發(fā)布時間：2024-01-03 17:00:32
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的微生物研究樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
（湖北職業(yè)技術學院，湖北 孝感 432100）
基金項目：湖北職業(yè)技術學院校級課題（2013B06）。
微生物轉化中藥是指利用微生物產(chǎn)生的酶系作用于中藥底物,以期產(chǎn)生新的活性成分,提高中藥藥效,降低中藥不良反應,去除中藥中的大分子雜質和將其作為研究藥物代謝機制的輔助手段。由于其具有周期短、成本低、區(qū)域和立體選擇性強、反應條件容易控制、對周圍環(huán)境影響小等特點,且能夠產(chǎn)生一些化學法難以生成的產(chǎn)物,因此近年來,微生物轉化方法已經(jīng)受到研究者的廣泛重視,并正迅速地發(fā)展。通過先導化合物經(jīng)生物轉化方法尋找新的高活性、低毒性的藥物已成為有效開發(fā)新藥的一條途徑。
微生物轉化中藥的本質是利用微生物體系產(chǎn)生的酶對外源性中藥底物進行結構轉化的生物化學過程[1]。微生物轉化中藥具有以下特點:(1)微生物轉化酶系廣泛。微生物在生長過程中會產(chǎn)生多樣的酶系,如纖維素酶、木質素酶、淀粉酶、蛋白酶、脂酶等,目前已發(fā)現(xiàn)了3000余種能催化各種化學反應的酶[2]。微生物豐富而強大的酶系構成了高效生物催化體系的核心,且微生物的酶系所催化的反應很多是一些化學合成難以進行的反應。(2)反應選擇性強。具體來講主要包括化學選擇性、非對映異構體選擇性、區(qū)域選擇性、面選擇性、對映異構體選擇性以及立體選擇性[3],同時微生物轉化修飾中藥底物某一基團時對不需要轉化的基團無需保護,顯示出極高的選擇性。(3)反應條件溫和。由微生物所介導的轉化反應一般都在常溫、常壓下進行,運行操作的設備也比較簡便,產(chǎn)生的公害少,一般不造成環(huán)境污染,后處理也很簡單。中藥底物在轉化過程中可以最大限度地保護中藥中活性成分免遭破壞,可有效解決中藥在煎、煮、蒸、浸等傳統(tǒng)工藝中活性成分難以最大限度提取的難題。(4)優(yōu)化條件可使轉化率提高。微生物轉化中藥底物的過程中易受到底物溶解度低,底物和產(chǎn)物抑制微生物酶活性和產(chǎn)物進一步降解等影響。為了提高轉化率,可以從誘導物和底物的添加,表面活性劑的添加,碳源、氮源、無機鹽,微量元素和酶的抑制劑以及微生物細胞和酶的固定化,反應體系等方面進行選擇優(yōu)化。此外,微生物轉化中藥的反應可以被看作微生物發(fā)酵過程,所以可以連續(xù)進行。同時由于設備和原料簡單易得,生產(chǎn)成本較低,可進行工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
很多菌種都能使多種化合物發(fā)生不同的反應,這些菌種主要是霉菌、酵母菌和細菌,其中又以霉菌在文獻別常見。微生物轉化主要涉及了羥基化、環(huán)氧化、脫氫、加氫、水解、酯化、脫水等各類化學反應,還有些代謝產(chǎn)物在轉化過程中發(fā)生了很復雜的化學反應,人們可以通過這些反應尋找新的有藥用價值的衍生物,也可以尋找使這些反應發(fā)生的微生物的酶,進而用于工業(yè)化生產(chǎn)。本文將從微生物轉化的反應類型展開討論，闡述微生物對中藥的生物轉化作用。
1羥基化
20 世紀50 年代首次用黑根霉( Rhizopus nigricans) 將黃體酮轉化為11α-羥基黃體酮,使人們開始意識到微生物轉化在制藥工業(yè)中的重要性,從此微生物轉化技術在藥物工業(yè)生產(chǎn)中成為不可或缺的一種方法。羥基化是微生物轉化中最常見也最重要的一種反應,羥基化反應可以發(fā)生在多個位置,生成多種有意義的衍生物。尤其是甾體藥物,特別是α位的羥基化產(chǎn)物,在甾體制藥工業(yè)中發(fā)揮著重要作用。比如甾體的7α-羥基化衍生物可以用于利尿劑的生產(chǎn),但用化學方法合成很困難,文獻[4]報道利用菌種Botrytis cinerea使激素等幾種甾體化合物生成7α-羥基衍生物,研究發(fā)現(xiàn)在不同孵化期轉化的甾體化合物不同，經(jīng)過5天的孵化主要代謝物是第7α- hydroxytestosterone（76％收益率），經(jīng)過6天的孵化主要代謝物是7α-羥基- 17α-甲基睪酮（82％收益率），經(jīng)過6天（以及孵化后10天）的主要代謝產(chǎn)物是10β-羥基-19-去甲雄基-4-烯-3,17-二酮（78％收益率），經(jīng)過10天的孵化轉化的主要產(chǎn)品是14α-羥基-1- 脫氫睪酮（68％收益率），經(jīng)過11天的孵化轉化的主要產(chǎn)品是7α-羥基-1-脫氫-17α-甲睪酮（52％收益率），可以看出，菌種Botrytis cinerea 能夠非常有效地使激素等幾種甾體化合物生成7α-羥基衍生物，而且產(chǎn)量很高。
不僅是甾體化合物,其他化合物的羥基化代謝產(chǎn)物同樣具有重要的應用意義。如ent-kaur 16-en-19-oic acid ,一種二萜類化合物,具有刺激植物生長的活性。利用菌種Rhizopus stolonifer轉化此化合物,7d后產(chǎn)生2種代謝產(chǎn)物,其中一種產(chǎn)物也是7α位發(fā)生羥基化,該產(chǎn)物可以作為赤霉素生物合成和一種植物生長激素的中間體。
2脫氫反應
脫氫反應,一般主要是指化合物脫氫生成雙鍵。氯化孕酮醋酸酯(chlormadinone acetate) ,一種治療前列腺疾病的抗雄性激素藥品,文獻[5]用Arthrobacter simplex 和Bacillus sphaericus這2種菌使其發(fā)生了脫氫反應生成雙鍵,反應所得產(chǎn)物為脫氫氯化孕酮醋酸酯(delmadinone acetate) ,這種產(chǎn)物不但和氯化孕酮醋酸酯一樣,是治療前列腺疾病的抗雄性激素藥品,還是合成乙酰環(huán)丙氯地孕酮(cyproterone acetate)的前體,而乙酰環(huán)丙氯地孕酮因為有抗雄性激素的活性而被廣泛的用作孕激素藥品,它可以避孕和治療前列腺癌。文中研究了利用單節(jié)桿菌ATCC 6946和球形芽孢桿菌ATCC 13805自由和固定化細胞在液液兩相體系和脂質體中對氯地孕酮醋酸酯的微生物轉化。對于液液兩相體系，正癸烷，正辛醇，氯仿和醋酸丁酯作為有機溶劑。脂質體由氯地孕酮醋酸包埋在磷脂和膽固醇的脂質體組成。對于這兩種生物催化劑固定化和自由懸浮，產(chǎn)量在水溶液中高于在液液兩相媒體。在所有情況下，水系統(tǒng)獲得的產(chǎn)量最高。在水介質中，從單節(jié)桿菌懸浮液中3小時可以獲得48%的產(chǎn)率，從球形芽孢桿菌懸浮液中48小時可以獲得47%的產(chǎn)率。除了脫氫生成雙鍵,還有實驗發(fā)現(xiàn)[6],利用Rhodococcus erythropolis DCL14可以使香芹醇脫氫生成香芹酮。
3支鏈的降解
利用微生物選擇性的使支鏈降解,可以得到有用的化合物中間體,這也是生物轉化在制藥及其他化工工業(yè)生產(chǎn)中的一大用處,具有非常廣闊的應用前景。雄甾-4-烯-3,17-二酮(4 -AD)和雄甾1,4-二烯-3,17-二酮(ADD)就是生產(chǎn)性激素等甾體藥物的重要中間體,利用菌種Mycobacterium sp.NRRL B-3683[7]即可將膽固醇側鏈降解生成這2種化合物。文獻[8]同樣都以氫化可的松作底物,用不同菌種卻得到相似的結果,2個實驗都出現(xiàn)了支鏈降解產(chǎn)物。文獻[9]的實驗中得到的2種支鏈降解產(chǎn)物,一種與文獻[8]得到的產(chǎn)物相同,而另一種則是前者產(chǎn)物的17位羥基變成了酮基。如果這2個菌種都可以選擇性的降解氫化可的松類似物的支鏈,將可能找到更多的所需的中間體。
4酯化反應和水解反應
