在小试过程中的使用及 保存应注意以下几点: (1) 尽量减少传代次数:用长期保存方法(后述)保存菌种。千万不能 长期相同斜面转斜面，一直转下去。
5. 一菌多筛
尤其对于生物活性物质的开发，有时候，我们还不很清楚要找的 究竞是哪类微生物，而开发意图在分离菌种时无法贯彻，我们常常 要分离很多(甚至数以万)菌种。这时如果只用一个或少数模型过筛， 往往找不到目的菌，造成大量浪费。我们的经验是一菌多筛。这不但 增加菌种的利用率和入选率，更重要的是有可能找到非目的(比如具有 某种活性)菌种，但用途更大的菌种，即所谓歪打正着。这就需要开发 人员全局在胸，看得深远，通晓相关领域的动态。同时还需要制定几 套开发方案。
第四节
ห้องสมุดไป่ตู้资源微生物的保存
具有现实或潜在用途或价值的微生物菌株都应该是保存的对象。 因 此从一开始分离到的菌株，一直到最后开发成功的优良高产菌株都应 该保存。保存的目的在于维持微生物所固有的或生产所需要的性状。 但是，这不是说对任何菌都一视同仁，一样对待。而应该根据菌种的 理论价值(模式菌种还是一般菌种)和生产价值或经济价值的大小、对 菌种的开发和认识程度的大小、菌种本身的生物学特性等采取不同的 保存方式。与高等生物比较，微生物的遗传保守性较小。这为我们改 变它们的遗传性状、提高产量提供了更大的可能性。由于同样的原 因，菌种退化也是很难避免的。因此，菌种保存是微生物资源开发很 重要的组成部分
样品的预处理 预处理的目的在于减少真菌、细菌的数量，增加放线菌(尤其是目 的放线菌)的数量，目前采用的新方法有：①土样自然风干5至30天。 可大大减少细菌的数量，增加放线菌的出菌率；②风干土样在l 20℃ 干热处理1小时(潮湿的土样不能如此处理)，可减少真菌、细菌的数 量，增加孢子放线菌的出现率。 二、细菌 跟其他微生物比较，细菌的生长更快，在通常情况下不必担心真菌 和放线菌的污染。除了掌握第一节的原则外，分离资源细菌应注意以 下诸点: (1)培养基成分以肉汤(膏)和蛋白胨为主。
2. 创新是灵魂 微生物资源开发的真正兴起不过50年，开发潜力还很大。 一方面社会的新需求日益增加，新领域不断出现，随着科学技术 的不断进步，开发资源的能力也在增加。另一方面，开发的难度 也大大增加，50年代从l000株菌就可找到一个新抗生素，现在 从一万株还未必能找到一个新抗生素。据国外的统计，现在要从 一万个新化合物才有可能开发成功一个有临床价值的药物。现在 已逐步形成一种新的看法：新地方，新方法，新菌种，新模型， 新产物。核心是不断革新，变换开发的策略。例如改变分离菌种 的技术，可以从“老地方”分离到新菌种，开发成新的产品。
(2)pH掌握在中性。 (3)如需抑制其他微生物的生长，可用50一100单位的放线菌酮或制 霉菌素。 三、真菌 分离一般真菌并不困难。分离资源真菌应注意的问题是。 (1)以Martin琼脂和Czapek琼脂为基本培养基。 (2)pH一般在5左右。如果为了使培养基的pH在4或以下，务必在中 性pH消毒倒平板时调pH至4以下。 (3)真菌菌落扩展很快，务必及时挑菌。 抑制剂使用 抑制剂使用得好，对目的菌的分离帮助极大。一般来说，放线菌 酮、制霉菌素可抑制真菌；青霉素、链霉素可抑制细菌。为了分离放 线菌，使用重铬酸钾，可以抑制细菌和真菌，而几乎不抑制放线菌。
第二节
资源微生物开发的基本程序
微生物资源全程开发的基本思路，一般是先从自然界找到目的 菌，然后改良菌株，进入生产。有人采用诱导“沉默基因”开发 新产物的办法也属于资源开发的范畴。 微生物资源开发利用无非是利用微生物菌体本身，或其代谢产 物，或其某种特性或活性(如氧化或转化活性)或其总和。尽早找 到目的菌是整个全程开发的中心环节。一般的开发程序大体有以 下步骤：
1．待筛菌株 一般来说，待筛菌株的量都很大，不可能一下子筛选完。但是筛选 过程最好不要超过半年。为了使菌株在半年之内不致退化，一般可用 带螺帽(或橡皮塞)的试管斜面保存于4℃中。 我们前面曾经提到一菌多筛的原则。在一个大的微生物资源开发集 体也不可能同时设置很多模型，也就是说待筛菌株需要保存较长时 间，以便先后经过多次筛选。 还有一种情况，就是《生物多样性公约》所说的“最好在遗传资源 原产国建立和维持移地保护及研究„..微生物的设施”。这意味着凡 是有所不同的菌株都应该保存。它们属于“有潜在价值”的微生物。 这些菌株数量巨大，大部分又未经定名。保存这类菌株的目的在于永
6. 关于混合菌
在微生物学发展的历程中，分离纯培养曾经是一个巨大的进步， 现代工业微生物发酵几乎都是纯种。但是在一些情况下，资源微生物 的应用不一定需要纯培养。如沼气发酵、矿石冶炼中的资源微生物。
7. 申请专利
