显微镜下的微生物世界（畅销版）/走进科学生物世界丛书/课外阅读系列

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微生物的应用 微生物与人类生活密不 可分。微生物的代谢物可以 作为药物、营养品，同时微 生物也可使药物、食物变质 ；利用微生物抗菌试验可以 确定药物的抗菌谱及抗菌能 力，同时检查药物微生物污 染是药物质量监控必要方法 之一：微生物是自然界的清 洁夫，是维持生态平衡的纽 带，是生物修复的主要参与 者；微生物还可以作为微生 物农药，具有广阔的应用前 景。 除一部分微生物能引起 人类及动物、植物的病害， 给人类带来灾难。或引起药 物、食物等变质外，大部分 微生物对人类是有益的。这 些有益的微生物在物质循环 方面起着重要作用；还有许 多微生物已被应用于食品加 工业、工农业和环保中，特 别是应用于制药工业中。人 类已经发现许多微生物菌体 本身或它的代谢产物具有防 病、治病等功能，因此把它 们制备微生物药物用于医疗 。应该指出的是，目前已应 用的微生物药物与微生物及 其代谢产物的种类相比，只 占极小的比例，因而来自微 生物药物的研究与开发还有 很大的潜力。 自然界中微生物的多样 性及其代谢产物的多样性， 为人们提供了发现新药的不 竭源泉。人类认识微生物的 历史久远，但从人类认识到 微生物作为新药发现的重要 “源泉”，从而有目的地从微 生物次级代谢产物中发现新 药的历史，至今不到100年 。 所谓微生物次级代谢产 物，是指在微生物生命活动 过程中产生的极其微量的、 对微生物本身的生命活动没 有明显作用，而对其他生物 体往往具有不同的生理活性 作用的一类物质。人们主要 通过不同的分离培养技术， 让不同来源的细菌、放线菌 和真菌产生多种多样的次级 代谢产物，然后再通过各种 筛选技术和分析检测技术， 寻找、发现其中新的具有各 种生理活性的次级代谢产物 。这些小分子次级代谢产物 往往用化学方法难以合成， 或即使能够在实验室得以合 成也较难以实现产业化。将 这些小分子物质作为先导化 合物，再通过化学等修饰方 法，即可得到具有应用价值 的药物，即微生物药物。 微生物产生的次级代谢 产物具有各种不同的生物活 性，如人们熟悉的抗生素就 是具有抗感染、抗肿瘤作用 的微生物次级代谢产物。维 生素、氨基酸也是较常用的 由微生物产生的次级代谢产 物。随着生命科学的发展， 人们不仅阐明了某些疾病发 生的分子基础以及药物的作 用机制，而且能够将其作为 分子作用靶，在体外建立各 种药物筛选模型，从而大大 地提高了从微生物中获得各 种新药的可能性。 微生物的应用前景 （1）继续采用微生物作 为生命科学的研究材料。 （2）微生物生产与动物 生产、植物生产并列为生物 产业的三大支柱。 （3）在工业中利用微生 物来生产许多产品，如各种 生物活性物质（抗生素等） 、化工原料（酒精等）等。 （4）微生物在农业生产 中也有着多方面的作用。 （5）微生物在食品加工 中有广泛用途。发酵食品和 许多调味品都离不开微生物 。 （6）微生物是消除污染 、净化环境的重要手段。 （7）在新兴的生物技术 产业中，微生物的作用更是 不可替代。作为基因工程的 外源DNA载体，不是微生物 本身（如噬菌体），就是微 生物细胞中的质粒，被用作 切割与拼接基因的工具酶， 绝大多数来自各种微生物。 由于微生物生长繁殖快、培 养条件较简单容易，当今大 量的基因工程产品主要是以 微生物作为受体而进行生产 ，尤其是大肠杆菌、枯草芽 孢杆菌和酿酒酵母。借助微 生物发酵法，人们已能生产 外源蛋白质药物（如人胰岛 素和干扰素等）。尽管基因 工程所采用的外源基因可以 来自动植物，但由于微生物 生理代谢类型的多样性，因 而它们是最丰富的外源基因 供体。 P6-8