桉烷型化合物大部分都含有乙酸酯結構,在代謝過程中,雖然所用的菌種不同,但幾乎所有的底物都產(chǎn)生了酯基水解的代謝產(chǎn)物。而與水解反應相對,作者也同樣發(fā)現(xiàn)乙酸酯化反應也比較容易出現(xiàn)在代謝產(chǎn)物中[10]。在酯化反應中,作者發(fā)現(xiàn)密葉辛木素(confertifolin) ,經(jīng)過轉化后生成2種代謝產(chǎn)物,其中主產(chǎn)物是3β-羥基化密葉辛木素,而另一種代謝產(chǎn)物則是3β-乙酸酯化密葉辛木素。很有可能這兩個產(chǎn)物是由一條代謝途徑來完成的,這一推測可能為合成有用的酯類化合物提供了捷徑。
5環(huán)氧化
環(huán)氧化反應在轉化的過程中也很普遍,多發(fā)生在化合物的雙鍵部位,尤其在萜類中常見,除環(huán)氧化反應,雙鍵部位也很容易形成鄰二醇結構,沒藥醇[11][(-)- α-bisabolol]一種單環(huán)倍半萜類化合物,它在Glomerella cingulata作用下生成的幾種代謝產(chǎn)物就是這一類反應的典型代表。還有前面提到的ent-kaur-16-en-19-oicacid,其在培養(yǎng)15 d后又出現(xiàn)一種代謝產(chǎn)物ent-16β,17-dihydroxy-kauran-19-oic acid,這個代謝過程發(fā)生的化學反應使16,17位雙鍵生成為（下轉第91頁）（上接第84頁）鄰二醇結構。
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摘 要： 極端微生物的研究對探索生命的起源、微生物的育種及開發(fā)利用等具有重要意義。綜述了極端微生物的研究及其應用，從定義、分類與應用前景幾個方面，介紹部分極端微生物的研究現(xiàn)狀及其應用情況。
關鍵詞：極端微生物；極端環(huán)境；分類；應用前景
中圖分類號：q93 文獻標識碼：a doi編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.10.006
在自然界中，存在著一些絕大多數(shù)生物都無法生存的極端環(huán)境，諸如高溫、低溫、高酸、高堿、高鹽、高毒、高滲、高壓、干旱或高輻射強度等環(huán)境。凡依賴于這些極端環(huán)境才能正常生長繁殖的微生物，稱為嗜極菌或極端微生物。由于它們在細胞內(nèi)造、生理、生化、遺傳和種系進化上的突出特性，不僅在基礎理論研究上有著重要的意義，而且在實際應用上有著巨大的潛力[1]。
1 嗜熱微生物
1.1 嗜熱微生物的定義及分布
嗜熱微生物也被稱為嗜熱菌或者高溫菌。嗜熱微生物主要分布于溫泉、堆肥、煤堆、有機物堆、強烈太陽輻射加熱的地面、地熱區(qū)土壤以及陸地和海底火山口等高溫環(huán)境[2]。
1.2 嗜熱微生物的分類
嗜熱微生物分為耐熱菌、兼性嗜熱菌、專性嗜熱菌、極端嗜熱菌、超嗜熱菌，根據(jù)嗜熱微生物對高溫環(huán)境的耐受程度不同，學者們作如下的區(qū)分（表1）。
1.3 嗜熱微生物的應用
1.3.1 嗜熱酶及超級嗜熱酶 嗜熱酶（55～80 ℃）和超級嗜熱酶（80～113 ℃）具有與普通化學催化劑不同的高催化效率、很強的底物專一性、在高溫條件下穩(wěn)定性良好等優(yōu)點。這些酶在食品工業(yè)、造紙工業(yè)、煙草業(yè)、石油開采、醫(yī)藥工業(yè)、環(huán)境保護、液體燃料的開采、能源利用等領域中具有廣闊的應用前景。
1.3.2 抗生素 嗜熱微生物生活在高溫環(huán)境中，能夠產(chǎn)生多種特殊的代謝產(chǎn)物，其中有一部分是抗生素類，為目前抗生素的開發(fā)和生產(chǎn)提供了新的思路，有較大的應用前景。
1.3.3 嗜熱微生物菌體及其它活性物質 嗜熱微生物菌體可直接用于工業(yè)生產(chǎn)，同時嗜熱微生物在高溫的條件下還會產(chǎn)生維生素等物質。
2 嗜冷微生物
2.1 嗜冷微生物的定義
嗜冷微生物是適應低溫環(huán)境生活的一類極端微生物[3]。
2.2 嗜冷微生物的分類
嗜冷微生物分為專性嗜冷菌、兼性嗜冷菌、極端嗜冷菌、耐冷菌，根據(jù)嗜冷微生物對低溫環(huán)境的耐受程度不同，學者們作如下的區(qū)分（表2）。
2.3 嗜冷微生物的應用
2.3.1 環(huán)境保護方面 通過嗜冷微生物產(chǎn)生的冷適應酶來實現(xiàn)低溫下的污染物生物降解。
2.3.2 食品方面 嗜冷微生物常用于牛奶加工業(yè)、果汁提取工藝、肉類加工業(yè)、烘培面包工藝、乳酪制造業(yè)等食品制作方面。
2.3.3 生物技術方面 嗜冷微生物也用于生物降解或生物催化?；旌吓囵B(yǎng)的專一嗜冷微生物在污染環(huán)境中擴增和接種產(chǎn)生的酶可提高不耐火化學藥品的降解能力。由于嗜冷微生物的特殊蛋白質結構，嗜冷微生物在生物催化方向上具有更大的優(yōu)越性和更好的應用前景。
3 嗜酸微生物
3.1 嗜酸微生物的分布及定義
自然界存在許多強酸環(huán)境，如廢煤堆及其排出水、酸性溫泉、廢銅礦、生物瀝濾堆及酸性土壤等。其中，許多微生物的代謝活動也會產(chǎn)生酸性環(huán)境。生長在酸性環(huán)境中的微生物被稱為嗜酸微生物[4]。
3.2 嗜酸微生物的分類
嗜酸微生物分為嗜酸型、耐酸型、極端嗜酸微生物，根據(jù)嗜酸微生物對酸性環(huán)境的耐受程度不同，學者們作如下的區(qū)分（表3）。
3.3 嗜酸微生物的應用
3.3.1 在冶金方面的應用 冶金方面利用嗜酸微生物是將貧礦和尾礦中金屬溶出并回收，即我們常說的生物濕法冶金。
3.3.2 環(huán)境保護應用 利用嗜酸微生物處理重金屬，去除率可達到80%以上，而且處理成本比傳統(tǒng)方法要降低很多。
3.3.3 能源應用 利用嗜酸微生物為催化劑，可以構建成為微生物燃料電池。
4 嗜堿微生物
4.1 嗜堿微生物的定義
一般把最適生長ph值在9.0以上的微生物稱嗜堿微生物[5]，其所耐ph值可高達10～12。到目前為止，嗜堿微生物還沒有確切的定義。
4.2 嗜堿微生物的分類
嗜堿微生物分為嗜堿菌、耐堿菌、專性嗜堿菌、兼性嗜堿菌，根據(jù)嗜堿微生物對堿性環(huán)境的耐受程度不同，學者們作如下的區(qū)分（表4）。
4.3 嗜堿微生物的應用
4.3.1 發(fā)酵工業(yè) 嗜堿微生物可以作為許多酶制劑的生產(chǎn)菌。如洗滌劑酶和環(huán)糊精的生產(chǎn)都是利用嗜堿微生物的胞外酶獲得的。
4.3.2 造紙工業(yè) 嗜堿微生物被應用于革脫脂、造紙木漿脫脂等。
4.3.3 其他方面 嗜堿微生物和堿性纖維素酶在堿性廢水處理、化妝品、皮革和食品等方面也具有獨特用途。在環(huán)境保護方面嗜堿微生物可發(fā)揮巨大作用；堿性淀粉酶可用于紡織品退漿及淀粉作粘接劑時的粘度調(diào)節(jié)劑；用于皮革工業(yè)中的脫毛工藝以提高脫毛效率和質量，利用嗜堿微生物進行苧麻脫膠。
5 嗜鹽微生物
5.1 嗜鹽微生物的分布及定義
在自然界中，有許多含有高濃度鹽分的環(huán)境，如美國猶他大鹽湖（鹽度為2.2 %）、著名的死海（鹽度為2.5%）、里海（鹽度為1.7%）、海灣和沿海的礁石池塘等。在這些高鹽環(huán)境中仍然存在許多抗高滲透壓微生物，即嗜鹽微生物。
5.2 嗜鹽微生物的分類
嗜鹽微生物分為弱嗜鹽微生物、中度嗜鹽微生物、極端嗜鹽微生物，各自最適生長鹽濃度如表5。
5.3 嗜鹽微生物的應用
利用菌體發(fā)酵，可生產(chǎn)高聚化合物。除去工業(yè)廢水中的磷酸鹽，用于開發(fā)鹽堿、生產(chǎn)嗜鹽酶。嗜鹽古菌和紫膜蛋白能通過構型的改變儲存信息，可作為生物計算機芯片的新材料，還可用于高鹽污水的處理。
6 嗜壓微生物
6.1 嗜壓微生物的定義
需要高壓才能良好生長的微生物稱嗜壓微生物。最適生長壓力為正常壓力，但能耐受高壓的微生物被稱為耐壓微生物。
6.2 嗜壓微生物的分類
嗜壓微生物分為耐壓菌、嗜壓菌、極端嗜壓菌，各自的最低生長壓、最適生長壓、最高生長壓如表6。
6.3 嗜壓微生物的應用
耐高溫和厭氧生長的嗜壓菌有望用于油井下產(chǎn)氣增壓和降低原油粘度，借以提高采油率。日本發(fā)現(xiàn)的深海魚類腸道內(nèi)的嗜壓古細菌，80%以上的菌株可以生產(chǎn)epa和dha，最高產(chǎn)量可達36%和24%。已經(jīng)有人通過基因重組，使這些菌有效生產(chǎn)dha。另外，嗜壓菌還可以用于高壓生物