申请专利的件数是一个国家科技发展水平的重要标志之一。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。资 源开发又是竞争很激烈的领域，开发者的意图、思路、策略和工 作进展都是严格保密的东西。为了保护你的劳动成果，保护知识 产权，及时申请专利是绝对必要的。专利是国家保护知识产权的 主要法律手段，微生物资源开发工作者必须运用好这个法律手段 ,以促进微生物资源开发工作的健康发展。与此相关，如果你的 开发目标跟别人相重，而且别人占了上风(如在你之先申请了专 利)，你就不得不及时改变战略，力争别处领先。所以，一套好 的开发战略往往有几套方案。 <=Back
目的产物制备、目的性状、活性的测定、化学结构鉴定 (专利申请) ↓ 毒性 (体外试验) ↓ 大量制备 →小型应用试验 (专利申 请 ) 体内试验、药理研究 ↓ 临床实验 中间试验 (菌种选育、最佳工艺、临床实验、技术经济评价) ↓ 工业性试验 (验证、修改、优化技术经济指标) ↓ 产业化
我们要强调的是，这仅仅是全程研制和开发的一般思路。目的的 不 同，策略和部署都要随之改变。我们主张跳跃式的思维，活用筛选策 略。例如在复选甚至初选到一些目的菌以后，马上进行小试，并考察 目的菌的工艺性状，除了目的产物或活性(这是主要指标)之外，菌种 生长的快慢，孢子化程度，对营养要求的苛刻程度，抗病毒能力等相 关指标都要进行全面考察，以便对目的菌的生物学特性有一个较全面 的了解。这些相关指标的考察往往不花多少时间和精力，但很有用， 能缩短筛选周期，因此宜早做。如果只考虑目的指标，有时候到最后 才发现菌种的某个生产性能的指标(如生长慢、难培养、或副产物的干 扰、或感染噬菌体严重等)不好而被迫放弃，只好又从头做筛选，这种 教训经常发生，这就是首尾相顾的原则。在此同时还要继续进行筛选 。如果为了开发小分子生物活性物质，分离、纯化、鉴定目的化合物 ，则是最优先的任务。
一、开发过程中的菌种及保存原则 为了讨论的方便，我们把开发过程中的菌株定义如下： 从自然环境或人工环境分离到的菌株叫待筛菌株。初筛得到的菌株 叫初入选菌株。复筛人选的菌株叫人选菌株。以上的菌株都是“野 生”菌株，没有经过人工育种。 经小试研究确定有应用(生产)前景，并且已经定名的菌株叫做专利 菌株(不申请专利)。经过中试或已经投产的菌株叫生产菌株或优良菌 株(也有专利菌种)。 菌种开发程度的不同，保存的要求也应该有所区别。
第三节 各类微生物的分离
一、放线菌 为了研究不同环境条件下放线菌资源的分布，它们的数量和组 成，必须进行放线菌的分离。放线菌分离的总的要求是：尽可能让试 样中的全部放线菌都长出来，而其他微生物(细菌、真菌)又尽可能不 长。为了达到这个要求，可以从以下几个方面来考虑： 一、根据不同类群放线菌的生理特性和营养要求，设计不同营养 成分，不同pH，添加不同抑制剂及其他特殊物质(维生素、激素等)的 多种培养基。 二、采用不同的培养条件，包括不同的培养温度、不同的培养时 间等。 三、对试样进行预处理。
微生物药物筛选模型的建立： 筛选模型是新药筛选中十分重要的因素之一，直接影响筛选的效 率和筛选的成果，世界各大制药公司的研究开发部均把筛选模型的研 究和开发作为新药研制的首要和关键任务，且相互保密。一个理想的 筛选模型应具有对检测活性的灵敏性、选择性和有效性等特点，另外 还应该与人类疾病相关性好。 传统的抗生素筛选方法主要为检测体外的抑菌活性(与疾病相关或 不相关的)。 随着生物学科各种技术的发展，出现了很多更有效，更灵敏的筛 选方法，如： 定靶筛选方法 基于作用机制的筛选模型 目前常用的抗细菌、抗真菌和抗病毒抗生素的新筛选模型如下图
第三节 各类微生物的分离 1.放线菌 2.细菌 3.真菌 第四节 资源微生物的保存 1.开发过程中的菌种及保存原则 2.资源微生物的长期保存方法
第一节
微生物资源开发的战略
1. 开发意图贯彻始终 开发意图是核心。 资源微生物的全程开发大体要有总体设计、收集样品、分离 菌种、筛选、小试、中试、产业化等阶段。 目的菌的要求：产量高、活性强、生产性能好、无毒、不污 染环境、生产周期短等指标。 尽早找到目的菌是开发成败的关键。一旦找到了目的菌，以 后的工作相对讲就比较好办了。本章的中心就是探索达成此目的 的可能性及有关的途径。
微生物药物（生物活性物质）的开发阶段 通过初筛和复筛，发现具有生物活性的微生物次级代谢产物，即 先导化合物(lead compound),经结构的修饰和药理活性筛选，获得安 全有效的候选化合物(candidate)；再进人临床前试验，包括动物试 验、毒性试验、药动学、副作用和作用机制的研究等，需要花费二到 三年时间；最后进入临床试验阶段。与此同时，必须进行菌种的优 化，提高发酵效价，优化发酵和提取工艺，并放大到工业生产规模， 具体过程如下图所示。