反應器。
7 抗輻射微生物
7.1 抗輻射微生物的定義
對于輻射這一不良環(huán)境因素僅有抗性或者是耐受性，而并非具有“嗜好”，我們將這一類微生物稱為抗輻射微生物。
7.2 抗輻射微生物的分類
抗輻射微生物可以分為兩類，一類屬于異常球菌屬的抗輻射微生物，另一類是其他屬的原核抗輻射微生物。
異常球菌屬的抗輻射微生物是包含抗輻射微生物最多的屬，截止至目前為止，已經(jīng)報道了48個種。而其他屬的原核抗輻射微生物以thermococcus和紅色桿菌屬的抗輻射微生物的輻射抗性水平最高。
7.3 抗輻射微生物的應用
在環(huán)境工程方面的應用：污染環(huán)境的生物修復、污染環(huán)境的監(jiān)測。在醫(yī)學方面的應用：抗氧化藥物的開發(fā)、疫苗的開發(fā)應用、保健品的開發(fā)。在農(nóng)業(yè)方面的應用：培育具有抗輻射特性的農(nóng)作物。在其它領域的應用：防曬化妝品的開發(fā)、航空航天防輻射宇航服的設計、電化學制造業(yè)中表面金屬和氧化物納米陣列的制造。
綜上所述，抗輻射微生物的研究在諸多的領域是具有意義的。盡管這些研究還有許多未轉變?yōu)楣I(yè)生物技術，但是應用的前景廣闊。
8 嗜金屬微生物
8.1 嗜金屬微生物的定義
嗜金屬微生物是一種以金屬為食來維持自身的正常新陳代謝，并且將金屬以單質的形式從化合物中游離出來，并富集到一起的微生物。
8.2 嗜金屬微生物的分類
嗜金屬微生物大致可以分為兩類，一是好氧性菌（好氣腐蝕菌），二是厭氧性菌（厭氣腐蝕菌）。好氣腐蝕菌是指有氧存在才能生長繁殖的腐蝕菌，如鐵細菌、硫桿菌（其中包括氧化硫硫桿菌、脫氮硫桿菌、氧化亞鐵硫桿菌）等。厭氣腐蝕菌是指不需要氧存在就能生長繁殖的腐蝕菌，如硫酸鹽還原菌。
8.3 嗜金屬微生物的應用
嗜金屬微生物對金屬的腐蝕并非嗜金屬微生物本身直接對金屬或金屬材料的直接作用，而是嗜金屬微生物為了維持自身的正常生命活動而產(chǎn)生的結果。
之前我們的研究方向一直都關注在如何對嗜金屬微生物產(chǎn)生的后果進行防治的方面，目前對嗜金屬微生物的研究方向已經(jīng)日趨多元化了，更多的學者發(fā)現(xiàn)了嗜金屬微生物的益處。我們可以通過嗜金屬微生物除去水中的重金屬，如cr6+、cr3+、zn2+、cu2+、ni2+、cd2+等，甚至包括水中的非金屬as3+、as5+都可以通過嗜金屬微生物進行去除。在冶金工業(yè)中利用嗜金屬微生物，也是我們目前對嗜金屬微生物的一項利用。還有科學家發(fā)現(xiàn)，嗜金屬微生物很有可能與黃金的形成有關。
9 展 望
學者們對于極端微生物的研究雖然起步較晚，但是極端微生物的研究發(fā)展速度是很快的，目前我們已經(jīng)取得了一定的成果，展現(xiàn)出了極端微生物廣闊的研究與應用前景。但是極端微生物大量投入工業(yè)化生產(chǎn)的技術目前尚不成熟，因此，我們對于極端微生物的深入研究和如何將這些極端微生物更好地運用于工業(yè)生產(chǎn)，將其轉化成為工程菌就具有了重要的意義。
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關鍵詞：微生物驅油 采油率 驅油機理 提高效率
中圖分類號：TE357.9 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2014）09-0311-01
油田開發(fā)中利用微生物驅油（MEOR）技術提高作業(yè)效率和原油采收率，得到了世界生物工程的界的格外關注，微生物驅油技術是利用微生物代謝物質或其本身去油方法的總稱，本文從驅油微生物的類型、驅油技術以及驅油局限等方面介紹了微生物驅油的概況并做以簡單分析，
一、微生物驅油技術淺析
微生物在地下不但要生成原油流動性所必須的化學物，而且要在油藏環(huán)境下繁殖增長。在微生物驅油的過程中，要經(jīng)常注入營養(yǎng)物保持微生物的代謝作用，有時還往油藏注入可發(fā)酵的碳水化合物作為碳源。有的油藏還需要無機營養(yǎng)物作為細胞生長的基液或者作為有氧呼吸的另一種電子受體[1]。
微生物先在地面培養(yǎng)并分離和收集微生物的代謝產(chǎn)物，再經(jīng)過加工處理再注入到油藏里驅油。注入的營養(yǎng)物與微生物一起促進地下微生物的增長和產(chǎn)生代謝產(chǎn)物，通過油藏降壓作用、界面張力、油相降粘以及選擇性堵塞高滲區(qū)來提高剩余油的流動性，使得油藏增加采收率。
二、驅油用微生物的類型
提高原油采收率的微生物工藝可以劃分為兩個主要類型。
1.把細菌的代謝物作為驅油劑注入地層。這與化學驅類似，其原理是利用生物表面活性劑、生物聚合物、溶劑、乳化劑等組合物，改善水的驅油性。該種類工藝復雜、設備條件要求高。（外源微生物法）
2.直接在地層中有目的的培養(yǎng)和發(fā)展微生物，形成具有驅油特性的細菌代謝物，依靠地層固有的營養(yǎng)物（糖蜜、無機化合物等）進行地球化學作用，形成細菌代謝產(chǎn)物（脂肪酸、乙醇、表面活性組合物、生物聚合物、二氧化碳等）。該類型的工藝簡單、操作方便，是目前微生物采油技術的發(fā)展方向[2]。（又稱內(nèi)源微生物法）
在注微生物前，必須要確定油藏的特性，如礦化度、PH值、溫度、壓力和營養(yǎng)物情況。巖石性質也很重要。天然裂縫可能改變微生物有效進入油藏的方式，泥質的存在可能會吸收生物聚合物和生物表面活性劑，影響作用的發(fā)揮。碳酸鹽會迅速與酸反應，產(chǎn)生更大量的有里氣體，例如二氧化碳。
微生物驅油中的生物聚合性質包括在油藏環(huán)境下剪切的穩(wěn)定性、高溶液黏度、與油層水配伍性、不同PH值下黏度穩(wěn)定、溫度、壓力和對生物降解的抵抗力。細菌發(fā)酵生產(chǎn)的有機酸會溶解碳酸鹽，大大提高灰?guī)r油藏滲透率。有機溶劑和溶解的二氧化碳可以降低原油黏度，發(fā)酵氣體能夠恢復油井壓力和產(chǎn)生氣驅條件，提高輕質和常規(guī)原油的驅替效果和產(chǎn)量。
當油藏滲透性很好而且微生物和生物聚合物封堵了水淹區(qū)的時候，可采出剩余油。把微生物和營養(yǎng)物一起注入油藏、關井，便于微生物增長、堵塞滲透性高的區(qū)域，然后注水，驅動出被捕集在低滲透率部位的原油進入油井。
從技術上看，這個過程比較簡單，并且也很穩(wěn)定。隨著水進入油藏，微生物快速繁殖，轉向下一個滲透層流動，從而促進更多的微生物增長，通過營養(yǎng)物的調(diào)節(jié)可以控制這一過程。
日本和中國用優(yōu)選的微生物菌種注入油藏進行了礦場試驗，結果提高采收率高達15%～23%。檢測表明，長鏈脂肪族烴發(fā)生降解，但是芳香族環(huán)形結構沒有明顯降解。
在美國開展的微生物驅油現(xiàn)場試驗，多數(shù)是單井措施。據(jù)不完全統(tǒng)計，單井日產(chǎn)量可從1.4bbl增至2.8bbl，并保持2～6個月，秘魯最近一次試驗顯示每桶增加成本$1.3～7.92[6]。（1桶（bbl）=42加侖（美制）=159升（l）。
三、微生物驅油的機理與微生物的篩選
根據(jù)研究和實際資料顯示，微生物驅油的主要作用機理是可明顯降低油層中油和水之間的界面張力，改善驅油效率，降低原油粘度，改善油水的流度比，對油層孔隙進行選擇性封堵，提高原油采收率，其作用機理和篩選大致分為以下幾點：
1.微生物驅油機理
1.1微生物粘膜及代謝產(chǎn)生的表面活性劑能夠有效改善孔道壁面的濕潤性，使粘附在地層巖石表面的原有脫離下來，從而提高洗油率。
1.2微生物代謝產(chǎn)物所產(chǎn)生的氣體（CO2、CH4、H2、H2S等）能夠有效提高油層壓力、增加地層能量、降低原油粘度，提高原有的流動性。
1.3微生物代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的有機酸可溶解石灰?guī)r及巖石的灰質膠結物，從而增加巖石的滲透率和孔隙度。
1.4微生物能對原油降解，降低原油粘度。
1.5微生物繁殖活動所產(chǎn)生的生物聚合物可引起巖石孔隙堵塞，可改善油水流度比，提高驅油波及體積。
2.微生物的篩選
2.1菌種應以適應高溫（800C）、高鹽（25*104mg/1）、高油壓為核心原則。
2.2菌種應對環(huán)境與人體無害。
2.3所篩選的菌種必須性能穩(wěn)定，活性優(yōu)良，并具有一種或多種性能。a、講解烴類；b、能產(chǎn)生一定數(shù)量的表活劑、生物聚合物、有機酸及醇；c、對原油有降解作用；d、能產(chǎn)生較豐富的氣體；e少量菌種在地層孔隙間具有較強的吸附作用并產(chǎn)生生物粘膜；f、能快速繁殖并具有提高原油采收率的其他性能。
四、微生物驅油的局限
微生物驅油法也有一些局限性，在現(xiàn)場應用中培養(yǎng)基效果、油藏流體毒性和造成的堵塞。另外采出石油后，必須分離出微生物生成的物。質以及微生物本身，防止發(fā)生進一步的生物作用。大部分微生物酶在細胞內(nèi)，所以不得不通過相對不滲透的細胞膜才能吸附原油。
大分子的烴類不能滲透到細胞膜內(nèi)，這就大大減少了微生物降解烴類的范圍。因而降低了原油的產(chǎn)量。
微生物驅油過程可能改變油藏周圍環(huán)境，同樣對產(chǎn)生設施或地層造成不良影響。
盡管有許多微生物驅油現(xiàn)場試驗取得了較好的效果，但其驅油過程仍然有很多不確定方面。如果確定具體目標，會增加成功幾率。微生物井筒處理技術比較簡單，成功率較高。利用微生物就地生成對提高采收率有益的物質，以及激活這些物質在油藏深部發(fā)揮作用是非常復雜的過程。
有效的調(diào)控微生物生長和繁殖的環(huán)境條件對于其增長很重要，但控制油藏中的微生物的活動很困難，此外，油藏條件不同，適合各自油藏條件的微生物驅油技術也不同[3]。
參考文獻
[1]汪衛(wèi)東，宋永亭，陳勇.微生物采油技術與油田化學劑.油田化學，2002；19（3）.
【關鍵詞】微生物；制藥；進展；發(fā)展遠景
1微生物制藥的特點
多樣性是微生物最明顯的特點，也是因為這個特點，臨床醫(yī)學的生物制藥也有了更加廣泛的應用前景，而且隨著現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展，微生物制藥的方法也得到了更進一步的開發(fā),從目前的情況來看，其主要包括了微生物轉化制藥、直接利用微生物菌體制藥、利用微生物酶制藥這幾種類型。與化學制藥相比，微生物藥物具有以下一些特點:首先，微生物本身的生長周期一般都比較短,而且選育菌種比較容易，可以進行大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)；其次，微生物藥物具有專一有效的特點，其可以完成有機合成難以實現(xiàn)的反應；再次，微生物的來源非常豐富,在篩選的過程中不用特別考慮先導化合物，而且篩選的幾率也比較大；最后，通過微生物藥物合成改造可以提升微生物藥物的生產(chǎn)能力,也更加便于新微生物藥物合成。
2微生物制藥的研究應用
2.1微生物在生產(chǎn)維生素類藥物方面的應用
維生E的生產(chǎn)VE是一種脂溶性維生素,其生理活性相對顯著,可以在光合細菌中進行合成，纖細裸藻能將一生育酚有效的聚集在一起,并且能獲得高密度細胞,而且，由其合成的生育酚提取也比較容易。尤其在光照充足的情況下,生產(chǎn)力可以得到更好的提高，而且與其他微生物比起來,裸藻的開發(fā)潛力和發(fā)展前景更好,當然，隨著科技和醫(yī)療技術的發(fā)展，相信將來通過代謝和基因工程等手段以及在培養(yǎng)系統(tǒng)和反應器等方面上的優(yōu)化可以有效生產(chǎn)生育酚,必將實現(xiàn)維生素E的工業(yè)化生產(chǎn)；其次就是維生素C的生產(chǎn)，現(xiàn)階段，微生物在生產(chǎn)維生素C的技術上已經(jīng)相對成熟了，在這其中“二步發(fā)酵”法中生物合成的優(yōu)勢尤其令人矚目，固定化細胞技術的應用,大大提高了VC的收率，且目前細菌合成VC法的研究正仍然受到外界的大量關注，發(fā)展前景是比較好的，但是與之相比，在利用真核微生物生產(chǎn)VC的研究方面，仍然存在這一些空白,這也是今后業(yè)界研究的重點。
2.2抗癌藥物的生產(chǎn)
許多微生物的次級代謝產(chǎn)物都具有抗癌的活性，比如紫杉醇，該化合物現(xiàn)在抗癌藥物中被廣泛的應用,最新的科技研究成果表明：來源于纖維堆囊菌的埃博霉素紫杉醇有著相似的作用,而且與紫杉醇相比，其水溶性更佳,且分子量相對較小,結構也比較簡單,不僅如此，其對耐紫杉醇類的腫瘤細胞還具有比較高的活性,一度被認為是紫杉醇的更新?lián)Q代最佳產(chǎn)品。在國內(nèi),陳良華等人通過對黑曲霉和構巢曲霉兩種真菌對福建絞股藍皂苷的微生物轉化研究發(fā)現(xiàn),這兩種真菌轉化產(chǎn)物有著明顯的抗癌活性。不僅如此,近年來社會關注的D一阿洛糖對治療癌癥的效果也比較顯著，而且現(xiàn)在的科研工作者在利用微生物酶法生產(chǎn)D一阿洛糖上也有了一定的研究進展,將來有希望實現(xiàn)D-阿洛糖的大量生產(chǎn),從而將抗癌藥物的研發(fā)進程推向另外一個階段。
2.3醫(yī)用酶制劑的生產(chǎn)
醫(yī)用酶與人的身體健康有著密不可分的聯(lián)系，如果人多的體內(nèi)缺乏某種酶的時候,人的新陳代謝反應及其發(fā)展就會受到不同程度的阻礙,且一旦這種阻礙發(fā)展到一定程度，就會引發(fā)人類的一些疾病。所以,醫(yī)用酶及其制劑用于臨床研發(fā)也是酶工程發(fā)展中一個重要熱點課題。不僅如此，微生物等均產(chǎn)生溶菌酶在清除致病菌方面還有著良好的效果,這也是一項行之有效的生物技術措施。在未來的時間內(nèi)，如果能實現(xiàn)其與抗生素的聯(lián)合使用,抗生素的療效相應的也會提高。此外，微生物只要還在高效溶栓酶的生產(chǎn)研發(fā)方面有著比較顯著的推進作用。根據(jù)相關資料統(tǒng)計，現(xiàn)階段中國每年患血栓病的人數(shù)總計達上百萬余人，而且由這類疾病引發(fā)的死亡率非常高,對人類的健康產(chǎn)生了重大的威脅。這些年來,各國致力于研發(fā)高效溶栓酶,微生物本身的某些酶都是治療血栓的有效藥物,并已進入臨床實用,并且已經(jīng)產(chǎn)生了較大的社會效益和經(jīng)濟效益，發(fā)展前景看好。
2.4多價不飽和脂肪酸的生產(chǎn)
現(xiàn)如今，多價不飽和脂肪酸在醫(yī)藥等方面的應用越來越廣。此外，二十二碳六烯酸(DHA)是一種多價不飽和脂肪酸,也是人體內(nèi)所必需的元素。就目前來看,DHA還主要來源于魚油,但是隨著科學技術的發(fā)展，其也可以通過微生物產(chǎn)生DHA，而且，海洋微生物被醫(yī)學界認為其是潛在的DHA的重要來源。此外，一些生物可以在無光條件下實現(xiàn)異養(yǎng)生長,并且這種生長過程比較容易控制,在一年中也可以產(chǎn)生恒定質量的DHA。
3研究展望
可以說,微生物制藥在新藥研發(fā)中所占的比重越來越大,當然，除了上文提到的維生素生產(chǎn)以外,其在抗癌藥物、醫(yī)用酶制劑及多價不飽和脂肪酸等領域也有著很大的藥用開發(fā)價值。而且隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的落實,微生物制藥作為一種新型的制藥技術,其可以在幫助我國解決資源危機和生態(tài)環(huán)境危機方面有著很好的作用,利于我國科學發(fā)展觀的踐行。就目前的情況來看，微生物制藥在醫(yī)藥領域的份額與傳統(tǒng)的制藥技術相比,還存在著一定的差距，尤其是在國內(nèi),仍然處于剛起步的階段,盡管如此，微生物制藥在醫(yī)藥領域上的地位還是不可撼動的。而且，根據(jù)現(xiàn)有的研究我們可以發(fā)現(xiàn),微生物制藥與傳統(tǒng)的一些制藥方法相比已經(jīng)取得了更好的收益，所以說，微生物的制藥的發(fā)展空間還是比較大的，我們對微生物繼續(xù)深入研究也是非常有必要的。
參考文獻
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[2]吳俊杰.微生物制藥研究狀況及應用展望[J].科技展望,2016(17):311.
[3]陶阿麗,蘇誠,余大群,郭喬喬,曹玲玲,曹殿潔,馮學花.微生物制藥研究進展與展望[J].廣州化工,2012(16):17-19.
關鍵詞：污水處理、微生物、修復技術
中圖分類號：TU992文獻標識碼： A
一、前言
隨著人類農(nóng)業(yè)工業(yè)活動的加強大量施用化肥、農(nóng)藥以及工業(yè)廢棄物的排放，使得許多有毒有害的有機化學污染物進入土壤系統(tǒng)，同時對地下水及地表水造成二次污染。清除環(huán)境污染物的傳統(tǒng)方法有物理修復法和化學修復法，但是這些方法存在著處理費用高、操作復雜、而且有二次污染的可能性等缺點。
微生物修復技術是近年來新興的一門環(huán)境生物技術，實驗結果表明生物修復技術是有效的可行的。目前生物修復技術在清除或減少土壤地表水地下水和廢水中的化學物質方面的應用已獲得成功。本文介紹了利用微生物對污水進行修復的主要技術。
二、微生物修復原理
微生物修復的基本原理是利用自然界中微生物對污染物的生物代謝作用。實際上，大多數(shù)環(huán)境中都存在著天然微生物降解凈化有毒有害有機物質的過程，只是自然條件下的微生物凈化速度很緩慢，因此，能夠被廣泛應用到環(huán)境保護實踐中的微生物修復，都是在人為促進條件下進行的，如通過提供氧氣，添加氮磷營養(yǎng)鹽，接種經(jīng)過馴化培養(yǎng)的高效微生物等來強化這一過程，迅速去除污染物質，這就是微生物修復的基本思想。
與化學、物理相比，生物修復技術具有下列優(yōu)點：
(1)原位修復可使污染物在原地被降解清除；
(2)修復時間較短；
(3)操作簡便，對周圍環(huán)境干擾較??；
(4)設施簡單，運行經(jīng)費少；
(5)操作者與污染物直接接觸機會減少，不致對人產(chǎn)生危害；
(6)不產(chǎn)生二次污染。
當然微生物修復技術并不是十全十美，它也存在不足：
(1)條件苛刻，微生物修復是一種科技含量較高的處理方法，其運作必須符合污染場地的特殊條件，微生物修復易受環(huán)境條件變化的影響：酸堿度、溫度以及其他因素等都會影響微生物修復的進程；
(2)由于微生物的專一性，導致對水體修復的宏觀效果不佳；
(3)需要對污染環(huán)境進行詳細和周密的調(diào)查研究，前期工作時問較長，花費高；(4)微生物對污染物的降解存在一極限濃度；
(5)修復過程中可能產(chǎn)生有毒物質。
三、微生物修復的影響因素
微生物修復的成功運行，主要是在適宜的環(huán)境條件下，微生物對污染物的降解過程能夠發(fā)生。
3.1營養(yǎng)
微生物的生長需要保持碳、氮、磷營養(yǎng)物質及某些微量營養(yǎng)元素在一定濃度，在生物修復過程中經(jīng)常會出現(xiàn)缺乏氮、磷菩營養(yǎng)時降解速度變慢的情形。
3.2溶解氧濃度
大多數(shù)微生物在降解污染物時需耗氧，因此污染物濃度高時，水體或土壤中的溶解氧往往消耗殆盡，造成污染場所食物鏈中斷，污染物質的降解也隨之終止，因此溶解氧水平也是生物修復中的重大影響因素之一。
3.3 pH值
微生物對環(huán)境pH值非常敏感，pH值的變化會對微生物降解污染韌的速率和活性產(chǎn)生很大影響。接近中性pH對于大多數(shù)微生物都是合適的，一般不需要進行調(diào)節(jié)，只有在特定地區(qū)才需要對環(huán)境的pH進行調(diào)節(jié)。
3.4溫度
微生物可生長的溫度范圍較廣，一般而言，微生物生長的最佳溫度為25℃～30℃。通常隨著溫度的下降，生物的活性也降低，接近零度時活動基本停止。
四、微生物修復技術在污水處理中的應用
4.1加入微生物和微生物制劑法
投放微生物和微生物制劑法，即針對不同的水體，向其投加針對該污染環(huán)境而事先培養(yǎng)好的微生物或外源微生物制劑，并為之創(chuàng)造良好的生長條件，形成優(yōu)勢菌種，最終做到對污染水體的修復。利用投加微生物和微生物制劑比土著微生物對污染的自然凈化的速度快。同時具有針對性，可以對不同程度的水污染能夠進行不同程度的凈化。
4.2吸附技術
生物吸附法作為一種新興的廢水處理技術，在處理低濃度重金屬污染廢水方面有著極為廣闊的應用前景。從運用情況看，利用微生物吸附廢水中的重金屬在投資、運行、操作管理和金屬回收、回用等方面優(yōu)越于傳統(tǒng)的治理方法。與其他技術相比，生物吸附技術有得天獨厚的優(yōu)點，差別在于運行過程中微生物能不斷地增殖，且去除金屬離子的量隨生物量增加而增加。而離子交換法中離子交換樹脂的交換容量有限，達到飽和吸附后，就不能再去除金屬離子；化學沉淀法中，作用物的化學計量也是一定的，無增殖的可能。因此，開發(fā)和利用生物吸附處理重金屬廢水，使廢水處理的技術向著無毒、無害、無二次污染的方向邁進了一大步。
4.3固定化技術
生物催化劑固定化技術發(fā)展到今天，已形成了較為完備的理論與方法。隨著環(huán)境生物學的發(fā)展，固定化在治理污水中越來越受到青睞。固定化技術使生物催化劑具有與其在游離狀態(tài)下完全不同的優(yōu)點，例如，與產(chǎn)物分離方便；生物催化劑可回收或循環(huán)使用；生物催化劑穩(wěn)定性大大提高；反應過程可得到嚴格控制等。這些特點使價格昂貴的生物催化劑的應用成本大大降低，從而使其在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中得到應用成為可能。
4.4培養(yǎng)微生物技術
培養(yǎng)微生物技術是一種污染水體的微生物修復技術。它通過向水體中投加營養(yǎng)物質、無毒表面活性劑、電子受體或共代謝基質等物質來強化水環(huán)境中本身具有降解污染物能力的微生物的生存環(huán)境，從而達到激活土著微生物，使土著微生物對污染物的降解能力充分發(fā)揮，從而達到水體修復的目的。
4.5投加微生物絮凝劑技術
微生物絮凝劑主要是在菌細胞外分泌的，它是一種具有絮凝功能且能被自然降解的高分子有機物，如糖蛋白、纖維素和DNA等，有些直接利用微生物細胞，如某些大量存在于土壤、活性污泥和沉積物中的細菌、霉菌、放線菌和酵母菌等，本身即可用作絮凝劑。微生物絮凝劑具有高效、無毒和易于生物降解的特點。
五、微生物修復的發(fā)展趨勢
污染水體的修復是一個牽涉到污染治理、環(huán)境生態(tài)和水利水文等多學科的系統(tǒng)工程，治理水體污染必須從水體的功能定位、污染整治的日標和水體生態(tài)系統(tǒng)平衡的建立等多方面入手。微生物修復與物理修復、化學修復相比雖然有眾多突出的優(yōu)點，但只有與物理修復、化學修復等方法相結合，組成統(tǒng)一的修復技術體系，微生物修復才能在治理水體污染方面發(fā)揮出最大的作用。
因此，微生物修復技術今后的研究趨勢是：(1)微生物修復與物理化學修復相結合的組合技術；(2)原位和異位相結合的生物修復組合技術；(3)采用現(xiàn)代分子生物學技術研究生物修復的機理以及分離培養(yǎng)高效降解菌和構建基因工程菌以提高微生物降解污染物的效率等。
參考文獻：
我校于2014年開始招收高職醫(yī)學檢驗技術專業(yè)學生，在此之前，主要教學對象為中職醫(yī)學檢驗技術專業(yè)學生。中職醫(yī)學檢驗技術專業(yè)側重于培養(yǎng)學生相關檢驗技術，而高職醫(yī)學檢驗技術專業(yè)在培養(yǎng)學生相關技能的基礎之上，還要培養(yǎng)學生科研思維能力與創(chuàng)新能力[1]。針對招生層次的變化，明確目前我校臨床微生物學檢驗實驗教學存在的問題，才能有的放矢。我校臨床微生物學檢驗實驗教學存在以下問題：（1）我校相關教師的中職臨床微生物學檢驗實驗教學經(jīng)驗豐富，而高職課程教學目標和教學理念均有別于中職課程，需要相關教師進行深入學習和研究，探索更為科學的教學方案與教學手段[2]。（2）我校臨床微生物學檢驗實驗教學一般采用特定的形式開展，實驗步驟和結果都是確定的，學生缺少獨立思考機會，實踐能力和創(chuàng)新能力難以提高。這就需要將實驗教學與臨床實際聯(lián)系起來，并構建科學的臨床微生物學檢驗實驗教學體系[3]。（3）目前，我校臨床微生物學檢驗實驗教學與臨床實踐需求存在一定的差距，在今后的實驗教學過程中，學校應多與附近的醫(yī)院合作，充分利用其平臺的優(yōu)質資源，開設應用性、綜合性實驗，開闊學生視野，提高教學質量。
2臨床微生物學檢驗實驗課程教學體系改革
2.1改變基礎實驗教學手段，建立以研究為主導的教學體系。基礎實驗著重培養(yǎng)學生實驗能力，強化專業(yè)基礎和實驗基礎[4]。本教研室對臨床微生物學檢驗基礎實驗教學方法進行改革，遵循以學生動手為主、教師示教為輔與多媒體教學彌補的原則，培養(yǎng)學生實驗能力。對于一些實驗室難以開展的最新實驗項目，教師可以通過微視頻演示給學生，讓學生了解學科最新研究動態(tài)和技術。具體基礎實驗教學過程中，讓學生參與實驗教學的每個環(huán)節(jié)[5]，包括準備實驗、實驗過程、實驗研討、實驗總結以及科研活動，實現(xiàn)教學相長。學生輪流參與實驗準備過程，教師鼓勵學生在實驗過程中提出問題，組織學生以5~6人一組討論實驗過程中遇到的問題。實驗結束后，每組學生根據(jù)實驗結果以及遇到的具體問題進行總結，歸納成敗原因，總結經(jīng)驗。2.2建立綜合性、設計性實驗教學體系。綜合性實驗是指在學生具有一定實驗基礎知識和基本操作技能的基礎上，對學生實驗能力與實驗方法進行綜合訓練的一種復合性實驗[6]。設計性實驗是指給定實驗目的、要求和實驗條件，由學生自行設計實驗方案。我校臨床微生物學檢驗課程實驗課和理論課學時比為1∶1，綜合性、設計性實驗教學體系的構建是培養(yǎng)臨床微生物學檢驗人才的關鍵[7]。我院傳統(tǒng)臨床微生物學檢驗實驗課程設計見表1，改革后的臨床微生物學檢驗實驗課程模塊設計見表2。本教研室將綜合性、設計性實驗教學分為以下幾個環(huán)節(jié)。2.2.1抽簽選擇臨床模擬標本。實驗教師準備臨床模擬標本，例如感染病原菌的尿液、血液、痰液、腦脊液、糞便等，學生抽簽進行實驗，兩名學生一組或者4名學生一組。2.2.2設計實驗方案。每組學生應用所學知識，擬定實驗方案，設計微生物學檢驗程序。2.2.3實施實驗方案。學生根據(jù)確定的方案進行實驗。在學生實驗過程中，教師引導學生獨立思考，協(xié)助學生解決在實驗過程中遇到的問題。教師應做到總體調(diào)控，把握學生實驗進度，保證其進行按時完成實驗。2.2.4實驗總結。實驗結束后，各小組撰寫實驗報告，同時對實驗進行總結，討論實驗結果的可信度，歸納實驗成敗原因，總結經(jīng)驗教訓，完善實驗方案及實驗步驟。2.2.5成績評定。教師根據(jù)學生的實驗設計、實驗操作、實驗報告等對其進行綜合評定，給出綜合性、設計性實驗成績。2.3構建開放式的實驗教學模式。開放式的實驗教學模式是一種先進的現(xiàn)代化實驗教學方式，是有利于培養(yǎng)學生實踐能力、提高學生綜合素質的一種模式。開放實驗室不僅是時間和空間上的開放，更應該是實驗內(nèi)容（實驗課程、實驗項目、研究課程）和師資的開放[8]。教研室每學期接納一些自愿參與研究的學生，學生利用課余時間走進實驗室，開展實驗研究，在此過程中，學生需要查閱大量資料以及進行簡單的課題研究，掌握課題設計思想和實驗技術，撰寫實驗研究論文，這能激發(fā)學生學習興趣，實現(xiàn)教學與科研一體化。2.4逐步建立醫(yī)院實踐體系。本教研室與長期從事臨床微生物學檢驗的醫(yī)技人員和教學經(jīng)驗豐富的教師共同建立了醫(yī)院實踐體系。我院對2015級、2016級醫(yī)學檢驗技術專業(yè)進行教學改革，共6個班級，改革班學生在校掌握基本技能后，進入醫(yī)院接受實驗教學，共設接種、培養(yǎng)、鑒定3個項目，每個項目都有明確的教學內(nèi)容和教學要求，同時對改革班學生期末考試成績和畢業(yè)實習期間的表現(xiàn)進行調(diào)查分析。
3臨床微生物學檢驗實驗課程考核體系改革
本教研室建立以能力考核為核心的實驗課程多元化考核模式，重視對學生實驗過程的評價[9]。實驗成績主要由基礎實驗成績、綜合性實驗成績、開放性實驗成績、臨床試驗成績組成?；A實驗成績由教師給出，占總成績的30%；綜合性實驗成績包括小組成績和個人成績兩部分，其中小組成績由教師給出，占總成績的15%，個人成績由小組成員給出，占總成績的15%；開放性實驗成績由教師給出，占總成績的10%；臨床試驗成績由醫(yī)院帶教教師給出，占總成績的30%。
4討論
在臨床微生物學檢驗實驗教學過程中，教師利用新型教學手段，使學生掌握基本實驗操作技能，同時建立綜合性、開放式實驗教學體系，將實驗教學與科研活動緊密聯(lián)系起來，培養(yǎng)學生獨立思考、解決難題能力。此外，逐步完善開放性教學模式，提高學生學習主動性。實驗教學改革將課堂延伸到工作崗位，能幫助學生樹立正確的擇業(yè)觀和就業(yè)觀，增強學生職業(yè)認同感。實行多元化的臨床微生物學檢驗實驗課程考核方式，有助于提升學生獨立操作能力。
關鍵詞：油田污水；微生物處理；技術研究
中圖分類號： C35 文獻標識碼： A
引言
近年來，國內(nèi)外很多油田都開始采用微生物方法來處理油田污水，給油田帶來了很好的經(jīng)濟效益。微生物處理污水是先培養(yǎng)專項菌群，菌群通過水合、繁殖、分解以及競爭形成優(yōu)勢菌群，再利用優(yōu)勢菌群的作用對污水中的有機物進行生物降解，把有機物轉化為新的生物細胞及簡單的無機物，最終達到去除有機物的目的。
一、微生物技術基本原理
在有氧條件及適宜的環(huán)境中，污水中的溶解性有機物透過細菌的細胞壁被細菌所吸收，固體和膠體等不溶性有機物先是附著在細菌體外，由細菌所分泌的一種特殊酶分解成可溶性物質，再滲入細胞體內(nèi)，從而細菌通過自身的生命過程――氧化、還原、合成等把復雜的有機物降解成簡單的無機物（H2O和CO2等），釋放出的能量作為自身生存與繁殖的生命之源。在適宜的條件（15-40℃）下微生物以有機物為營養(yǎng)實現(xiàn)新陳代謝，達到凈化廢水的目的，對環(huán)境沒有二次污染。
二、油田污水微生物處理的優(yōu)勢
在油田污水處理工藝中，石油類及懸浮物一般采用隔油－混凝－過濾的方法處理，但是采用該方法會導致采出水的部分指標難以達標，尤其是稠油污水、聚合物采出水、高含鹽采出水的CODcr會嚴重偏高，達標率僅為50%左右。在國內(nèi)其他行業(yè)大都采用生化處理法解決COD值過高的問題，石油行業(yè)也可以借鑒這一方法。采用微生物方法處理污水，這樣可以將原油較徹底的分離、分解，不僅成本低、操作簡便、降解效果好，還能夠有效的減少化學處理方式造成的污染、保護生態(tài)環(huán)境。以上這些優(yōu)勢也導致微生物方法成為現(xiàn)階段油田污水處理技術的主流[1]。
三、油田污水微生物處理的應用方法分析
1、生物膜法
生物膜法是通過生物膜來吸附、降解有機物，從而達到凈化污水的作用。生物膜主要由微生物細胞和它們所產(chǎn)生的胞外多聚物組成，微生物生長在載體的表面且分布不均勻，不連續(xù)。生物膜法與活性污泥法相比具有一些優(yōu)勢，比如無需污泥回流，運行管理容易，無污泥膨脹問題，易于微生物生存，運行穩(wěn)定等。許謙等人采用序批式生物膜（SBBR）法處理油田廢水取得了很好的效果，在SBBR裝置進水COD容積負荷為0.5kg/（m3?d）及進水COD為500mg/L左右的條件下，經(jīng)過近兩個月的連續(xù)運轉，COD平均去除率超過80%，出水中COD低于100mg/L，符合GB8978-1996《污水綜合排放標準》的要求，經(jīng)過處理的污水可以直接排放。
2、厭氧生物轉盤
厭氧生物轉盤技術主要用于處理高濃度的有機廢水和污泥。裝置主要由盤片、密封的反應槽、轉軸及驅動裝置組成，為收集沼氣和防止液面上的空間有氧存在，于上部加蓋密封。靠盤片表面生物膜和懸浮在反應槽中的厭氧活性污泥共同完成污水處理。盤片轉動時，作用在生物膜上的剪刀將老化的生物膜剝下，在水中呈懸浮狀態(tài)，隨水流出槽外，沼氣從槽頂排出。黃長盾、張志仁等人通過厭氧生物轉盤處理高濃度有機廢水的實驗發(fā)現(xiàn)，在中溫條件下，COD容積負荷為5.44-11.6kg/（m3?d），COD去除率為70.6%-74.7%，總磷去除率為35%-48.5%，廢水中的有機氮基本上轉化為HN3-N，每去除1kgCOD產(chǎn)生沼氣0.41-0.65m3。采用厭氧生物轉盤技術處理污水操作簡便、處理過程穩(wěn)定性強，但是由于盤片成本較高，所以在各油田的應用比較有限。
3、活性污泥法
活性污泥法是將篩選出的具有特定降解功能的細菌菌液，按照一定的比率投入到生化池中，使混合液內(nèi)特定的細菌處于最佳活性狀態(tài)，這樣不僅補充了曝氣池內(nèi)所缺少的細菌，在流入污水水質不變的條件下，微生物氧化作用顯著。而且，在污水水質改變、環(huán)境變異的情況下，微生物仍能保持活性，提高曝氣池耐沖擊負荷能力，提高處理效果，近幾年來該方法同固定化微生物技術把篩選出的優(yōu)勢菌種固定在載體上，不僅可提高濃度，還可增加停留時間，達到高效處理的目的。G.T.Tellers等利用活性污泥法處理采油污水，研究表明停留時間為20天時，能去除采油污水中98%-99%的碳氫化合物。勝利油田采用活性污泥處理法處理苯胺廢水，當污泥溶解氧為4-5mg/L，pH為6.5-7.0，沉降比為13%-20%，苯胺的濃度不大于131.9mg/L時，活性污泥對苯胺廢水有良好的處理效果，停留24h后降解率可達99.5%。
4、“AB”處理法
污水處理中所謂的“AB”法工藝，簡言之就是分作A和B“兩階段曝氣”處理工藝，每個階段都有相互隔離的和獨立的曝氣過程和泥水分離過程，對于活性污泥的回流，也是相互隔離的，A段沉淀池所產(chǎn)生的活性污泥回流到A段曝氣池，B段沉淀池所分離出來的活性污泥回流到B段曝氣池內(nèi)[9]。該方法在油田污水處理中也得到了很好的運用。中原油田石化總廠污水處理站采用“AB”處理法處理采油廢水，處理后的外排水石油類、氨氮等指標都達到回用水要求，但Cl-、COD超標。“AB”法在處理污水時面臨著A段產(chǎn)生臭氣污染環(huán)境、脫氮難度大、污泥產(chǎn)率高等問題。隨著各種石油污水處理技術的不斷進步，“AB”法已經(jīng)很少運用于采油污水的處理中[2]。
5、氧化塘法
氧化塘法是指利用水塘中的微生物和藻類等水生植物對污水和有機廢水進行需氧生物處理的方法。在該方法作用的過程中，水塘中的微生物分解污水中的有機物產(chǎn)生了二氧化碳、碳酸鹽、銨鹽等供藻類等水生植物生長，藻類等水生植物通過光合作用產(chǎn)生的氧氣又反過來供微生物生長，不僅如此其作用過程中的藻類蛋白還可以給水塘中魚、鳥等生物提供營養(yǎng)。該方法不僅可以對污水中的污染物進行有效地處理還能使作用過程中生成的物質得到充分的應用，取得不錯的經(jīng)濟效益。氧化塘法在油田污水的處理中取得了很好的效果，大港油田通過氧化塘處理技術對采油廢水進行處理效果顯著，COD、石油類、SS去除率2000年到2004年分別由43%、51%、14%提高到77%、98%、26%[5]。勝利油田運用該方法處理樁西采油廢水，硫化物、揮發(fā)酚都得到很好的處理，石油類含量由10.60mg/L下降到3.20mg/L，COD值由166.7下降為127.9。
6、升流式厭氧污泥床（UASB）
升流式厭氧污泥床（UASB）是能夠將污水中的污染物轉化成再生清潔能源（沼氣）的一項技術，設備主要由污泥反應區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與底部污泥層中污泥進行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機物、把它轉化為沼氣。沼氣帶動污泥和水進入三相分離器，排出沼氣后，固液混合液在三相分離器的沉淀區(qū)將污泥沉降，與污泥分離的水則被排出。該技術對不同含固量的污水適應性很強，并且結構、運行操作維護管理比較簡單，價格較低，技術比較成熟，得到了廣泛的應用。中國石油大學的劉春爽等人采用升流式厭氧污泥床（UASB）處理高鹽度稠油采出水發(fā)現(xiàn)：在m（COD）：m（TN）：m（TP）為1200：10：1（其中COD為化學需氧量，TN為總氮，TP為總磷），含鹽量為1.50%、進水COD負荷為0.80kg/（m3?d）的條件下，COD去除率能夠達到70%，原油平均去除率達到70%。
四、曝氣生物濾池油田污水處理技術流程及設備
1、處理技術流程
曝氣生物濾池工藝技術主要通過氣水平行上流的運行方式，促進氣與水之間的良好整合，這不僅使得氣泡擁有了更高的切割作用，而且氣泡也不會再發(fā)生凝結現(xiàn)象，有效避免了短流與氣陷問題。該工藝技術內(nèi)氧氣使用效率好，實際消耗量大。能夠使反沖洗周期適當?shù)难娱L，縮短了清洗時間，同時還防止了清洗過程中水、氣量的大量使用。可將反沖洗中生產(chǎn)的水排放至廢水回收池內(nèi)。曝氣生物濾池工藝技術共包括兩個環(huán)節(jié)階段，即吸附截留及降解吸收階段、反沖洗再生階段。第一個階段的主要任務是：油田產(chǎn)生的污水經(jīng)進水管從底部流進濾池內(nèi)，和存于曝氣管中的空氣同時向上由填料層流過。填料中的微生物通過溶解氧對污水內(nèi)的COD、BOD、一些毒性物質進行降解，并且填料及其上部的生物膜會吸附、截留ss，使其存于濾床中。第二個階段的主要任務是：在過濾工作開展下，會使得填料層中的生物膜厚度越來越厚，積累大量的ss，進一步加劇了過濾水頭的損失。進水壓在一定值狀態(tài)下，設計流量起伏不定，針對此情況，應及時的進入反沖洗再生階段將濾床中的生物膜與ss去除干凈，以保證濾池具有較高的處理能力。具體運轉時，當曝氣風機持續(xù)一小時達到0.060MPa出口壓力時，應采用手動的方式對自動化控制系統(tǒng)進行曝氣生物濾池反沖洗。反沖洗應通過氣與水交替著反沖，主要由濾池底部的反沖洗布氣管提供反沖洗實際所需的空氣。反沖洗再生過程遵循下列步驟：將進水與工藝空氣關閉；對氣進行單獨的清洗；氣與水一同進行沖洗；通過干凈的水做最后的沖洗。隨著單獨氣沖與水沖的運行，填料層會逐漸的膨脹與進一步壓縮，并且當氣與水沖刷填料流體及填料各顆粒之間彼此摩擦時，會使得生物膜和吸附、截留下的ss與填料間瞬間分離開來，漂洗過程中會將濾池中的生物膜及ss全部沖出。在對濾池進行反沖洗再生后進行下一步的運行[3]。
2、處理技術設備
曝氣生物濾池將孔膜曝氣器作為核心設備，以該設備的布氣方式為主，使用的曝氣風機是羅茨風機，Q=9.8m3/rain；曝氣反沖洗風機同樣使用羅茨風機，Q=25.9m3/min；曝氣回流輸送水泵，Q=315m3/h；曝氣反沖洗水泵，Q=600m3/h。
五、油田污水微生物處理的發(fā)展前景
微生物污水處理技術在國內(nèi)各個油田都得到了廣泛的運用，并且取得了很好的應用效果。微生物污水處理技術已經(jīng)成為國內(nèi)油田采出水處理的重要組成部分，但是該技術還是存在很多局限性，新型菌種的培養(yǎng)、生物膜成本等一直是人們致力解決的問題，因此在采用微生物處理油田污水時必須聯(lián)合其他先進的技術才能提高污水水質的達標率。目前，國外油田采出水的處理技術已經(jīng)從單純的物理化學方法或者生物技術逐漸發(fā)展為物理化學方法與生物技術相結合的綜合技術，通過各種技術相互間的分工合作最終取得很好的效果，這也將成為我國微生物法處理油田污水今后的一個重要的發(fā)展方向。
結束語
綜上所述，隨著科學技術的不斷進步與發(fā)展，在能源續(xù)期、石油生產(chǎn)技術方面提出了更高的需求。當前，油田污水處理已經(jīng)成為了改善油田區(qū)域生態(tài)環(huán)境，加快國家環(huán)保工作進程的關鍵。伴隨大量油田污水處理技術的應運而生，微生物技術在油田污水處理中的應用越來越廣泛，污水處理效果顯著。
參考文獻：
[1]蔡磊,王文浩.淺析我國油田污水處理技術現(xiàn)狀及發(fā)展[J].化工管理,2013（18）:102.
關鍵詞：槐角丸；微生物限度檢查；方法驗證
槐角丸具有清腸疏風，涼血止血的功效。用于血熱所致的腸風便血，痔瘡腫痛。因其治療效果確切，患者對其普遍認同，因而廣泛用于臨床。由于現(xiàn)行收載的檢查項下，沒有規(guī)定具體的微生物限度檢查方法，為此對槐角丸按照《中國藥典2010年版一部》進行微生物限度檢查方法驗證，從而有效地提高了微生物污染菌的檢出率，保證了檢查結果的有效性和可靠性。
1 儀器與材料
1.1儀器 MJ-Ⅱ型霉菌培養(yǎng)箱（上海一恒科技有限公司）；SPX-150型生化培養(yǎng)箱（上海金慧科電子有限公司）；SPX-250B-Z型生化培養(yǎng)箱（上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠）。
1.2試驗菌 枯草芽孢桿菌[CMCC（B）63501]、金黃色葡萄球菌[CMCC（B）26003]、大腸埃希菌[CMCC（B）44102]、白色念珠菌[CMCC（F）98001]、黑曲霉[CMCC（F）98003]。
1.3試驗試材 營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、玫瑰紅鈉瓊脂培養(yǎng)基、膽鹽乳糖培養(yǎng)基、MUG培養(yǎng)基、乳糖膽鹽發(fā)酵培養(yǎng)基、改良馬丁培養(yǎng)基、氯化鈉蛋白胨緩沖液，以上培養(yǎng)基均由北京陸橋技術有限公司提供。
稀釋液：①0.9%無菌氯化鈉溶液（用于菌液稀釋）；②pH7.0無菌氯化鈉-蛋白胨緩沖液（用于供試品制備）。
1.4供試品 槐角丸批號150501，藥品批準文號國藥準字Z61021362，由陜西利君現(xiàn)代中藥有限公司生產(chǎn)。
2 方法與結果
2.1菌液的制備 按照《中國藥典2010年版一部》附錄要求，采用10倍稀釋法將5種陽性菌分別稀釋至50～100cfu/ml的菌懸液，備用。
2.2供試液的制備 取供試品10g，加入到100ml pH7.0無菌氯化鈉-蛋白胨緩沖液中，振搖使充分溶解，離心（500r/min，3min），取上清液作為1：10供試液，備用。
2.3方法驗證
2.3.1計數(shù)方法驗證
2.3.1.1常規(guī)法 取供試液1ml和已制備好的5種陽性菌液分別1ml加入到培養(yǎng)皿中，加入金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)皿傾注15～20ml營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基，待凝固后，35℃培養(yǎng)3d，加入白色念珠菌、黑曲霉的培養(yǎng)皿傾注15～20ml玫瑰紅鈉瓊脂培養(yǎng)基，待凝固后，25℃培養(yǎng)5d，作為試驗組，同法測定所加的試驗菌作為菌液組，測定供試品的本底菌作為供試品對照組，進行3次獨立試驗。采用平皿計數(shù)法，計算回收率：試驗組菌回收率（%）=[（試驗組菌數(shù)-供試品對照組菌數(shù)）/菌液組菌數(shù)]×100%，結果見表1。
結果白色念珠菌、黑曲霉的回收率>70%，表明霉菌和酵母菌可采用常規(guī)法進行檢查，枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌的回收率
2.3.1.2 培養(yǎng)基稀釋法 分別取供試液（0.5ml/皿）和（0.2ml/皿），再分別加入試驗菌金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌各50～100cfu/皿，同常規(guī)法進行試驗，測定回收率。見表2。
由表2結果看，采用培養(yǎng)基稀釋法（0.5ml/皿），兩種陽性菌的回收率仍小于70%，而采用培養(yǎng)基稀釋法（0.2ml/皿）兩種陽性菌的回收率均大于70%，表明可采用培養(yǎng)基稀釋法（0.2ml/皿）對本供試品進行細菌總數(shù)測定。
2.3.2控制菌方法驗證 直接接種法。
2.3.2.1大腸埃希菌 參照《中國藥典2010年版一部》附錄控制菌檢查大腸埃希菌檢查項下的方法進行試驗，見表3。
2.3.2.2大腸菌群 參照《中國藥典2010年版一部》附錄控制菌檢查大腸菌群檢查項下的方法進行試驗，見表4。
表3、表4試驗結果表明，試驗組和陽性對照組均分別檢出大腸埃希菌和大腸菌群；陰性對照組均未檢出試驗菌?？刹捎弥苯咏臃N法進行控制菌中大腸埃希菌和大腸菌群的檢查。
3 討論
本實驗對槐角丸的微生物限度檢查方法按照《中國藥典2010年版一部》進行方法驗證，結果可采用培養(yǎng)基稀釋法（0.2ml/皿）進行細菌總數(shù)檢查，可采用常規(guī)法進行霉菌和酵母菌計數(shù)，可采用直接接種法進行控制菌的檢查。
本試驗研究結果表明，槐角丸對細菌中金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌具有較強的的抑制作用，不能采用常規(guī)法直接對槐角丸進行細菌總數(shù)測定?；苯峭枞接苫苯?、地榆炭、黃芩、枳殼、當歸、防風組成。由于槐角丸組成較為復雜，一些組成成分本身對微生物有不同程度的抑制作用[2]，具體哪種中藥成分或者幾種中藥成分的共同抑菌作用還有待于進一步研究。
參考文獻：
